JP2010200530A - Charging controller and method, charger and method, and program - Google Patents
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Abstract
【課題】交流電源の状態に応じて、車両の動力源であるバッテリの充電をより適切に行う。
【解決手段】ステップS31において、高圧バッテリの診断が行われ、高圧バッテリが正常である場合、ステップS33において、最大充電電力が設定される。最大充電電力は、車両の動力源であるバッテリの充電に用いる交流電源からの入力電圧、および、交流電源からの入力電流の上限である最大入力電流に基づいて設定される。ステップS35において、高圧バッテリの充電電圧および充電電流の遷移を規定する充電シーケンスが、設定された最大充電電力の範囲内で作成される。ステップS38において、作成された充電シーケンスに従って、高圧バッテリの充電が実行される。本発明は、例えば、電動車両に搭載される充電装置に適用できる。
【選択図】図19A battery that is a power source of a vehicle is more appropriately charged in accordance with the state of an AC power supply.
In step S31, diagnosis of a high voltage battery is performed, and when the high voltage battery is normal, maximum charging power is set in step S33. The maximum charging power is set based on the input voltage from the AC power source used for charging the battery that is the power source of the vehicle and the maximum input current that is the upper limit of the input current from the AC power source. In step S35, a charging sequence that defines the transition of the charging voltage and charging current of the high-voltage battery is created within the set range of the maximum charging power. In step S38, the high voltage battery is charged according to the created charging sequence. The present invention can be applied to, for example, a charging device mounted on an electric vehicle.
[Selection] Figure 19
Description
本発明は、充電制御装置および方法、充電装置および方法、並びに、プログラムに関し、特に、電動車両のバッテリの充電を行う充電制御装置および方法、充電装置および方法、並びに、プログラムに関する。 The present invention relates to a charging control device and method, a charging device and method, and a program, and more particularly to a charging control device and method, a charging device and method, and a program for charging a battery of an electric vehicle.
従来、家庭などにあるコンセント(outlet)に電気自動車を接続して、電気自動車の動力源であるバッテリを充電するプラグイン充電に対応した電気自動車の開発が進められている。 2. Description of the Related Art Conventionally, development of an electric vehicle that supports plug-in charging that connects an electric vehicle to an outlet in a home or the like and charges a battery that is a power source of the electric vehicle has been underway.
ところで、コンセントから出力される商用電源の電圧は、国や家庭などにより異なる。そのため、例えば、200V系の電源に接続して使用するように設計されている電気自動車(正確には、電気自動車に搭載されている充電器)を、100V系の電源に接続して使用した場合、充電に必要な電力を確保するために、過大な電流が流れ、例えば、屋内のブレーカが落ち、他の電気製品に悪影響を及ぼしてしまう恐れがある。 By the way, the voltage of the commercial power source output from the outlet varies depending on the country and home. Therefore, for example, when an electric vehicle designed to be connected to a 200V power supply (to be precise, a charger mounted on the electric vehicle) is connected to a 100V power supply. In order to secure the electric power necessary for charging, an excessive current flows, for example, an indoor breaker may be dropped, which may adversely affect other electrical products.
そこで、従来、電気自動車のバッテリを充電する際に、入力電圧を計測し、入力電圧毎に予め定められている最大入力電力以下となるように、バッテリの充電を制御することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。これにより、想定より低い電圧の商用電源に接続されても、商用電源から電気自動車に流れる電流の大きさがある程度制限される。 Therefore, conventionally, when charging the battery of an electric vehicle, it has been proposed to control the charging of the battery so that the input voltage is measured and the maximum input power is predetermined or less for each input voltage. (For example, refer to Patent Document 1). Thereby, even when connected to a commercial power supply having a voltage lower than expected, the magnitude of the current flowing from the commercial power supply to the electric vehicle is limited to some extent.
しかしながら、コンセントから出力される商用電源の電圧は同じでも、電気自動車の充電に使用できる電流の大きさは、電力会社との契約内容や、他の電気製品の使用状態等によって、各家庭により異なる。そのため、入力電圧毎に予め定められた最大入力電力となるように充電を制御するだけでは、許容量を超える電流が、商用電源から電気自動車に流れてしまう場合がある。 However, even if the voltage of the commercial power source output from the outlet is the same, the amount of current that can be used to charge the electric vehicle varies from home to home depending on the contract with the electric power company and the usage status of other electrical products. . For this reason, if charging is controlled only to have a predetermined maximum input power for each input voltage, a current exceeding the allowable amount may flow from the commercial power source to the electric vehicle.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、電動車両のバッテリの充電に使用する電源の状態に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to charge the battery more appropriately according to the state of the power source used for charging the battery of the electric vehicle. .
本発明の第1の側面の充電制御装置は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、車両の動力源であるバッテリに供給する充電装置を制御する充電制御装置であって、交流電源から充電装置に入力される入力電圧、および、交流電源から充電装置に入力される入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、充電装置からバッテリに供給する電力の上限である最大充電電力を設定する充電電力設定手段と、最大充電電力の範囲内で、充電装置からバッテリに供給される充電電圧および充電電流を制御する充電制御手段とを含む。 A charge control device according to a first aspect of the present invention is a charge control device that converts alternating current power supplied from an alternating current power source into direct current power and controls the charging device that is supplied to a battery that is a power source of the vehicle. Based on the input voltage input from the AC power source to the charging device and the maximum input current that is the upper limit of the input current input from the AC power source to the charging device, the maximum is the upper limit of the power supplied from the charging device to the battery Charging power setting means for setting charging power and charging control means for controlling the charging voltage and charging current supplied from the charging device to the battery within the range of the maximum charging power are included.
本発明の第1の側面の充電制御装置においては、交流電源から充電装置に入力される入力電圧、および、交流電源から充電装置に入力される入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、充電装置からバッテリに供給する電力の上限である最大充電電力が設定され、最大充電電力の範囲内で、充電装置からバッテリに供給される充電電圧および充電電流が制御される。 In the charging control device of the first aspect of the present invention, based on the input voltage input from the AC power supply to the charging device, and the maximum input current that is the upper limit of the input current input from the AC power supply to the charging device, The maximum charging power that is the upper limit of the power supplied from the charging device to the battery is set, and the charging voltage and charging current supplied from the charging device to the battery are controlled within the range of the maximum charging power.
従って、車両の動力源であるバッテリの充電に使用する交流電源の状態に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 Therefore, the battery can be charged more appropriately according to the state of the AC power source used for charging the battery that is the power source of the vehicle.
この充電電力設定手段、充電制御手段は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ECU(Electronic Control Unit)などにより構成される。 The charging power setting unit and the charging control unit are configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit), an ECU (Electronic Control Unit), and the like.
この充電電力設定手段には、入力電圧および最大入力電流から求められる最大入力電力、並びに、充電装置の電力の変換効率に基づいて、最大充電電力を設定させることができる。 The charging power setting means can set the maximum charging power based on the maximum input power obtained from the input voltage and the maximum input current, and the power conversion efficiency of the charging device.
これにより、充電装置の電力変換効率に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 Thereby, according to the power conversion efficiency of a charging device, a battery can be charged more appropriately.
この充電電力設定手段には、充電装置の使用条件に基づいて、変換効率を変化させることができる。 This charging power setting means can change the conversion efficiency based on the usage conditions of the charging device.
これにより、充電装置の使用条件に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 Thereby, according to the use condition of a charging device, a battery can be charged more appropriately.
この充電電力設定手段には、充電装置への入力に対する変換効率の特性に、入力電圧および最大入力電流のうち少なくとも1つを適用することにより求められる変換効率に基づいて、最大充電電力を設定させることができる。 The charging power setting means sets the maximum charging power based on the conversion efficiency obtained by applying at least one of the input voltage and the maximum input current to the characteristic of the conversion efficiency with respect to the input to the charging device. be able to.
これにより、充電装置への入力に対する変換効率の特性に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 Thereby, the battery can be charged more appropriately in accordance with the characteristics of the conversion efficiency with respect to the input to the charging device.
この充電電力設定手段は、充電装置の出力に対する変換効率の特性に、充電電圧の最大値および充電電流の最大値のうち少なくとも1つを適用することにより求められる変換効率に基づいて、最大充電電力を設定させることができる。 The charging power setting means has a maximum charging power based on the conversion efficiency obtained by applying at least one of the maximum value of the charging voltage and the maximum value of the charging current to the characteristic of the conversion efficiency with respect to the output of the charging device. Can be set.
これにより、充電装置の出力に対する変換効率の特性に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 Thereby, according to the characteristic of the conversion efficiency with respect to the output of a charging device, a battery can be charged more appropriately.
この充電電力設定手段には、充電装置の力率の特性、充電装置の交流−直流変換効率の特性、および、充電装置の直流−直流変換効率の特性に基づいて、最大充電電力を設定させることができる。 This charging power setting means sets the maximum charging power based on the power factor characteristic of the charging device, the AC-DC conversion efficiency characteristic of the charging device, and the DC-DC conversion efficiency characteristic of the charging device. Can do.
これにより、充電装置の力率、交流−直流変換効率、および、直流−直流変換効率の特性に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 Thereby, the battery can be charged more appropriately according to the characteristics of the power factor, AC-DC conversion efficiency, and DC-DC conversion efficiency of the charging device.
この充電制御装置においては、バッテリの充電電圧および充電電流の遷移を規定する充電シーケンスを最大充電電力の範囲内で作成する充電シーケンス作成手段をさらに設け、充電制御手段には、充電シーケンスに従って、充電電圧および充電電流を制御させることができる。 The charging control device further includes a charging sequence creating means for creating a charging sequence that defines the transition of the charging voltage and charging current of the battery within the range of the maximum charging power, and the charging control means is charged according to the charging sequence. The voltage and charging current can be controlled.
これにより、最大充電電力の範囲内で、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 Thereby, the battery can be charged more appropriately within the range of the maximum charging power.
この充電シーケンス作成手段は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ECU(Electronic Control Unit)などにより構成される。 This charging sequence creation means is constituted by, for example, a CPU (Central Processing Unit), an ECU (Electronic Control Unit), and the like.
本発明の第1の側面の充電制御方法は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、車両の動力源であるバッテリに供給する充電装置を制御する充電制御装置が、交流電源から充電装置に入力される入力電圧、および、交流電源から充電装置に入力される入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、充電装置からバッテリに供給する電力の上限である最大充電電力を設定し、最大充電電力の範囲内で、充電装置からバッテリに供給される充電電圧および充電電流を制御するステップを含む。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a charge control method in which an AC power supplied from an AC power source is converted into DC power, and a charge control device that controls a charging device supplied to a battery that is a power source of a vehicle includes an AC Maximum charging power that is the upper limit of the power supplied from the charging device to the battery based on the input voltage that is input from the power source to the charging device and the maximum input current that is the upper limit of the input current that is input from the AC power source to the charging device And controlling the charging voltage and charging current supplied from the charging device to the battery within the range of the maximum charging power.
本発明の第1の側面のプログラムは、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、車両の動力源であるバッテリに供給する充電装置を制御するコンピュータに、交流電源から充電装置に入力される入力電圧、および、交流電源から充電装置に入力される入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、充電装置からバッテリに供給する電力の上限である最大充電電力を設定し、最大充電電力の範囲内で、充電装置からバッテリに供給される充電電圧および充電電流を制御するステップを含む処理を実行させる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a program for converting a DC power supplied from an AC power source into a DC power and controlling the charging device supplied to a battery that is a power source of the vehicle. Set the maximum charging power that is the upper limit of the power supplied from the charging device to the battery, based on the input voltage that is input to the battery and the maximum input current that is the upper limit of the input current that is input from the AC power supply to the charging device, A process including a step of controlling a charging voltage and a charging current supplied from the charging device to the battery is executed within the range of the maximum charging power.
本発明の第1の側面の充電制御方法、または、本発明の第1の側面のプログラムを実行するコンピュータにおいては、交流電源から充電装置に入力される入力電圧、および、交流電源から充電装置に入力される入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、充電装置からバッテリに供給する電力の上限である最大充電電力が設定され、最大充電電力の範囲内で、充電装置からバッテリに供給される充電電圧および充電電流が制御される。 In the computer for executing the charge control method according to the first aspect of the present invention or the program according to the first aspect of the present invention, the input voltage input from the AC power source to the charging device, and the AC power source to the charging device. Based on the maximum input current that is the upper limit of the input current that is input, the maximum charging power that is the upper limit of the power supplied from the charging device to the battery is set, and the charging device supplies the battery within the range of the maximum charging power. The charging voltage and charging current are controlled.
従って、車両の動力源であるバッテリの充電に使用する交流電源の状態に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 Therefore, the battery can be charged more appropriately according to the state of the AC power source used for charging the battery that is the power source of the vehicle.
このステップは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ECU(Electronic Control Unit)などにより実行される。 This step is executed by, for example, a CPU (Central Processing Unit), an ECU (Electronic Control Unit), or the like.
本発明の第2の側面の充電装置は、車両の動力源であるバッテリを充電する充電装置であって、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、バッテリに供給する電力変換手段と、交流電源からの入力電圧、および、入力手段から入力される交流電源に関する交流電源情報に示される、交流電源からの入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、バッテリに供給する電力の上限である最大充電電力を設定する充電電力設定手段と、最大充電電力の範囲内で、バッテリに供給する充電電圧および充電電流を制御する充電制御手段とを含む。 A charging device according to a second aspect of the present invention is a charging device that charges a battery that is a power source of a vehicle, and converts AC power supplied from an AC power source into DC power and supplies the power to the battery. Power supplied to the battery based on the maximum input current that is the upper limit of the input current from the AC power source, shown in the AC power supply information related to the AC power source input from the AC power source and the AC power source. Charging power setting means for setting the maximum charging power that is the upper limit of the charging power, and charging control means for controlling the charging voltage and charging current supplied to the battery within the range of the maximum charging power.
本発明の第2の側面の充電装置においては、交流電源からの入力電圧、および、入力手段から入力される交流電源に関する交流電源情報に示される、交流電源からの入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、バッテリに供給する電力の上限である最大充電電力が設定され、最大充電電力の範囲内で、バッテリに供給する充電電圧および充電電流が制御されながら、交流電源から供給される交流電力が直流電力に変換されて、バッテリに供給される。 In the charging apparatus according to the second aspect of the present invention, the maximum input that is the upper limit of the input current from the AC power source, indicated by the input voltage from the AC power source and the AC power source information related to the AC power source input from the input means. The maximum charging power that is the upper limit of the power supplied to the battery is set based on the current, and the AC voltage supplied from the AC power source is controlled within the range of the maximum charging power while the charging voltage and charging current supplied to the battery are controlled. The electric power is converted into DC power and supplied to the battery.
従って、車両の動力源であるバッテリの充電に使用する交流電源の状態に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 Therefore, the battery can be charged more appropriately according to the state of the AC power source used for charging the battery that is the power source of the vehicle.
この電力変換手段は、例えば、整流器、DCDCコンバータなどにより構成される。この入力手段は、例えば、スイッチ、ボタンなどの入力装置、カーナビゲーションシステム、インストルメントパネル、携帯電話機、キーフォブ、または、キーレスエントリシステムのリモートコントローラなどにより構成される。この充電電力設定手段、充電制御手段は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ECU(Electronic Control Unit)などにより構成される。 This power conversion means is comprised by a rectifier, a DCDC converter, etc., for example. The input means includes, for example, an input device such as a switch or a button, a car navigation system, an instrument panel, a mobile phone, a key fob, or a keyless entry system remote controller. The charging power setting unit and the charging control unit are configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit), an ECU (Electronic Control Unit), and the like.
この交流電源情報には、入力電圧がさらに示され、この充電電力設定手段は、交流電源情報に示される入力電圧および最大入力電流に基づいて、最大入力電力を設定させることができる。 The AC power supply information further indicates an input voltage, and the charging power setting means can set the maximum input power based on the input voltage and the maximum input current indicated in the AC power supply information.
これにより、設定された入力電圧に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 Thereby, the battery can be charged more appropriately according to the set input voltage.
この交流電源情報には、交流電源の所在地がさらに示され、この充電電力設定手段には、交流電源の所在地から求められる入力電圧、および、交流電源情報に示される最大入力電流に基づいて、最大入力電力を設定させることができる。 The AC power source information further indicates the location of the AC power source, and the charging power setting means has a maximum based on the input voltage required from the location of the AC power source and the maximum input current indicated in the AC power source information. Input power can be set.
これにより、より簡単に入力電圧の設定を行うことができる。 Thereby, the input voltage can be set more easily.
本発明の第2の側面の充電方法は、車両の動力源であるバッテリを充電する充電装置が、交流電源からの入力電圧、および、入力手段から入力される交流電源に関する交流電源情報に示される、交流電源からの入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、バッテリに供給する電力の上限である最大充電電力を設定し、最大充電電力の範囲内で、バッテリに供給する充電電圧および充電電流を制御しながら、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、バッテリに供給するステップを含む。 In the charging method according to the second aspect of the present invention, the charging device for charging the battery, which is a power source of the vehicle, is indicated by the input voltage from the AC power supply and the AC power supply information relating to the AC power input from the input means. Based on the maximum input current that is the upper limit of the input current from the AC power supply, the maximum charging power that is the upper limit of the power supplied to the battery is set, and the charging voltage and charging supplied to the battery within the range of the maximum charging power The method includes the step of converting AC power supplied from an AC power source into DC power while supplying current to the battery while controlling the current.
本発明の第2の側面の充電装置においては、交流電源からの入力電圧、および、入力手段から入力される交流電源に関する交流電源情報に示される、交流電源からの入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、バッテリに供給する電力の上限である最大充電電力が設定され、最大充電電力の範囲内で、バッテリに供給する充電電圧および充電電流が制御されながら、交流電源から供給される交流電力が直流電力に変換されて、バッテリに供給される。 In the charging apparatus according to the second aspect of the present invention, the maximum input that is the upper limit of the input current from the AC power source, indicated by the input voltage from the AC power source and the AC power source information related to the AC power source input from the input means. The maximum charging power that is the upper limit of the power supplied to the battery is set based on the current, and the AC voltage supplied from the AC power source is controlled within the range of the maximum charging power while the charging voltage and charging current supplied to the battery are controlled. The electric power is converted into DC power and supplied to the battery.
従って、車両の動力源であるバッテリの充電に使用する交流電源の状態に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 Therefore, the battery can be charged more appropriately according to the state of the AC power source used for charging the battery that is the power source of the vehicle.
このステップは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ECU(Electronic Control Unit)、整流器、DCDCコンバータなどにより実行される。この入力手段は、例えば、スイッチ、ボタンなどの入力装置、カーナビゲーションシステム、インストルメントパネル、携帯電話機、キーフォブ、または、キーレスエントリシステムのリモートコントローラなどにより構成される。 This step is executed by, for example, a CPU (Central Processing Unit), an ECU (Electronic Control Unit), a rectifier, a DCDC converter, and the like. The input means includes, for example, an input device such as a switch or a button, a car navigation system, an instrument panel, a mobile phone, a key fob, or a keyless entry system remote controller.
本発明の第1または第2の側面によれば、車両の動力源であるバッテリの充電を行うことができる。特に、本発明の第1または第2の側面によれば、車両の動力源であるバッテリの充電に使用する交流電源の状態に応じて、より適切にバッテリの充電を行うことができる。 According to the 1st or 2nd side surface of this invention, the battery which is a motive power source of a vehicle can be charged. In particular, according to the first or second aspect of the present invention, the battery can be more appropriately charged according to the state of the AC power source used for charging the battery that is the power source of the vehicle.
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用した車載用充電システムの一実施の形態を示すブロック図である。なお、図中、交流および直流の電力線を太い実線により示し、通信線および信号線を細い実線により示し、制御線を点線により示している。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an in-vehicle charging system to which the present invention is applied. In the figure, AC and DC power lines are indicated by thick solid lines, communication lines and signal lines are indicated by thin solid lines, and control lines are indicated by dotted lines.
図1の車載用充電システム11は、EV(Electric Vehicle、電気自動車),HEV(Hybrid Electric Vehicle、ハイブリッドカー)など、バッテリに蓄えられた電力を用いて走行する電動車両の充電を行うシステムである。なお、以下、車載用充電システム11が設けられている車両を自車と称する。
The in-
図1の車載用充電システム11は、給電口21、充電制御トリガ22、充電設定IF(インタフェース)装置23、車載用充電器24、接続リレー25、高圧バッテリ26、および、BMU(Battery Management Unit)27を含むように構成される。
1 includes a
車載用充電システム11は、ケーブル13を介して、商用電源などにより構成される交流電源12に接続される。より具体的には、ケーブル13のプラグ13Aが、交流電源12の出力部であるコンセント(outlet)に接続され、ケーブル13のプラグ13Bが、自車の外側に設けられている給電口21に接続される。そして、交流電源12から出力される交流電力(以下、入力電力とも称する)が、ケーブル13および給電口21を介して、車載用充電器24に供給される。なお、図1に示されるように、交流電源12が通信できない場合、中継器14が、交流電源12の情報を記録または判別し、車載用充電器24と通信を行うことで、車載用充電器24が交流電源12の情報を得るようにしてもよい。
The in-
充電制御トリガ22は、ボタンやスイッチなどの操作手段により構成される。ユーザは、充電制御トリガ22を介して、高圧バッテリ26の充電の開始および停止の指令を車載用充電器24に入力する。
The
充電設定IF装置23は、ボタン、スイッチなどの操作手段、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示手段などにより構成される。ユーザは、充電設定IF装置23を介して、高圧バッテリ26の充電に必要な情報を入力する。この情報には、高圧バッテリ26の充電電圧および充電電流の遷移を規定する充電シーケンスの作成に必要なパラメータ、交流電源12に関する情報である交流電源情報などが含まれる。また、交流電源情報には、交流電源12から車載用充電システム11に入力される入力電圧および交流電源12の所在地(例えば、国名、地域名など)のうちの少なくとも一方、並びに、交流電源12から車載用充電システム11から入力される電流の上限である最大入力電流が含まれる。
The charge setting IF
車載用充電器24は、充電制御トリガ22から入力される指令に従って、高圧バッテリ26の充電を行う。具体的には、車載用充電器24は、入力電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を、接続リレー25を介して、高圧バッテリ26に供給し、高圧バッテリ26を充電する。
The in-
接続リレー25は、BMU27の制御の基に、オンまたはオフし、車載用充電器24から高圧バッテリ26への電力の供給の有無を切替える。
The
高圧バッテリ26に蓄えられている電力は、インバータ(不図示)により直流電力から交流電力に変換される。そして、その交流電力が図示せぬモータに供給され、モータが駆動することにより、自車が走行する。また、高圧バッテリ26に蓄えられている電力は、図示せぬDCDCコンバータにより所定の電圧に変換され、ECU(Electronic Control Unit)などの低圧で動作する電気部品(不図示)や、それらの電気部品に電力を供給する低圧バッテリ(不図示)に供給される。
The electric power stored in the
BMU27は、高圧バッテリ26の管理を行う装置である。例えば、BMU27は、高圧バッテリ26の状態(例えば、電圧、電流、温度など)を監視し、監視結果を示す情報を車載用充電器24に供給する。また、BMU27は、接続リレー25のオンまたはオフを制御する。
The
次に、図2乃至図4を参照して、充電制御トリガ22の構成の具体例について説明する。
Next, a specific example of the configuration of the charging
図2は、操作部101により充電制御トリガ22を構成する場合の例を示している。操作部101は、例えば、自車の外側に設けられ、給電口21、キー差込口111、および、開始スイッチ112を含むように構成される。例えば、ユーザが、自車のキーをキー差込口111に差し込み、開始スイッチ112を押下すると、充電の開始の指令が、車載用充電器24に入力される。なお、キー差込口111にキーが差し込まれていない場合には、開始スイッチ112に対する操作は無効とされる。また、ユーザが、キー差込口111からキーを抜くと、充電の停止の指令が、車載用充電器24に入力される。
FIG. 2 shows an example in which the charging
図3は、操作部121により充電制御トリガ22を構成する場合の例を示している。操作部121は、例えば、自車の室内に設けられ、開口スイッチ131、開始スイッチ132、および、停止スイッチ133を含むように構成される。例えば、ユーザが、開口スイッチ131を押下すると、自車の外側に設けられておいる給電口21のカバーが開き、給電口21にケーブル13を接続することが可能になる。また、例えば、ユーザが、開始スイッチ132を押下すると、充電の開始の指令が、車載用充電器24に入力され、停止スイッチ133を押下すると、充電の停止の指令が、車載用充電器24に入力される。
FIG. 3 shows an example in which the charging
図4は、運転者が携帯する携帯端末141により、充電制御トリガ22を構成する場合の例を示している。なお、図4では、携帯端末141を、キーレスエントリシステムのリモートコントローラにより構成する例を示している。携帯端末141には、車載用充電システム11が設けられている車両142のドアを解錠するための解錠スイッチ151、施錠するための施錠スイッチ152、開始スイッチ153、および、停止スイッチ154が設けられている。例えば、ユーザが、開始スイッチ153を押下すると、充電の開始の指令が、車両142に設けられている図示せぬ受信機を介して、車載用充電器24に入力され、停止スイッチ154を押下すると、充電の停止の指令が、図示せぬ受信機を介して、車載用充電器24に入力される。なお、キーレスエントリシステムのリモートコントローラ以外にも、キーフォブ、携帯電話機などにより、携帯端末141を構成することも可能である。
FIG. 4 shows an example in which the charging
次に、図5乃至図11を参照して、充電設定IF装置23の構成の具体例について説明する。
Next, a specific example of the configuration of the charge setting IF
図5は、設定スイッチ201により充電設定IF装置23を構成する場合の例を示している。設定スイッチ201は、自車の外側または室内に設けられ、スイッチ211乃至スイッチ213を含むように構成される。例えば、ユーザが、スイッチ211を押下すると、最大入力電流を3Aに設定する指令が車載用充電器24に入力され、車載用充電システム11の最大入力電流が3Aに設定される。同様に、ユーザが、スイッチ212を押下すると、最大入力電流が5Aに設定され、スイッチ213を押下すると、最大入力電流が10Aに設定される。なお、この場合、車載用充電システム11の入力電圧は、例えば、車載用充電器24に予め登録されていたり、最大入力電流とは別の方法により車載用充電器24に設定されたりする。
FIG. 5 shows an example in which the charge setting IF
図6は、設定スイッチ221により充電設定IF装置23を構成する場合の例を示している。設定スイッチ221は、自車の外側または室内に設けられ、スイッチ231乃至スイッチ233を含むように構成される。例えば、ユーザが、スイッチ231を押下すると、入力電圧を100V、最大入力電流を3Aに設定する指令が車載用充電器24に入力され、車載用充電システム11の入力電圧が100V、最大入力電流が3Aに設定される。同様に、ユーザが、スイッチ232を押下すると、入力電圧が100V、最大入力電流が5Aに設定され、スイッチ233を押下すると、入力電圧が200V、最大入力電流が10Aに設定される。
FIG. 6 shows an example in which the charge setting IF
図7は、設定スイッチ241により充電設定IF装置23を構成する場合の例を示している。設定スイッチ241は、自車の外側または室内に設けられ、スイッチ251乃至スイッチ253を含むように構成される。例えば、ユーザが、スイッチ251を押下すると、最大入力電流を5A、入力周波数を50Hzに設定する指令が車載用充電器24に入力され、車載用充電システム11の最大入力電流が5A、入力周波数が50Hzに設定される。同様に、ユーザが、スイッチ252を押下すると、最大入力電流が5A、入力周波数が60Hzに設定され、スイッチ233を押下すると、最大入力電流が10A、入力周波数が50Hzに設定される。設定スイッチ241は、例えば、車載用充電器24に入力周波数を設定する必要がある場合に採用される。なお、この場合、車載用充電システム11の入力電圧は、例えば、車載用充電器24に予め登録されていたり、最大入力電流とは別の方法により車載用充電器24に設定されたりする。
FIG. 7 shows an example in which the charge setting IF
図8は、操作部261により充電設定IF装置23を構成する場合の例を示している。操作部261は、例えば、自車の外側に設けられ、給電口21および設定スイッチ271を含むように構成される。また、設定スイッチ271は、スイッチ281乃至スイッチ283を含むように構成される。例えば、ユーザが、スイッチ281を押下すると、入力電圧を100V、最大入力電流を5Aに設定する指令が車載用充電器24に入力され、車載用充電システム11の入力電力が100V、最大入力電流が5Aに設定される。同様に、ユーザが、スイッチ282を押下すると、入力電圧が100V、最大入力電流が10Aに設定され、スイッチ283を押下すると、入力電圧が200V、最大入力電流が10Aに設定される。操作部261では、給電口21の近くに設定スイッチ271が設けられているため、高圧バッテリ26の充電時に、入力電圧および最大入力電流を迅速に設定することができる。
FIG. 8 shows an example in which the charging setting IF
なお、図5乃至図8におけるスイッチの数、並びに、設定される入力電圧、最大入力電流および入力周波数の値は、その一例であり、他の値にすることが可能である。 Note that the number of switches and the values of the input voltage, the maximum input current, and the input frequency that are set in FIGS. 5 to 8 are examples, and other values can be used.
図9および図10は、ディスプレイ301および操作部331により充電設定IF装置23を構成する場合の例を示している。例えば、ディスプレイ301は、カーナビゲーションシステムまたはインストルメントパネルのディスプレイにより構成され、操作部331は、カーナビゲーションシステムまたはインストルメントパネルの操作スイッチにより構成される。
9 and 10 show an example in which the charge setting IF
図9のディスプレイ301に表示されている充電管理画面は、交流電源情報の設定、および、高圧バッテリ26の充電の状態の確認などを行うための画面である。充電管理画面には、ウインドウ311乃至317、および、充電停止ボタン318が表示される。
The charge management screen displayed on the
ウインドウ311には、交流電源12の種類を選択するためのメニューが表示される。ユーザは、ウインドウ311内のメニューの中から交流電源12の所在地(国名)、電圧および周波数を選択することができる。
In
ウインドウ312には、最大入力電流の設定画面が表示される。ユーザは、ウインドウ312内の表示に従って、最大入力電流(ただし、ウインドウ312では、コンセント最大電流と表示されている)を任意の値に設定することができる。また、ウインドウ312から伸びる矢印A1の先に、設定されている最大入力電流の値が表示される。
The
ウインドウ313には、自車の充電に使用しているコンセント以外で使用可能な電流の値が表示される。具体的には、設定されている最大入力電流から、実際に自車に入力されている電流の大きさを引いた値が表示される。
The
ウインドウ314には、現在の車載用充電システム11の入力の状態が表示される。具体的には、給電口21にケーブル13が接続されているか否か、現在の入力電圧の値、および、現在の入力電流の値が表示される。
The
ウインドウ315には、現在の車載用充電システム11の入力に関する設定値が表示される。具体的には、交流電源12の所在地(国名)、入力周波数、入力電圧、および、最大入力電流の設定値が表示される。
In the
ウインドウ316には、現在の高圧バッテリ26の充電電圧および充電電流の値が表示される。
The
ウインドウ317には、現在の高圧バッテリ26の状態が表示される。具体的には、高圧バッテリ26の状態が正常であるか否か、高圧バッテリ26の劣化の度合いを示す健全度、高圧バッテリ26の充電率、高圧バッテリ26の温度が表示される。
The
充電停止ボタン318は、高圧バッテリ26の充電を停止するためのボタンである。充電停止ボタン318を押下すると、充電の停止の指令が、車載用充電器24に入力される。
The
図10の操作部331は、図9の充電管理画面に対する操作を行うためのスイッチにより構成される。具体的には、操作部331は、ボリュームスイッチ341、選択スイッチ342,343、および、決定スイッチ344を含むように構成される。
The
ボリュームスイッチ341は、例えば、ウインドウ311内のメニューをスクロールさせたり、画面内の図示せぬカーソルを移動させたりするためのスイッチである。
The
選択スイッチ342,343は、例えば、ウインドウ311内のメニューをスクロールさせたり、ウインドウ312内の最大入力電流の値を増減させたりするためのスイッチである。
The selection switches 342 and 343 are switches for scrolling the menu in the
決定スイッチ344は、例えば、ウインドウ311内の交流電源の種類の選択を決定したり、ウインドウ312内の最大入力電流の値を決定したりするためのスイッチである。
The
図11は、運転者が携帯する携帯端末351、および、車両352に設けられている受信機371により充電設定IF装置23を構成する場合の例を示している。なお、図11では、携帯端末351を携帯電話機により構成する例を示している。また、携帯端末351は、非接触ICカード、RFID(Radio Frequency IDentification)、または、Bluetooth(登録商標)などの規格に沿った無線通信が可能であり、受信機371は、その無線通信の受信機により構成される。
FIG. 11 shows an example in which the charge setting IF
携帯端末351には、ディスプレイ361および操作部362が設けられている。例えば、ユーザは、ディスプレイ361を見ながら、操作部362を操作して、交流電源12の所在地(国名)、電圧、周波数、および、最大入力電流(ただし、ディスプレイ361には充電電流と表示されている)などを含む交流電源情報を入力する。そして、無線通信により、携帯端末351から受信機371を介して車載用充電器24に、入力した交流電源情報を送信することにより、交流電源12の所在地、電圧、周波数、および、最大入力電流などが車載用充電器24に設定される。
The
なお、携帯端末351に充電制御トリガ22の機能を持たせて、携帯端末351から充電の開始および停止の指令を車載用充電器24に送信するようにしてもよい。また、携帯電話機以外にも、情報携帯端末(PDA)、非接触ICカードなどにより携帯端末351を構成するようにすることも可能である。さらに、携帯端末351を直接操作して交流電源情報を入力する以外にも、携帯端末351に予め交流電源情報を登録しておいたり、外部の装置を用いて携帯端末351に交流電源情報を入力するようにしてもよい。例えば、携帯端末351が非接触ICカードにより構成される場合、リーダライタにより交流電源情報を携帯端末351に書き込み、書き込まれた交流電源情報を携帯端末351から受信機371に転送するようにすることが可能である。
Note that the
また、携帯端末351にGPS(Global Positioning System)の受信機を設けておき、GPSの受信機が受信した位置情報に基づいて、自車の所在地を認識し、ディスプレイ361に表示するようにしてもよい。この場合、自車の所在地において交流電源12の電圧の種類が複数存在するとき、その選択候補をユーザに提示し、選択させるようにしてもよい。
In addition, a GPS (Global Positioning System) receiver may be provided in the
同様に、充電設定IF装置23の一部を、カーナビゲーションシステムなどに設けられているGPSの受信機により構成するようにしてもよい。そして、GPSの受信機が受信した位置情報に基づいて自車の所在地を認識し、自車の所在地における交流電源12の電圧を入力電圧として車載用充電器24に設定するようにしてもよい。この場合、自車の所在地において交流電源12の電圧の種類が複数存在するとき、その選択候補をユーザに提示し、選択させるようにしてもよい。なお、自車の位置情報を取得する方法は、GPSに限定されるものではなく、例えば、ITS(Intelligent Transport Systems)などを利用するようにすることも可能である。
Similarly, a part of the charging setting IF
次に、図12を参照して、車載用充電器24の詳細な構成例について説明する。車載用充電器24は、整流器401、DCDCコンバータスイッチング回路402、降圧回路403、制御装置404、および、DCDCコンバータ制御装置405を含むように構成される。
Next, a detailed configuration example of the in-
なお、図中、図1において1本の線で示していた電力線を、2本の線で示している。それに応じて、図1の接続リレー25を接続リレー25P,25Nに分けて表示している。
In the figure, the power line indicated by one line in FIG. 1 is indicated by two lines. Accordingly, the
整流器401は、制御装置404の制御の基に、力率改善を行いながら、交流の入力電力を直流電力に整流し、DCDCコンバータスイッチング回路402、および、降圧回路403に供給する。
The
DCDCコンバータスイッチング回路402は、DCDCコンバータ制御装置405の制御の基に、整流器401から供給される直流電力の電圧および電流を変換する。DCDCコンバータスイッチング回路402は、電圧および電流を変換した電力を、接続リレー25P,25Nを介して、高圧バッテリ26に供給する。
The DCDC
すなわち、整流器401およびDCDCコンバータスイッチング回路402により、交流の入力電力が、直流電力に変換されて高圧バッテリ26に供給され、高圧バッテリ26が充電される。
That is, AC input power is converted into DC power by the
降圧回路403は、整流器401から供給される直流電力の電圧を、所定の電圧に変換し、制御装置404に供給する。
The step-down
制御装置404は、降圧回路403から供給される電力により動作し、車載用充電器24の制御を行う。制御装置404は、入力電圧監視装置411、入力電流監視装置412、出力電圧監視装置413、出力電流監視装置414、温度監視装置415、通信装置416、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)417、および、マイクロコンピュータ418を含むように構成される。
The
入力電圧監視装置411は、入力電力を整流器401により直流電力に変換した後の直流の入力電圧の測定および監視を行う。入力電圧監視装置411は、監視結果を示す情報をマイクロコンピュータ418に供給する。
The input
入力電流監視装置412は、入力電力を整流器401により直流電力に変換した後の直流の入力電流の測定および監視を行う。入力電流監視装置412は、監視結果を示す情報をマイクロコンピュータ418に供給する。
The input
出力電圧監視装置413は、DCDCコンバータスイッチング回路402の出力電圧、すなわち、高圧バッテリ26の充電電圧の測定および監視を行う。出力電圧監視装置413は、監視結果を示す情報をマイクロコンピュータ418に供給する。
The output
出力電流監視装置414は、DCDCコンバータスイッチング回路402の出力電流、すなわち、高圧バッテリ26の充電電流の測定および監視を行う。出力電流監視装置414は、監視結果を示す情報をマイクロコンピュータ418に供給する。
The output current monitoring device 414 measures and monitors the output current of the DCDC
温度監視装置415は、BMU27から供給される温度情報に基づいて、高圧バッテリ26の温度を監視する。温度監視装置415は、監視結果を示す情報をマイクロコンピュータ418に供給する。
The temperature monitoring device 415 monitors the temperature of the
通信装置416は、充電設定IF装置23、BMU27、図示せぬECUなど車載用充電器24の外部の装置と通信を行い、各種の情報を送受信する。
The communication device 416 communicates with devices outside the in-
EEPROM417は、車載用充電器24の動作設定値、保守用のエラーログなどを記憶する。
The EEPROM 417 stores an operation setting value of the in-
マイクロコンピュータ418は、車載用充電器24の制御のための演算、判断などを行うCPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを保存するROM(Read Only Memory)、作業用のメモリであるRAM(Random Access Memory)、A/D(Analog/Digital)変換器、DA(Digital/Analog)変換器などにより構成され、車載用充電器24の制御を行う。また、マイクロコンピュータ418は、高圧バッテリ26の充電電圧および充電電流の目標値を設定し、設定した目標電圧および目標電流を示す制御基準電圧をDCDCコンバータ制御装置405に供給する。さらに、マイクロコンピュータ418は、DCDCコンバータ制御装置405の動作の開始または停止を制御するDCDC制御信号をDCDCコンバータ制御装置405に供給する。
The
DCDCコンバータ制御装置405は、DCDCコンバータスイッチング回路402に、スイッチング信号を供給し、DCDCコンバータスイッチング回路402を制御する。より具体的には、DCDCコンバータ制御装置405は、スイッチング信号により示されるスイッチング波形の周期やDuty比を変化させることにより、マイクロコンピュータ418により指令される目標電圧および目標電流に近づくように、DCDCコンバータスイッチング回路402の出力電圧および出力電流を制御する。
The DCDC
次に、図13および図14を参照して、DCDCコンバータ制御装置405の詳細について説明する。なお、図13は、DCDCコンバータ制御装置405の詳細な構成の例を示し、図14は、DCDCコンバータ制御装置405の制御信号の波形の例を示している。
Next, details of the DCDC
DCDCコンバータ制御装置405は、誤差増幅器451,452、鋸波発信器453、比較器454、および、AND回路455を含むように構成される。
The
誤差増幅器451には、DCDCコンバータスイッチング回路402の出力電圧の値を示す電圧Vv、および、マイクロコンピュータ418から目標電圧の値を示す基準電圧Vref1が入力される。誤差増幅器451は、電圧Vvと基準電圧Vref1の差分を、利得Av1により増幅した電圧V1を出力する。すなわち、電圧V1は、以下の式(1)により求められる。
The
V1=Av1×(Vv−Vref1) ・・・(1) V1 = Av1 × (Vv−Vref1) (1)
誤差増幅器452には、DCDCコンバータスイッチング回路402の出力電流の値を示す電圧Vi、および、マイクロコンピュータ418から目標電流の値を示す基準電圧Vref2が入力される。誤差増幅器452は、電圧Viと基準電圧Vref2の差分を、利得Av2により増幅した電圧V2を出力する。すなわち、電圧V2は、以下の式(2)により求められる。
The
V2=Av2×(Vi−Vref2) ・・・(2) V2 = Av2 x (Vi-Vref2) (2)
そして、比較器454には、電圧V1と電圧V2の大きい方の電圧が制御電圧Vcとして入力される。
The
鋸波発信器453は、図14に示される鋸波STを示す鋸波信号を生成し、生成した鋸波信号を比較器454に入力する。
The
比較器454は、制御電圧Vcと鋸波STの電圧に基づいて、スイッチング波形SWを示すスイッチング信号をAND回路455に供給する。具体的には、比較器454は、鋸波STの電圧≧制御電圧Vcの場合にオン(例えば、5V)となり、鋸波STの電圧<制御電圧Vcの場合にオフ(例えば、0V)となるスイッチング波形SWを示すスイッチング信号を生成し、AND回路455に出力する。
The
AND回路455は、マイクロコンピュータ418から供給されるDCDC制御信号がオン(High)の場合、スイッチング信号をDCDCコンバータスイッチング回路402に出力し、DCDC制御信号がオフ(Low)の場合、スイッチング信号をDCDCコンバータスイッチング回路402に出力しない。
The AND
次に、図15を参照して、制御装置404のマイクロコンピュータ418により実現される機能の構成の例について説明する。図15に示されるように、マイクロコンピュータ418が所定の制御プログラムを実行することにより、充電電力設定部501、充電シーケンス作成部502、充電制御部503、通知部504、および、高圧バッテリ診断部505を含む機能が実現される。
Next, an example of a functional configuration realized by the
充電電力設定部501は、充電設定IF装置23から交流電源情報を取得する。充電電力設定部501は、交流電源情報、および、車載用充電器24の電力の変換効率に基づいて、車載用充電器24から高圧バッテリ26に供給する電力の上限である最大充電電力を設定する。交流電力設定部501は、設定した最大充電電力を示す情報を充電シーケンス作成部502および充電制御部503に供給する。
The charging
充電シーケンス作成部502は、充電シーケンスの作成に必要な情報を充電設定IF装置23から取得する。充電シーケンス作成部502は、高圧バッテリ26の状態を示す情報を充電制御部503から取得する。充電シーケンス作成部502は、取得した最大充電電力、パラメータ、および、高圧バッテリ26の状態に基づいて、充電シーケンスを作成する。充電シーケンス作成部502は、作成した充電シーケンスを示す情報を充電制御部503に供給する。
The charge
充電制御部503は、高圧バッテリ26の充電制御に必要な情報を充電設定IF装置23から取得する。また、充電制御部503は、通信装置416を介して、BMU27と通信を行い、高圧バッテリ26の状態の監視結果を示す情報を取得する。さらに、充電制御部503は、入力電圧監視装置411、入力電流監視装置412、出力電圧監視装置413、出力電流監視装置414から、それぞれ入力電圧、入力電流、充電電圧、充電電流の監視結果を示す情報を取得する。また、充電制御部503は、温度監視装置415から高圧バッテリ26の温度の監視結果を示す情報を取得する。
The
また、充電制御部503は、車載用充電器24や高圧バッテリ26の状態などの各種の情報、各種の指令等を、充電電力設定部501、充電シーケンス作成部502、通知部504、および、高圧バッテリ診断部505に供給する。さらに、充電制御部503は、充電の開始または終了の指令を充電制御トリガ22から取得する。充電制御部503は、充電シーケンス作成部502により作成された充電シーケンスに従って充電電圧および充電電流が遷移するように、DCDCコンバータ制御装置405を制御する。
In addition, the charging
通知部504は、充電設定IF装置などを介して、高圧バッテリ26の充電の状況を通知する。
The
高圧バッテリ診断部505は、通信装置416を介してBMU27と通信を行い、高圧バッテリ26の診断を行う。高圧バッテリ診断部505は、診断結果を示す情報を充電制御部503に供給する。
The high voltage
次に、図16のフローチャートを参照して、車載用充電システム11により実行される充電処理について説明する。
Next, a charging process executed by the in-
なお、以下、図17に示されるように、車載用充電器24の入力電圧をVi、入力電流をIi、入力電力をWi、車載用充電器24の入力電圧の設定値(以下、設定入力電圧とも称する)をViset、最大入力電流の設定値をIimaxとする。また、車載用充電器24の力率をPf(%)、ACDC変換効率(交流−直流変換効率)、すなわち、整流器401の変換効率をPc(%)、DCDC変換効率(直流−直流変換効率)、すなわち、DCDCコンバータスイッチング回路402の変換効率をP(%)とする。さらに、車載用充電器24の出力電圧、すなわち、高圧バッテリ26の充電電圧をVc、車載用充電器24の出力電流、すなわち、高圧バッテリ26の充電電流をIc、車載用充電器24の出力電力、すなわち、高圧バッテリ26の充電電力をWcとする。また、高圧バッテリの電圧をVb、高圧バッテリ26の満充電時の電圧(以下、満充電電圧と称する)をVbfull、最大充電可能電流をIbrate、最大充電可能電力をWbrate(=Vbfull×Ibrate)とする。
Hereinafter, as shown in FIG. 17, the input voltage of the in-
ケーブル13を介して交流電源12と給電口21を接続し、交流電源12から車載用充電器24への電力の供給が開始されたとき、整流器401への入力電力の供給が開始され、整流器401は、入力電力を整流し、整流した後の直流電力をDCDCコンバータスイッチング回路402および降圧回路403に供給する処理を開始する。降圧回路403は、整流器401から供給される直流電力の電圧を、所定の電圧に変換し、制御装置404に供給する処理を開始する。そして、制御装置404のマイクロコンピュータ418が起動し、図16の充電処理が開始される。
When the
ステップS1において、車載用充電システム11は、交流電源12に関する情報を取得する。具体的には、ユーザは、例えば、図5乃至図11を参照して上述した方法により、充電設定IF装置23を介して、交流電源情報を入力する。充電設定IF装置23は、入力された交流電源情報を、通信装置416を介して充電電力設定部501および充電制御部503に供給する。
In step S <b> 1, the in-
なお、充電設定IF装置23は、交流電源情報に交流電源12の所在地が含まれている場合、その所在地から交流電源12の電圧を求め、求めた電圧を設定入力電圧Visetとして充電電力設定部501および充電制御部503に通知する。このとき、交流電源12の電圧の候補が複数存在する場合、充電設定IF装置23は、選択候補をユーザに提示し、選択された電圧を設定入力電圧Visetとして充電電力設定部501および充電制御部503に通知する。
When the location of the
なお、交流電源情報を、充電処理の開始時より前に予め入力しておくことも可能である。 Note that the AC power supply information can be input in advance before the start of the charging process.
ステップS2において、充電制御部503は、充電の開始が指令されたか否かを判定する。充電制御部503は、充電制御トリガ22からの入力に基づいて、充電の開始が指令されたか否かを判定し、充電の開始が指令されていない場合には、充電の開始が指令されるまで待機する。そして、充電制御トリガ22を介して、充電開始の指令が充電制御部503に入力されたとき、処理はステップS3に進む。
In step S2, the charging
ステップS3において、充電制御部503は、入力電圧監視装置411から、入力電圧Viを読み込む。
In step S <b> 3, the charging
ステップS4において、充電制御部503は、入力電圧Viが設定値と一致するか否かを判定する。具体的には、充電制御部503は、ステップS3において読み込んだ入力電圧Viと設定入力電圧Visetとの差が所定の許容範囲(例えば、±15V)を超えている場合、入力電圧Viが設定値と一致しないと判定し、処理はステップS5に進む。なお、この入力電圧Viの許容範囲は、例えば、ユーザにより設定することが可能である。
In step S4, the charging
ステップS5において、通知部504は、異常の発生を通知する。具体的には、充電制御部503は、入力電圧Viが設定値と一致しないことを通知部504に通知する。通知部504は、例えば、充電設定IF装置23に設けられている表示装置に、入力電圧Viが設定値と一致しないこと、車載用充電器24の状態、および、車載用充電システム11の入力に関する現在の設定値などを通知する画面を表示させる。
In step S5, the
図18は、図9および図10を参照して上述したディスプレイ301および操作部331により充電設定IF装置23が構成されている場合に、ステップS6においてディスプレイ301に表示される画面の例を示している。
FIG. 18 shows an example of a screen displayed on the
図18の充電管理画面では、図9の充電管理画面に、ウインドウ551が追加されて表示されている。ウインドウ551には、入力電圧Viが設定値と一致しないことを通知するとともに、再設定を促すメッセージが表示されている。また、現在の車載用充電器24の入力の状態、および、現在の車載用充電システム11の入力に関する設定値がすぐに分かるように、ウインドウ314およびウインドウ315の色が変わり、強調して表示される。
In the charge management screen of FIG. 18, a window 551 is added and displayed on the charge management screen of FIG. The window 551 displays a message notifying that the input voltage Vi does not match the set value and prompting resetting. In addition, the colors of the
また、例えば、画面の表示だけでなく、LED(Light Emitting Diode)、ランプなどの光や、ガイダンス音、警告音などにより異常を通知するようにしてもよい。 Further, for example, not only the display of the screen but also an abnormality may be notified by light such as an LED (Light Emitting Diode) or a lamp, a guidance sound, a warning sound, or the like.
さらに、運転者が携帯する携帯電話機、キーフォブ、キーレスエントリのリモートコントローラなどに異常の発生を通知するようにしてもよい。 Furthermore, the occurrence of an abnormality may be notified to a mobile phone carried by the driver, a key fob, a keyless entry remote controller, or the like.
ステップS6において、充電制御部503は、交流電源12に関する設定が変更されたか否かを判定する。交流電源12に関する設定が変更されていないと判定された場合、処理はステップS7に進む。
In step S <b> 6, the charging
ステップS7において、充電制御部503は、充電の停止が指令されたか否かを判定する。充電の停止が指令されていないと判定された場合、処理はステップS6に戻る。その後、ステップS6において、交流電源12に関する設定が変更されたと判定されるか、ステップS7において、充電の停止が指令されたと判定されるまで、ステップS6およびS7の処理が繰り返し実行される。
In step S <b> 7, the charging
一方、ステップS7において、充電制御トリガ22を介して、充電停止の指令が充電制御部503に入力されたとき、充電処理は終了する。
On the other hand, when a charge stop command is input to the
また、ステップS1の処理と同様にして、交流電源情報が再度入力された場合、ステップS6において、充電制御部503は、交流電源12に関する設定が変更されたと判定する。その後、処理はステップS3に戻り、ステップS3以降の処理が実行される。
Similarly to the process of step S1, when the AC power supply information is input again, in step S6, the charging
さらに、ステップS4において、充電制御部503は、ステップS3において読み込んだ入力電圧Viと設定入力電圧Visetとの差が所定の許容範囲内である場合、入力電圧Viが設定値と一致すると判定する。充電制御部503は、充電電力設定部501、充電シーケンス作成部502、通知部504、および、高圧バッテリ診断部505に、車載用充電器24の入力が正常であることを通知する。その後、処理はステップS8に進む。
Furthermore, in step S4, the charging
ステップS8において、車載用充電システム11は、高圧バッテリ充電処理を実行する。その後、充電処理は終了する。
In step S8, the vehicle-mounted
次に、図19のフローチャートを参照して、ステップS8の高圧バッテリ充電処理の詳細について説明する。 Next, the details of the high-voltage battery charging process in step S8 will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS31において、高圧バッテリ診断部505は、高圧バッテリ診断を行う。ここで、図20のフローチャートを参照して、高圧バッテリ診断の詳細について説明する。
In step S31, the high voltage
ステップS51において、高圧バッテリ診断部505は、BMU動作診断を実行する。ここで、図21のフローチャートを参照して、BMU動作診断の詳細について説明する。
In step S51, the high voltage
ステップS71において、高圧バッテリ診断部505は、通信装置416を介して、BMU27に動作確認メッセージを送信する。
In step S <b> 71, the high voltage
ステップS72において、高圧バッテリ診断部505は、動作確認メッセージに対する返信があったか否かを判定する。動作確認メッセージに対する返信がないと判定された場合、処理はステップS73に進む。
In step S72, the high voltage
ステップS73において、高圧バッテリ診断部505は、所定の時間が経過したか否かを判定する。所定の時間が経過していないと判定された場合、処理はステップS72に戻る。その後、ステップS72において、動作確認メッセージに対する返信があったと判定されるか、ステップS73において、所定の時間が経過したと判定されるまで、ステップS72およびステップS73の処理が繰り返し実行される。
In step S73, the high voltage
一方、ステップS72において、高圧バッテリ診断部505は、通信装置416を介して、BMU27から動作確認メッセージに対する返信を受信した場合、動作確認メッセージに対する返信があったと判定し、処理はステップS74に進む。
On the other hand, in step S72, when the high voltage
ステップS74において、高圧バッテリ診断部505は、BMU27が正常に動作していると判断し、BMU動作診断処理は終了する。
In step S74, the high voltage
一方、ステップS73において、所定の時間が経過したと判定された場合、すなわち、動作確認メッセージを送信してから所定の時間内にBMU27からの返信がなかった場合、処理はステップS75に進む。
On the other hand, if it is determined in step S73 that the predetermined time has elapsed, that is, if there is no reply from the
ステップS75において、高圧バッテリ診断部505は、BMU27に異常が発生していると判断し、BMU動作診断処理は終了する。
In step S75, the high voltage
図20に戻り、ステップS52において、高圧バッテリ診断部505は、ステップS51の処理の結果に基づいて、BMU27の動作が正常であるか否かを判定する。BMU27の動作が正常であると判定された場合、処理はステップS53に進む。
Returning to FIG. 20, in step S52, the high voltage
ステップS53において、高圧バッテリ診断部505は、高圧バッテリ26の充電が許可されたか否かを判定する。具体的には、高圧バッテリ診断部505は、通信装置416を介して、BMU27に高圧バッテリ26の充電の可否を打診する。BMU27は、高圧バッテリ26の電圧、電流、温度などに基づいて、充電の可否を判定し、判定結果を示す情報を、通信装置416を介して高圧バッテリ診断部505に供給する。高圧バッテリ診断部505が、取得した判定結果に基づいて、高圧バッテリ26の充電が許可されたと判定した場合、処理はステップS54に進む。
In step S53, the high voltage
ステップS54において、高圧バッテリ診断部505は、高圧バッテリ26の診断結果が正常であると判定し、充電制御部503に診断結果を通知する。その後、高圧バッテリ診断処理は終了する。
In step S54, the high voltage
一方、ステップS52において、BMU27の動作が正常でないと判定された場合、または、ステップS53において、高圧バッテリ26の充電が許可されなかったと判定された場合、処理はステップS55に進む。
On the other hand, if it is determined in step S52 that the operation of the
ステップS55において、高圧バッテリ診断部505は、高圧バッテリ26の診断結果が異常であると判定し、充電制御部503に診断結果を通知する。その後、高圧バッテリ診断は終了する。
In step S55, the high voltage
図19に戻り、ステップS32において、充電制御部503は、高圧バッテリ26から通知された診断結果に基づいて、高圧バッテリ26が正常であるか否かを判定する。高圧バッテリ26が正常でないと判定された場合、高圧バッテリ充電処理は終了する。
Returning to FIG. 19, in step S <b> 32, the charging
一方、ステップS32において、高圧バッテリ26が正常であると判定された場合、処理はステップS33に進む。
On the other hand, if it is determined in step S32 that the
ステップS33において、充電電力設定部501は、最大充電電力Wcmaxを設定する。具体的には、充電制御部503は、充電電力設定部501に、最大充電電力Wcmaxの設定を指令する。充電電力設定部501に、最大充電電力Wcmaxを算出し、算出した最大充電電力Wcmaxを示す情報を、充電シーケンス作成部502および充電制御部503に供給する。
In step S33, the charging
ここで、図22乃至図25を参照しながら、最大充電電力Wcmaxの算出方法の例について説明する。 Here, an example of a method for calculating the maximum charging power Wcmax will be described with reference to FIGS. 22 to 25.
高圧バッテリ26の充電時に高圧バッテリ26に供給することが可能な最大充電電力Wcmaxは、設定入力電圧Visetおよび最大入力電流Iimaxに基づいて、以下の式(3)により求めることができる。
The maximum charging power Wcmax that can be supplied to the high-
Wcmax=Viset×Iimax×K ・・・(3) Wcmax = Viset × Iimax × K (3)
ここで、Kは、車載用充電器24全体の電力変換効率を表す。なお、設定入力電圧Visetの代わりに、実際の入力電圧Viを用いるようにすることも可能である。
Here, K represents the power conversion efficiency of the on-
なお、この変換効率Kの設定の仕方には、いくつかの方法が考えられる。 There are several methods for setting the conversion efficiency K.
第1の方法は、変換効率Kを所定の値(例えば、0.8)に固定してしまう方法である。この場合、変換効率Kを、例えば、車載用充電器24における実測値に基づいて設定するようにしてもよいし、ユーザが任意の値に設定するようにしてもよい。
The first method is a method of fixing the conversion efficiency K to a predetermined value (for example, 0.8). In this case, the conversion efficiency K may be set based on, for example, an actually measured value in the in-
第2の方法は、車載用充電器24の使用条件に基づいて、変換効率Kを変化させる方法である。例えば、車載用充電器24の入力電圧Viに対する変換効率Kの特性に基づいて、変換効率Kを設定することが考えられる。
The second method is a method of changing the conversion efficiency K based on the use conditions of the in-
図22は、入力電圧Viに対する変換効率Kの特性の例を示すグラフである。なお、図22の横軸は入力電圧Viを示し、縦軸は変換効率Kを示している。このグラフでは、変換効率Kは、入力電圧Viが大きくなるにつれて大きくなり、入力電圧Viが所定の大きさを超えるとほぼ一定の値になり、さらに入力電圧Viが大きくなると減少に転じている。 FIG. 22 is a graph showing an example of the characteristics of the conversion efficiency K with respect to the input voltage Vi. Note that the horizontal axis of FIG. 22 indicates the input voltage Vi, and the vertical axis indicates the conversion efficiency K. In this graph, the conversion efficiency K increases as the input voltage Vi increases, reaches a substantially constant value when the input voltage Vi exceeds a predetermined level, and starts decreasing when the input voltage Vi further increases.
この方法では、例えば、図22のグラフに基づいて、設定入力電圧Visetに対応する変換効率Kを求め、上述した式(3)に適用して、最大充電電力Wcmaxを算出する。あるいは、実際の入力電圧Viに対応する変換効率Kを求め、上述した式(3)に適用して、最大充電電力Wcmaxを算出するようにしてもよい。 In this method, for example, the conversion efficiency K corresponding to the set input voltage Viset is obtained based on the graph of FIG. 22 and applied to the above-described equation (3) to calculate the maximum charging power Wcmax. Alternatively, the conversion efficiency K corresponding to the actual input voltage Vi may be obtained and applied to the above-described equation (3) to calculate the maximum charging power Wcmax.
なお、この特性は、例えば、車載用充電器24の各部品の特性などに基づいて計算で求めるようにしてもよいし、実際に測定して求めるようにしてもよい。
This characteristic may be obtained by calculation based on the characteristic of each component of the in-
また、入力電圧Viに対する変換効率Kの特性以外にも、その他の車載用充電器24の入力(例えば、入力電力Wi、入力電流Viなど)に対する変換効率Kの特性を用いたり、車載用充電器24の出力(例えば、充電電力Wc、充電電圧Vc、充電電流Ic、充電電圧Vc/充電電流Icなど)に対する変換効率Kの特性などを用いたりすることも可能である。また、変換効率Kの特性を表すパラメータに、高圧バッテリ26の温度を用いるようにしてもよい。
Further, in addition to the characteristics of the conversion efficiency K with respect to the input voltage Vi, the characteristics of the conversion efficiency K with respect to other inputs (for example, input power Wi, input current Vi, etc.) of the in-
第3の方法は、変換効率Kを、車載用充電器24の力率Pf、ACDC変換効率Pc、DCDC変換効率Pに基づいて設定する方法である。例えば、力率Pfを0.98、ACDC変換効率Pcを0.9、DCDC変換効率Pを0.8とした場合、変換効率Kは0.7056(=0.9×0.98×0.8)に設定される。この場合、ACDC変換効率Pc、力率Pf、DCDC変換効率Pを、例えば、車載用充電器24における実測値に基づいて設定するようにしてもよいし、ユーザが任意の値に設定するようにしてもよい。
The third method is a method of setting the conversion efficiency K based on the power factor Pf, the ACDC conversion efficiency Pc, and the DCDC conversion efficiency P of the in-
第4の方法は、第3の方法において、車載用充電器24の使用条件に基づいて、力率Pf、ACDC変換効率Pc、DCDC変換効率Pを変化させる方法である。
The fourth method is a method of changing the power factor Pf, the ACDC conversion efficiency Pc, and the DCDC conversion efficiency P based on the use conditions of the in-
図23乃至図25は、力率Pfの特性、ACDC変換効率Pc、DCDC変換効率Pの特性の例を示している。 23 to 25 show examples of the power factor Pf characteristic, the ACDC conversion efficiency Pc, and the DCDC conversion efficiency P characteristic.
図23は、入力電力Wiに対する力率Pfの特性を示すグラフである。なお、図23の横軸は、入力電力Wiを示し、縦軸は力率Pfを示している。このグラフでは、力率Pfは、入力電力Wiが大きくなるにつれて大きくなり、入力電力Wiが所定の大きさを超えると、ほぼ一定の値になっている。 FIG. 23 is a graph showing the characteristics of the power factor Pf with respect to the input power Wi. In FIG. 23, the horizontal axis indicates the input power Wi, and the vertical axis indicates the power factor Pf. In this graph, the power factor Pf increases as the input power Wi increases, and becomes substantially constant when the input power Wi exceeds a predetermined magnitude.
図24は、入力電圧Viおよび入力電流Iiに対するACDC変換効率Pcの特性を示すグラフである。なお、図24の横軸は入力電流Iiを示し、奥行き方向の軸は入力電圧Viを示し、縦軸はACDC変換効率Pcを示している。このグラフでは、ACDC変換効率Pcは、基本的に入力電流Iiの値に関わらず入力電圧Viが大きくなるにつれて大きくなっている。ただし、入力電流Iiが所定の大きさを超えている場合、入力電圧Viが所定の大きさを超えると、ACDC変換効率Pcは減少に転じている。また、ACDC変換効率Pcは、基本的に入力電圧Viの値に関わらず入力電流Iiが大きくなるにつれて大きくなっている。ただし、入力電圧Viが所定の大きさを超えている場合、入力電流Iiが所定の大きさを超えると、ACDC変換効率Pcは減少に転じている。 FIG. 24 is a graph showing the characteristics of the ACDC conversion efficiency Pc with respect to the input voltage Vi and the input current Ii. 24, the horizontal axis represents the input current Ii, the axis in the depth direction represents the input voltage Vi, and the vertical axis represents the ACDC conversion efficiency Pc. In this graph, the ACDC conversion efficiency Pc basically increases as the input voltage Vi increases regardless of the value of the input current Ii. However, when the input current Ii exceeds a predetermined magnitude, the ACDC conversion efficiency Pc starts to decrease when the input voltage Vi exceeds a predetermined magnitude. Further, the ACDC conversion efficiency Pc basically increases as the input current Ii increases regardless of the value of the input voltage Vi. However, when the input voltage Vi exceeds a predetermined magnitude, the ACDC conversion efficiency Pc starts to decrease when the input current Ii exceeds the predetermined magnitude.
図25は、充電電圧Vcおよび充電電流Icに対するDCDC変換効率Pの特性を示すグラフである。なお、図25の横軸は充電電流Icを示し、奥行き方向の軸は充電電圧Vcを示し、縦軸はDCDC変換効率Pを示している。このグラフでは、DCDC変換効率Pは、基本的に充電電流Icの値に関わらず充電電圧Vcが大きくなるにつれて大きくなっている。ただし、充電電流Icが所定の大きさを超えている場合、充電電圧Vcが所定の大きさを超えると、DCDC変換効率Pは減少に転じている。また、DCDC変換効率Pは、基本的に充電電圧Vcの値に関わらず充電電流Icが大きくなるにつれて大きくなっている。ただし充電電圧Vcが所定の大きさを超えている場合、充電電流Icが所定の大きさを超えると、DCDC変換効率Pは減少に転じている。また、DCDC変換効率Pは、充電電圧Vcに対する変化に比べて、充電電流Icに対する変化の方が大きい。 FIG. 25 is a graph showing characteristics of the DCDC conversion efficiency P with respect to the charging voltage Vc and the charging current Ic. 25, the horizontal axis represents the charging current Ic, the axis in the depth direction represents the charging voltage Vc, and the vertical axis represents the DCDC conversion efficiency P. In this graph, the DCDC conversion efficiency P basically increases as the charging voltage Vc increases regardless of the value of the charging current Ic. However, when the charging current Ic exceeds a predetermined magnitude, the DCDC conversion efficiency P starts to decrease when the charging voltage Vc exceeds a predetermined magnitude. Further, the DCDC conversion efficiency P basically increases as the charging current Ic increases regardless of the value of the charging voltage Vc. However, when the charging voltage Vc exceeds a predetermined magnitude, when the charging current Ic exceeds a predetermined magnitude, the DCDC conversion efficiency P starts to decrease. Further, the DCDC conversion efficiency P has a larger change with respect to the charging current Ic than a change with respect to the charging voltage Vc.
そして、変換効率Kは、図23乃至図25の特性を用いて、以下の式(4)により求められる。 And the conversion efficiency K is calculated | required by the following formula | equation (4) using the characteristic of FIG. 23 thru | or FIG.
K=Pf[Viset×Iimax]×Pc[Viset][Iimax]×P[Vbfull][Ibrate] ・・・(4) K = Pf [Viset × Iimax] × Pc [Viset] [Iimax] × P [Vbfull] [Ibrate] (4)
なお、式(4)において、設定入力電圧Visetの代わりに、入力電圧Viを用いるようにしてもよい。 In equation (4), the input voltage Vi may be used instead of the set input voltage Viset.
なお、図23乃至図25に示される特性は、例えば、車載用充電器24の各部品の特性などに基づいて計算で求めるようにしてもよいし、実際に測定して求めるようにしてもよい。また、変換効率Kの算出に用いる力率Pf、ACDC変換効率Pc、および、DCDC変換効率Pの特性は、上述した例に限定されるものではない。例えば、力率Pfの特性として、入力電圧Vi、入力電流Iiに対する特性を用いるようにしてもよい。また、入力電圧Viおよび入力電流Iiのどちらか一方のみに対するACDC変換効率Pcの特性を用いたり、充電電圧Vcおよび充電電流Icのどちらか一方のみに対するDCDC変換効率Pの特性を用いるようにしてもよい。さらに、力率Pf、ACDC変換効率Pc、および、DCDC変換効率Pの特性を表すパラメータに、高圧バッテリ26の温度を用いるようにしてもよい。
The characteristics shown in FIG. 23 to FIG. 25 may be obtained by calculation based on the characteristics of each component of the in-
また、各変換効率の特性のグラフから近似式を求め、近似式を用いて各変換効率を算出するようにしてもよい。 Alternatively, an approximate expression may be obtained from the graph of each conversion efficiency characteristic, and each conversion efficiency may be calculated using the approximate expression.
充電シーケンス作成部502は、以上の第1乃至第4のいずれかの方法に基づいて、最大充電電力Wcmaxを算出する。なお、以下、基本的に第4の方法に基づいて、最大充電電力Wcmaxを算出する場合について説明する。
The charging
図19に戻り、ステップS34において、充電制御部503は、通信装置416を介して、BMU27から高圧バッテリ26の電圧Vbを読み込む。充電制御部503は、読み込んだ高圧バッテリ26の電圧Vbを示す情報を充電シーケンス作成部502に供給する。
Returning to FIG. 19, in step S <b> 34, the charging
ステップS35において、充電シーケンス作成部502は、充電シーケンスを作成する。ここで、図26乃至図31を参照して、充電シーケンスの詳細について説明する。
In step S35, the charging
図26は、基本的な充電シーケンスの例を示すグラフである。図内の上のグラフは、充電電流Icと充電電圧Vcの遷移を示すグラフであり、横軸が充電電流Icを示し、縦軸が充電電圧Vcを示している。図内の下のグラフは、充電電流Icと充電電圧Vcの時系列の遷移を示すグラフであり、横軸は時間を示し、縦軸は、充電電流Icおよび充電電圧Vcを示している。なお、図内の点線のグラフは、車載用充電器24の変換効率Kを考慮しない場合の充電電圧Vcおよび充電電流Icの遷移を示しており、実線のグラフは、変換効率Kを考慮した場合の充電電圧Vcおよび充電電流Icの遷移を示している。
FIG. 26 is a graph illustrating an example of a basic charging sequence. The upper graph in the figure is a graph showing the transition between the charging current Ic and the charging voltage Vc, the horizontal axis indicates the charging current Ic, and the vertical axis indicates the charging voltage Vc. The lower graph in the figure is a graph showing time-series transitions of the charging current Ic and the charging voltage Vc, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the charging current Ic and the charging voltage Vc. In addition, the dotted line graph in the figure shows the transition of the charging voltage Vc and the charging current Ic when the conversion efficiency K of the in-
図26に示される充電シーケンスは、ソフトスタート充電工程P1、定電流充電工程P2、定電力充電工程P3、定電圧充電工程P4の4つの工程により構成されている。 The charging sequence shown in FIG. 26 includes four processes: a soft start charging process P1, a constant current charging process P2, a constant power charging process P3, and a constant voltage charging process P4.
ソフトスタート充電工程P1では、車載用充電器24に過大な突入電流が流れ込まないように、充電電圧Vcおよび充電電流Icを徐々に増やしながら充電が行われる。そして、ソフトスタート充電工程P1では、充電電圧Vcが、充電開始前の高圧バッテリ26の電圧Vn(以下、初期電圧Vnと称する)から所定の電圧Vs(以下、定電流充電開始電圧Vsと称する)まで上昇される。また、充電電流Icが、所定の電流Is(以下、充電開始電流Isと称する)から最大充電電流Icmaxまで上昇される。
In the soft start charging process P1, charging is performed while gradually increasing the charging voltage Vc and the charging current Ic so that an excessive inrush current does not flow into the in-
なお、定電流充電開始電圧Vsおよび充電開始電流Isは、以下の式(5)および式(6)により求められる。 The constant current charge start voltage Vs and the charge start current Is are obtained by the following formulas (5) and (6).
Vs=Vn+ソフトスタート電圧上昇幅 ・・・(5)
Is=Ibrate×充電開始電流率 ・・・(6)
Vs = Vn + Soft start voltage rise width (5)
Is = Ibrate x charge starting current rate (6)
なお、ソフトスタート電圧上昇幅および充電開始電流率は、例えば、充電設定IF装置23を介して、ユーザにより任意の値に設定される。
The soft start voltage increase width and the charging start current rate are set to arbitrary values by the user via the charge setting IF
また、最大充電電流Icmaxは、例えば、高圧バッテリ26の最大充電可能電流Ibrateに設定される。
The maximum charging current Icmax is set to the maximum chargeable current Ibrate of the
定電流充電工程P2では、充電電流Icを最大充電電流Icmaxに保ちながら充電が行われ、充電電圧Vcが次第に上昇していく。そして、充電電力Wcが最大充電電力Wcmaxに到達したとき、定電流充電工程P2は終了する。 In the constant current charging process P2, charging is performed while maintaining the charging current Ic at the maximum charging current Icmax, and the charging voltage Vc gradually increases. When the charging power Wc reaches the maximum charging power Wcmax, the constant current charging process P2 ends.
定電力充電工程P3では、充電電力Wcを最大充電電力Wcmaxに保ちつつ、充電電圧Vcを上昇させ、充電電流Icを減少させながら充電が行われる。そして、充電電圧Vcが最大充電電圧Vcmaxに到達したとき、定電力充電工程P3は終了する。 In the constant power charging step P3, charging is performed while increasing the charging voltage Vc and decreasing the charging current Ic while maintaining the charging power Wc at the maximum charging power Wcmax. When the charging voltage Vc reaches the maximum charging voltage Vcmax, the constant power charging process P3 ends.
なお、最大充電電圧Vcmaxは、例えば、高圧バッテリ26の満充電電圧Vbfullに設定される。
The maximum charging voltage Vcmax is set to, for example, the full charging voltage Vbfull of the
定電圧充電工程P4では、充電電圧Vcを最大充電電圧Vcmaxに保ちながら充電が行われ、充電電流Icが次第に減少していく。そして、充電電流Icが、定電圧充電終了電流Iend以下になったとき、定電圧充電工程P4は終了し、高圧バッテリ26の充電が終了する。
In the constant voltage charging process P4, charging is performed while maintaining the charging voltage Vc at the maximum charging voltage Vcmax, and the charging current Ic gradually decreases. When the charging current Ic becomes equal to or lower than the constant voltage charging end current Iend, the constant voltage charging step P4 ends and the charging of the
なお、定電圧充電終了電流Iendは、例えば、充電設定IF装置23を介して、ユーザにより任意の値に設定される。
The constant voltage charging end current Iend is set to an arbitrary value by the user via the charging setting IF
このように、充電シーケンス作成部502は、最大充電電力Wcmaxの範囲内で充電電圧Vcおよび充電電流Icが遷移し、ソフトスタート充電工程P1乃至定電圧充電工程P4からなる充電シーケンスを作成する。
As described above, the charging
なお、車載用充電器24の変換効率Kを考慮した場合、考慮しない場合と比較して、最大充電電力Wcmaxが低く設定される。従って、変換効率Kを考慮しない点線のグラフと比較して、変換効率Kを考慮した実線のグラフは、充電時間が長くなっている。
Note that when the conversion efficiency K of the in-
次に、図27乃至図30を参照して、充電シーケンスのパターンの例について説明する。 Next, an example of a charging sequence pattern will be described with reference to FIGS.
図27は、Wcmax>Wbrateの場合、すなわち、車載用充電器24から高圧バッテリ26に供給可能な電力の最大値が、高圧バッテリ26に入力可能な充電電力の最大値を上回っている場合の充電シーケンスの例を示している。この場合、最大充電電圧Vcmaxは、満充電電圧Vbfullに設定され、最大充電電流Icmaxは、最大充電可能電流Ibrateに設定される。
FIG. 27 shows charging when Wcmax> Wbrate, that is, when the maximum value of power that can be supplied from the in-
まず、上述したように、ソフトスタート充電工程P1において、充電電圧Vcが、初期電圧Vnから定電流充電開始電圧Vsまで上昇され、充電電流Icが、充電開始電流Isから最大充電電流Icmax(=Ibrate)まで上昇される。 First, as described above, in the soft start charging process P1, the charging voltage Vc is increased from the initial voltage Vn to the constant current charging start voltage Vs, and the charging current Ic is changed from the charging start current Is to the maximum charging current Icmax (= Ibrate ).
次に、定電流充電工程P2において、充電電流Icが最大充電電流Icmaxに保たれたまま充電が行われ、充電電圧Vcが最大充電電圧Vcmax(=Vbfull)まで上昇される。この時点で充電電圧Vcが最大充電電圧Vcmaxに到達しているので、定電力充電工程P3は省略され、定電圧充電工程P4が行われる。 Next, in the constant current charging process P2, charging is performed while the charging current Ic is maintained at the maximum charging current Icmax, and the charging voltage Vc is increased to the maximum charging voltage Vcmax (= Vbfull). Since the charging voltage Vc has reached the maximum charging voltage Vcmax at this point, the constant power charging step P3 is omitted and the constant voltage charging step P4 is performed.
そして、定電圧充電工程P4では、上述したように、充電電圧Vcを最大充電電圧Vcmaxに保ちながら充電が行われ、充電電流Icが、定電圧充電終了電流Iend以下になったとき、高圧バッテリ26の充電は終了する。
In the constant voltage charging step P4, as described above, charging is performed while maintaining the charging voltage Vc at the maximum charging voltage Vcmax, and when the charging current Ic becomes equal to or lower than the constant voltage charging end current Iend, the
図28は、Vbfull×Iend≦Wcmax≦Wbrateの場合の充電シーケンスの例を示している。この場合も、図27の場合と同様に、最大充電電圧Vcmaxは、満充電電圧Vbfullに設定され、最大充電電流Icmaxは、最大充電可能電流Ibrateに設定される。 FIG. 28 shows an example of a charging sequence in the case of Vbfull × Iend ≦ Wcmax ≦ Wbrate. Also in this case, similarly to the case of FIG. 27, the maximum charge voltage Vcmax is set to the full charge voltage Vbfull, and the maximum charge current Icmax is set to the maximum chargeable current Ibrate.
この場合、図26を参照して上述した充電シーケンスと同様の充電シーケンスとなる。すなわち、ソフトスタート充電工程P1において、充電電圧Vcが、初期電圧Vnから定電流充電開始電圧Vsまで上昇され、充電電流Icが、充電開始電流Isから最大充電電流Icmax(=Ibrate)まで上昇される。 In this case, the charging sequence is the same as the charging sequence described above with reference to FIG. That is, in the soft start charging process P1, the charging voltage Vc is increased from the initial voltage Vn to the constant current charging start voltage Vs, and the charging current Ic is increased from the charging start current Is to the maximum charging current Icmax (= Ibrate). .
次に、定電流充電工程P2において、充電電流Icが最大充電電流Icmaxに保たれたまま充電が行われ、充電電圧Vcが定電力充電開始電圧Vw(=Wcmax/Icmax=Wcmax/Ibrate)まで上昇した時点で、充電電力Wcが最大充電電力Wcmaxに到達し、定電流充電工程P2は終了する。 Next, in the constant current charging process P2, charging is performed while the charging current Ic is kept at the maximum charging current Icmax, and the charging voltage Vc rises to the constant power charging start voltage Vw (= Wcmax / Icmax = Wcmax / Ibrate) At that time, the charging power Wc reaches the maximum charging power Wcmax, and the constant current charging process P2 ends.
次に、定電力充電工程P3において、充電電力Wcを最大充電電力Wcmaxに保ちつつ、充電電圧Vcが最大充電電圧Vcmax(=Vbfull)まで上昇され、充電電流Icが定電圧充電開始電流Iw(=Wcmax/Vcmax=Wcmax/Vbfull)まで減少される。 Next, in the constant power charging step P3, while maintaining the charging power Wc at the maximum charging power Wcmax, the charging voltage Vc is increased to the maximum charging voltage Vcmax (= Vbfull), and the charging current Ic is increased to the constant voltage charging start current Iw (= Wcmax / Vcmax = Wcmax / Vbfull).
そして、定電圧充電工程P4において、充電電圧Vcが最大充電電圧Vcmaxに保たれたまま充電が行われ、充電電流Icが定電圧充電終了電流Iend以下になったとき、高圧バッテリ26の充電は終了する。
In the constant voltage charging step P4, charging is performed while the charging voltage Vc is kept at the maximum charging voltage Vcmax, and when the charging current Ic becomes equal to or lower than the constant voltage charging end current Iend, the charging of the
なお、図29に示されるように、Vn>Vw(=Wcmax/Ibrate)である場合、すなわち、充電開始時の高圧バッテリ26の電圧が、定電力充電開始電圧Vwを上回っている場合、最大充電電流Icmaxが再計算され、Wcmax/Vsに設定される。この場合、ソフトスタート充電工程P1が終了したとき、すでに充電電力Wcが最大充電電力Wcmaxに到達しているので、定電流充電工程P2は省略され、定電力充電工程P3が行われる。
In addition, as shown in FIG. 29, when Vn> Vw (= Wcmax / Ibrate), that is, when the voltage of the
図30は、満充電電圧Vbfull×定電圧充電終了電流Iend>最大充電電力Wcmaxの場合の充電シーケンスの例を示している。 FIG. 30 shows an example of a charge sequence in the case of full charge voltage Vbfull × constant voltage charge end current Iend> maximum charge power Wcmax.
この場合、ソフトスタート充電工程P1および定電流充電工程P2は、図26に示される場合と同様に設定できるが、定電力充電工程P3において、充電電流Icが定電圧充電終了電流Iendに到達しても、充電電圧Vcが最大充電電圧Vcmax(=Vbfull)に到達しない。従って、定電圧充電工程P4において、定電圧充電終了電流Iend未満の非常に小さい電流で充電を行わなければならず、充電時間が非常に長くなってしまう。従って、この場合、例えば、充電不可と判断し、充電できないことがユーザに通知される。 In this case, the soft start charging process P1 and the constant current charging process P2 can be set similarly to the case shown in FIG. 26. However, in the constant power charging process P3, the charging current Ic reaches the constant voltage charging end current Iend. However, the charging voltage Vc does not reach the maximum charging voltage Vcmax (= Vbfull). Therefore, in the constant voltage charging step P4, charging must be performed with a very small current less than the constant voltage charging end current Iend, and the charging time becomes very long. Therefore, in this case, for example, it is determined that charging is not possible, and the user is notified that charging is not possible.
図31は、充電シーケンスを作成する際に設定される各設定値の具体例を示している。なお、ここで、高圧バッテリ26の初期電圧Vnを10V、最大充電可能電流Ibrateを10A、満充電電圧Vbfullを330V、車載用充電器24の変換効率Kを0.9とする。
FIG. 31 shows a specific example of each set value that is set when a charging sequence is created. Here, the initial voltage Vn of the
また、図31の各グラフは、他のグラフとの違いを明確にするために、各軸における値の位置が実際の位置とは異なる位置に示されている。例えば、右上のグラフにおいて、縦軸の90Vの位置が実際の位置より上に示されている。 Each graph of FIG. 31 shows the position of the value on each axis at a position different from the actual position in order to clarify the difference from the other graphs. For example, in the upper right graph, the position of 90 V on the vertical axis is shown above the actual position.
図31の左上のグラフは、設定入力電圧Visetが100V、最大入力電流Iimaxが2A、充電開始電流率が5%、ソフトスタート電圧上昇幅が5V、定電圧充電終了電流Iendが0.5Aに設定されている場合の充電シーケンスの例を示している。この場合、最大充電電力Wcmax、最大充電電圧Vcmax、最大充電電流Icmax、充電開始電流Is、定電流充電開始電圧Vs、定電力充電開始電圧Vw、および、定電圧充電開始電流Iwは以下の式(7)乃至式(13)により求められる。 In the upper left graph of FIG. 31, the set input voltage Viset is set to 100V, the maximum input current Iimax is set to 2A, the charge start current ratio is set to 5%, the soft start voltage rise width is set to 5V, and the constant voltage charge end current Iend is set to 0.5A. An example of a charging sequence is shown. In this case, the maximum charge power Wcmax, the maximum charge voltage Vcmax, the maximum charge current Icmax, the charge start current Is, the constant current charge start voltage Vs, the constant power charge start voltage Vw, and the constant voltage charge start current Iw are expressed by the following formula ( 7) thru | or Formula (13).
Wcmax=Viset×Iimax×K=100V×2A×0.9=180W ・・・(7)
Vcmax=Vbfull=330V ・・・(8)
Icmax=Ibrate=10A ・・・(9)
Is=Ibrate×充電開始電流率=10A×5%=0.5A ・・・(10)
Vs=Vn+ソフトスタート電圧上昇幅=10V+5V=15V ・・・(11)
Vw=Wcmax÷Icmax=180W÷10A=18V ・・・(12)
Iw=Wcmax÷Vcmax=180W÷330A≒0.54A ・・・(13)
Wcmax = Viset × Iimax × K = 100V × 2A × 0.9 = 180W (7)
Vcmax = Vbfull = 330V (8)
Icmax = Ibrate = 10A (9)
Is = Ibrate × Charge start current rate = 10 A × 5% = 0.5 A (10)
Vs = Vn + soft start voltage rise width = 10V + 5V = 15V (11)
Vw = Wcmax / Icmax = 180W / 10A = 18V (12)
Iw = Wcmax ÷ Vcmax = 180W ÷ 330A ≒ 0.54A (13)
図31の左下のグラフは、設定入力電圧Visetが200V、最大入力電流Iimaxが2A、充電開始電流率が10%、ソフトスタート電圧上昇幅が5V、定電圧充電終了電流Iendが1.0Aに設定されている場合の充電シーケンスの例を示している。この場合、最大充電電力Wcmax、最大充電電圧Vcmax、最大充電電流Icmax、充電開始電流Is、定電流充電開始電圧Vs、定電力充電開始電圧Vw、および、定電圧充電開始電流Iwは以下の式(14)乃至式(20)により求められる。 In the lower left graph of FIG. 31, the set input voltage Viset is set to 200V, the maximum input current Iimax is set to 2A, the charge start current ratio is set to 10%, the soft start voltage rise width is set to 5V, and the constant voltage charge end current Iend is set to 1.0A. An example of a charging sequence is shown. In this case, the maximum charge power Wcmax, the maximum charge voltage Vcmax, the maximum charge current Icmax, the charge start current Is, the constant current charge start voltage Vs, the constant power charge start voltage Vw, and the constant voltage charge start current Iw are expressed by the following formula ( 14) thru | or Formula (20).
Wcmax=Viset×Iimax×K=200V×2A×0.9=380W ・・・(14)
Vcmax=Vbfull=330V ・・・(15)
Icmax=Ibrate=10A ・・・(16)
Is=Ibrate×充電開始電流率=10A×10%=1.0A ・・・(17)
Vs=Vn+ソフトスタート電圧上昇幅=10V+5V=15V ・・・(18)
Vw=Wcmax÷Icmax=380W÷10A=38V ・・・(19)
Iw=Wcmax÷Vcmax=380W÷330A≒1.09A ・・・(20)
Wcmax = Viset × Iimax × K = 200V × 2A × 0.9 = 380W (14)
Vcmax = Vbfull = 330V (15)
Icmax = Ibrate = 10A (16)
Is = Ibrate × Charge start current rate = 10 A × 10% = 1.0 A (17)
Vs = Vn + soft start voltage rise width = 10V + 5V = 15V (18)
Vw = Wcmax ÷ Icmax = 380W ÷ 10A = 38V (19)
Iw = Wcmax ÷ Vcmax = 380W ÷ 330A ≒ 1.09A (20)
図31の右上のグラフは、設定入力電圧Visetが100V、最大入力電流Iimaxが10A、充電開始電流率が10%、ソフトスタート電圧上昇幅が5V、定電圧充電終了電流Iendが1.0Aに設定されている場合の充電シーケンスの例を示している。この場合、最大充電電力Wcmax、最大充電電圧Vcmax、最大充電電流Icmax、充電開始電流Is、定電流充電開始電圧Vs、定電力充電開始電圧Vw、および、定電圧充電開始電流Iwは以下の式(21)乃至式(27)により求められる。 In the upper right graph of FIG. 31, the set input voltage Viset is set to 100V, the maximum input current Iimax is set to 10A, the charging start current ratio is set to 10%, the soft start voltage rise width is set to 5V, and the constant voltage charging end current Iend is set to 1.0A. An example of a charging sequence is shown. In this case, the maximum charge power Wcmax, the maximum charge voltage Vcmax, the maximum charge current Icmax, the charge start current Is, the constant current charge start voltage Vs, the constant power charge start voltage Vw, and the constant voltage charge start current Iw are expressed by the following formula ( 21) thru | or Formula (27).
Wcmax=Viset×Iimax×K=100V×10A×0.9=900W ・・・(21)
Vcmax=Vbfull=330V ・・・(22)
Icmax=Ibrate=10A ・・・(23)
Is=Ibrate×充電開始電流率=10A×10%=1.0A ・・・(24)
Vs=Vn+ソフトスタート電圧上昇幅=10V+5V=15V ・・・(25)
Vw=Wcmax÷Icmax=900W÷10A=90V ・・・(26)
Iw=Wcmax÷Vcmax=900W÷330A≒2.7A ・・・(27)
Wcmax = Viset × Iimax × K = 100V × 10A × 0.9 = 900W (21)
Vcmax = Vbfull = 330V (22)
Icmax = Ibrate = 10A (23)
Is = Ibrate × Charge start current rate = 10 A × 10% = 1.0 A (24)
Vs = Vn + soft start voltage rise width = 10V + 5V = 15V (25)
Vw = Wcmax / Icmax = 900W / 10A = 90V (26)
Iw = Wcmax ÷ Vcmax = 900W ÷ 330A ≒ 2.7A (27)
図31の右下のグラフは、設定入力電圧Visetが200V、最大入力電流Iimaxが10A、充電開始電流率が10%、ソフトスタート電圧上昇幅が5V、定電圧充電終了電流Iendが1.0Aに設定されている場合の充電シーケンスの例を示している。この場合、最大充電電力Wcmax、最大充電電圧Vcmax、最大充電電流Icmax、充電開始電流Is、定電流充電開始電圧Vs、定電力充電開始電圧Vw、および、定電圧充電開始電流Iwは以下の式(28)乃至式(34)により求められる。 In the lower right graph of FIG. 31, the set input voltage Viset is set to 200V, the maximum input current Iimax is set to 10A, the charging start current rate is set to 10%, the soft start voltage rise width is set to 5V, and the constant voltage charging end current Iend is set to 1.0A. The example of the charge sequence in the case of being carried out is shown. In this case, the maximum charge power Wcmax, the maximum charge voltage Vcmax, the maximum charge current Icmax, the charge start current Is, the constant current charge start voltage Vs, the constant power charge start voltage Vw, and the constant voltage charge start current Iw are expressed by the following formula ( 28) thru | or Formula (34).
Wcmax=Viset×Iimax×K=200V×10A×0.9=1800W ・・・(28)
Vcmax=Vbfull=330V ・・・(29)
Icmax=Ibrate=10A ・・・(30)
Is=Ibrate×充電開始電流率=10A×10%=1.0A ・・・(31)
Vs=Vn+ソフトスタート電圧上昇幅=10V+5V=15V ・・・(32)
Vw=Wcmax÷Icmax=1800W÷10A=180V ・・・(33)
Iw=Wcmax÷Vcmax=1800W÷330A≒5.4A ・・・(34)
Wcmax = Viset × Iimax × K = 200V × 10A × 0.9 = 1800W (28)
Vcmax = Vbfull = 330V (29)
Icmax = Ibrate = 10A (30)
Is = Ibrate × Charge start current rate = 10 A × 10% = 1.0 A (31)
Vs = Vn + soft start voltage rise width = 10V + 5V = 15V (32)
Vw = Wcmax / Icmax = 1800W / 10A = 180V (33)
Iw = Wcmax ÷ Vcmax = 1800W ÷ 330A ≒ 5.4A (34)
図19に戻り、ステップS36において、充電シーケンス作成部502は、充電シーケンスを作成した結果に基づいて、充電可能であるか否かを判定する。充電シーケンス作成部502は、充電不可であると判定した場合、高圧バッテリ26の充電が不可であることを充電制御部503に通知する。その後、処理は、ステップS37に進む。
Returning to FIG. 19, in step S <b> 36, the charging
ステップS37において、通知部504は、充電不可を通知する。具体的には、充電制御部503は、高圧バッテリ26の充電が不可であることを通知部504に通知する。通知部504は、充電設定IF装置23に設けられている表示装置に、高圧バッテリ26の充電が不可であることを通知する画面を表示させる。その後、高圧バッテリ充電処理は終了する。
In step S37, the
一方、ステップS36において、充電シーケンス作成部502は、充電可能であると判定した場合、作成した充電シーケンスを示す情報を充電制御部503に供給する。その後、処理はステップS38に進む。
On the other hand, in step S <b> 36, when it is determined that charging is possible, the charging
ステップS38において、車載用充電システム11は、充電シーケンス実行処理を実行し、高圧バッテリ充電は終了する。ここで、図32のフローチャートを参照して、充電シーケンス実行処理の詳細について説明する。
In step S38, the vehicle-mounted
ステップS101において、BMU27は、接続リレー25P,25Nをオンする。
In step S101, the
ステップS102において、車載用充電器24は、ソフトスタート制御を実行する。ここで、図33のフローチャートを参照して、ソフトスタート制御の詳細について説明する。
In step S102, the in-
ステップS131において、充電制御部503は、以下の式(35)および式(36)に基づいて、電圧増加量ΔV1および電流増加量ΔI1を設定する。
In step S131, the charging
電圧増加量ΔV1=(Vs−Vn)÷ソフトスタート電圧分解能 ・・・(35)
電流増加量ΔI1=(Icmax−Is)÷ソフトスタート電流分解能 ・・・(36)
Voltage increase ΔV1 = (Vs−Vn) ÷ soft start voltage resolution (35)
Current increase ΔI1 = (Icmax−Is) ÷ soft start current resolution (36)
なお、ソフトスタート電圧分解能およびソフトスタート電流分解能は、ソフトスタート充電工程P1において、目標電圧および目標電流を変化させる回数を示す値である。ソフトスタート電圧分解能およびソフトスタート電流分解能は、例えば、充電設定IF装置23を介してユーザにより設定され、5、10などの値に設定される。
The soft start voltage resolution and the soft start current resolution are values indicating the number of times the target voltage and the target current are changed in the soft start charging process P1. The soft start voltage resolution and the soft start current resolution are set by the user via the charge setting IF
ステップS132において、車載用充電器24は、目標電圧を高圧バッテリ26の初期電圧Vnに設定し、目標電流を充電開始電流Isに設定する。具体的には、充電制御部503は、車載用充電器24の目標電圧および目標電流を、それぞれ高圧バッテリ26の初期電圧Vn(=現在の高圧バッテリ26の電圧Vb)および充電開始電流Isに設定し、DCDCコンバータ制御装置405の基準電圧Vref1および基準電圧Vref2(図13)を、それぞれ設定した目標電圧および目標電流に対応する値に設定する。また、充電制御部503は、DCDC制御信号がオフである場合、DCDC制御信号をオンにする。DCDCコンバータ制御装置405は、充電電圧Vcおよび充電電流Icが、それぞれ設定された目標電圧および目標電流になるように、DCDCコンバータスイッチング回路402を制御する。
In step S132, the in-
ステップS133において、充電制御部503は、充電時間の計測用の充電時間カウンタをリセットする。これにより、充電時間の計測がゼロから行われる。
In step S133, the charging
ステップS134において、充電制御部503は、通信装置416を介して、BMU27から高圧バッテリ26の電圧Vbおよび充電電流Icを読み込む。
In step S134, the charging
ステップS135において、充電制御部503は、充電電流Ic=最大充電電流Icmaxであるか否かを判定する。充電電流Ic=最大充電電流Icmaxでないと判定された場合、処理はステップS136に進む。
In step S135, the charging
ステップS136において、充電制御部503は、充電電流Ic≧目標電流であるか否かを判定する。充電電流Ic<目標電流であると判定された場合、処理はステップS137に進む。
In step S136, the charging
ステップS137において、充電制御部503は、充電時間カウンタ>ソフトスタート充電時間判定値であるか否かを判定する。充電時間カウンタ≦ソフトスタート充電時間判定値であると判定された場合、処理はステップS140に進む。
In step S137, the charging
一方、ステップS136において、充電電流Ic≧目標電流であると判定された場合、処理はステップS138に進む。 On the other hand, if it is determined in step S136 that charging current Ic ≧ target current, the process proceeds to step S138.
ステップS138において、ステップS132と同様の処理により、目標電圧が現在の高圧バッテリ26の電圧Vb+電圧増加量ΔV1に設定され、目標電流が現在の充電電流Ic+電流増加量ΔI1に設定される。
In step S138, the target voltage is set to the current voltage Vb + voltage increase ΔV1 of the high-
ステップS139において、ステップS133の処理と同様に、充電時間カウンタがリセットされる。その後、処理はステップS140に進む。 In step S139, the charging time counter is reset in the same manner as in step S133. Thereafter, the process proceeds to step S140.
ステップS140において、車載用充電器24は、入力電流制御を行う。入力電流制御は、最大充電電力Wcmax付近で充電を行っている場合に、交流電源12からの入力電圧Viや入力電流Iiが変動し、入力電流Iiが最大入力電流Iimaxを超えそうになったときに、充電電力Wcを下げる目的で行われる。ここで、図34のフローチャートを参照して、入力電流制御の詳細について説明する。
In step S140, the in-
ステップS161において、充電制御部503は、入力電流監視装置412から入力電流Iiを読み込む。
In step S <b> 161, the charging
ステップS162において、充電制御部503は、入力電流Ii>補正閾値電流Icthであるか否かを判定する。ここで、補正閾値電流Icthとは、最大充電電力Wcmaxを補正するか否かを判定するための閾値であり、例えば、以下の式(37)により求められる。
In step S162, the charging
Icth=Iimax−閾値設定値 ・・・(37) Icth = Iimax−threshold setting value (37)
なお、閾値設定値は、例えば、充電設定IF装置23を介してユーザにより設定され、例えば、0.5Aに設定される。
The threshold setting value is set by the user via the charge setting IF
入力電流Ii>補正閾値電流Icthであると判定された場合、処理はステップS163に進む。 If it is determined that the input current Ii> the correction threshold current Icth, the process proceeds to step S163.
ステップS163において、充電制御部503は、最大充電電力Wcmaxおよび目標電流を補正する。具体的には、充電制御部503は、以下の式(38)に基づいて、最大充電電力Wcmaxの補正値である補正最大充電電力Wcmax'を算出する。
In step S163, the charging
Wcmax'=Viset×Icth×Pf[Viset×Icth]×Pc[Viset][Icth]×P[Vbfull][Ibrate]
・・・(38)
Wcmax '= Viset × Icth × Pf [Viset × Icth] × Pc [Viset] [Icth] × P [Vbfull] [Ibrate]
... (38)
すなわち、最大入力電流Iimaxの代わりに、補正閾値電流Icthを用いて最大充電電力Wcmaxが補正される。 That is, the maximum charging power Wcmax is corrected using the correction threshold current Icth instead of the maximum input current Iimax.
さらに、充電制御部503は、補正最大充電電力Wcmax'を用いて、以下の式(39)に基づいて、目標電流を補正する。
Furthermore, the charging
目標電流=Wcmax'÷現在の目標電圧 ・・・(39) Target current = Wcmax '÷ current target voltage (39)
充電制御部503は、図33のS132と同様の処理により、補正した目標電圧および補正した目標電流が車載用充電器24に設定される。その後、入力電流制御は終了する。
The charging
なお、このとき、車載用充電器24のDCDC変換効率が高くなるように、目標電圧および目標電流を最適化するようにしてもよい。
At this time, the target voltage and the target current may be optimized so that the DCDC conversion efficiency of the in-
例えば、現在の充電電圧Vcが250V、充電電流Icが4.2A、充電電力Wcが1050Wのときに、充電電流Icが補正閾値電流Icthを超え、補正最大充電電力Wcmax'が1000Wに設定された場合について考える。この場合、充電電力Wcが1000Wとなる充電電圧Vcおよび充電電流Icの組み合わせのうち、充電電圧Vcが250V、充電電流Icが4.2A付近で車載用充電器24のDCDC変換効率が最も高くなる組み合わせが、目標電圧および目標電流に設定される。
For example, when the current charging voltage Vc is 250 V, the charging current Ic is 4.2 A, and the charging power Wc is 1050 W, the charging current Ic exceeds the correction threshold current Icth and the corrected maximum charging power Wcmax 'is set to 1000 W think about. In this case, among the combinations of the charging voltage Vc and the charging current Ic at which the charging power Wc is 1000 W, the combination in which the DCDC conversion efficiency of the in-
図35は、充電電圧Vcおよび充電電流Icの組み合わせに対する、車載用充電器24のDCDC変換効率の特性の一例を示している。なお、図内の斜線により示される欄は、充電電力Wcが1000Wとなる充電電圧Vcおよび充電電流Icの組み合わせに対応する欄である。この例の場合、充電電力Wcが1000Wとなる充電電圧Vcおよび充電電流Icの組み合わせのうち、充電電圧Vcが260V、充電電流Icが3.85Aの組み合わせのとき、DCDC変換効率が最大の0.87となる。従って、目標電圧が260Vに設定され、目標電流が3.85Aに設定される。
FIG. 35 shows an example of the characteristics of the DCDC conversion efficiency of the in-
一方、ステップS162において、入力電流Ic≦補正閾値電流Icthであると判定された場合、ステップS163の処理はスキップされ、入力充電制御は終了する。 On the other hand, if it is determined in step S162 that the input current Ic ≦ the correction threshold current Icth, the process in step S163 is skipped, and the input charging control is terminated.
図33に戻り、ステップS140の処理の後、処理はステップS134に戻り、ステップS135において、充電電流Ic=最大充電電流Icmaxであると判定されるか、ステップS136において、充電時間カウンタ>ソフトスタート充電時間判定値であると判定されるまで、ステップS134乃至S140の処理が繰り返し実行される。 Returning to FIG. 33, after the process of step S140, the process returns to step S134. In step S135, it is determined that charging current Ic = maximum charging current Icmax, or in step S136, charging time counter> soft start charging. The processes in steps S134 to S140 are repeatedly executed until it is determined that the time determination value is reached.
一方、ステップS135において、充電電流Ic=最大充電電流Icmaxであると判定された場合、ソフトスタート制御は終了する。 On the other hand, if it is determined in step S135 that the charging current Ic = the maximum charging current Icmax, the soft start control ends.
また、ステップS137において、充電時間カウンタ>ソフトスタート充電時間判定値であると判定された場合、すなわち、充電電流Icが、ソフトスタート充電時間判定値により規定される時間内に目標電流に到達しない場合、処理はステップS141に進む。 In Step S137, when it is determined that the charging time counter> the soft start charging time determination value, that is, the charging current Ic does not reach the target current within the time specified by the soft start charging time determination value. The process proceeds to step S141.
ステップS141において、充電制御部503は、充電異常が発生していると判定する。その後、ソフトスタート制御は終了する。
In step S141, the charging
図32に戻り、ステップS103において、充電制御部503は、ステップS102の処理の結果に基づいて、充電異常が発生していないか否かをする。充電異常が発生していないと判定された場合、処理はステップS104に進む。
Returning to FIG. 32, in step S103, the charging
ステップS104において、車載用充電器24は、定電流制御を実行する。ここで、図36のフローチャートを参照して、定電流制御の詳細について説明する。
In step S104, the in-
ステップS181において、図33のステップS132と同様の処理により、目標電圧が定電力充電開始電圧Vwに設定され、目標電流が最大充電電流Icmaxに設定される。これにより、ソフトスタート充電工程P1において、すでに充電電流Icが最大充電電流Icに到達しているので、充電電流Icが最大充電電流Icmaxに保たれたまま、充電電圧Vcが上昇していく。 In step S181, the target voltage is set to the constant power charging start voltage Vw and the target current is set to the maximum charging current Icmax by the same processing as in step S132 of FIG. Thereby, in the soft start charging process P1, since the charging current Ic has already reached the maximum charging current Ic, the charging voltage Vc increases while the charging current Ic is maintained at the maximum charging current Icmax.
ステップS182において、図33のステップS133の処理と同様に、充電時間カウンタがリセットされる。 In step S182, the charging time counter is reset in the same manner as in step S133 of FIG.
ステップS183において、充電制御部503は、通信装置416を介してBMU27から高圧バッテリ26の電圧Vbを読み込む。
In step S183, the charging
ステップS184において、充電制御部503は、高圧バッテリ26の電圧Vb≧定電力充電開始電圧Vwであるか否かを判定する。高圧バッテリ26の電圧Vb<定電力充電開始電圧Vwであると判定された場合、処理はステップS185に進む。
In step S184, the charging
ステップS185において、充電制御部503は、充電時間カウンタ>定電流充電時間判定値であるか否かを判定する。充電時間カウンタ>定電流充電時間判定値であると判定された場合、処理はステップS186に進む。
In step S185, the charging
ステップS186において、充電制御部503は、高圧バッテリ26の電圧変化量<最小電圧上昇値であるか否かを判定する。高圧バッテリ26の電圧変化量≧最小電圧上昇値であると判定された場合、すなわち、定電流充電時間判定値により規定される時間内の高圧バッテリ26の電圧Vbの上昇値が、最小電圧上昇値に達した場合、処理はステップS187に進む。
In step S186, the charging
ステップS187において、図33のステップS132の処理と同様に、充電時間カウンタがリセットされる。その後、処理はステップS188に進む。 In step S187, the charging time counter is reset in the same manner as in step S132 of FIG. Thereafter, the process proceeds to step S188.
一方、ステップS185において、充電時間カウンタ≦定電流充電時間判定値であると判定された場合、ステップS186およびS187の処理はスキップされ、処理はステップS188に進む。 On the other hand, if it is determined in step S185 that charging time counter ≦ constant current charging time determination value, the processes in steps S186 and S187 are skipped, and the process proceeds to step S188.
ステップS188において、図33のステップS140の処理と同様に、入力電力制御が実行される。その後、処理はステップS183に戻り、ステップS184において、高圧バッテリ26の電圧Vb≧定電力充電開始電圧Vwであると判定されるか、ステップS186において、高圧バッテリ26の電圧変化量<最小電圧上昇値であると判定されるまで、ステップS183乃至S188の処理が繰り返し実行される。
In step S188, input power control is executed in the same manner as in step S140 of FIG. Thereafter, the process returns to step S183, and it is determined in step S184 that the voltage Vb of the
一方、ステップS184において、高圧バッテリ26の電圧Vb≧定電力充電開始電圧Vwであると判定された場合、定電流制御は終了する。
On the other hand, if it is determined in step S184 that the voltage Vb of the high-
また、ステップS186において、高圧バッテリ26の電圧変化量<最小電圧上昇値であると判定された場合、すなわち、定電流充電時間判定値により規定される時間内の高圧バッテリ26の電圧Vbの上昇値が、最小電圧上昇値に達しなかった場合、処理はステップS189に進む。
Further, when it is determined in step S186 that the voltage change amount of the
ステップS189において、充電制御部503は、充電異常が発生していると判定する。その後、定電流制御は終了する。
In step S189, the charging
図32に戻り、ステップS105において、充電制御部503は、ステップS104の処理の結果に基づいて、充電異常が発生していないか否かをする。充電異常が発生していないと判定された場合、処理はステップS106に進む。
Returning to FIG. 32, in step S105, the charging
ステップS106において、車載用充電器24は、定電力制御を実行する。ここで、図37のフローチャートを参照して、定電力制御の詳細について説明する。
In step S106, the in-
ステップS201において、図33のステップS132と同様の処理により、目標電圧が定電力充電開始電圧Vw+電圧増加量ΔV2に設定され、目標電流が最大充電電流Icmax−電流減少量ΔI2に設定される。ここで、電圧増加量ΔV2は、定電力充電中に目標電圧を増加させる単位を示し、電流減少量ΔI2は、定電力充電中に目標電流を減少させる単位を示す。電圧増加量ΔV2および電流減少量ΔI2は、例えば、充電設定IF装置23を介して、ユーザにより任意の値に設定される。
In step S201, the target voltage is set to the constant power charging start voltage Vw + voltage increase amount ΔV2 and the target current is set to the maximum charging current Icmax−current decrease amount ΔI2 by the same processing as in step S132 of FIG. Here, the voltage increase amount ΔV2 indicates a unit for increasing the target voltage during constant power charging, and the current decrease amount ΔI2 indicates a unit for decreasing the target current during constant power charging. The voltage increase amount ΔV2 and the current decrease amount ΔI2 are set to arbitrary values by the user via the charge setting IF
ステップS202において、図33のステップS133の処理と同様に、充電時間カウンタがリセットされる。 In step S202, the charging time counter is reset in the same manner as in step S133 of FIG.
ステップS203において、充電制御部503は、通信装置416を介して、BMU27から高圧バッテリ26の電圧Vbおよび充電電流Icを読み込む。
In step S <b> 203, the charging
ステップS204において、充電制御部503は、高圧バッテリ26の電圧Vb≧最大充電電圧Vcmaxであるか否かを判定する。高圧バッテリ26の電圧Vb<最大充電電圧Vcmaxであると判定された場合、処理はステップS205に進む。
In step S204, the charging
ステップS205において、充電制御部503は、高圧バッテリ26の電圧Vb×充電電流Ic≧目標電圧×目標電流であるか否かを判定する。高圧バッテリ26の電圧Vb×充電電流Ic<目標電圧×目標電流であると判定された場合、処理はステップS206に進む。
In step S205, the charging
ステップS206において、充電制御部503は、充電時間カウンタ>定電力充電時間判定値であるか否かを判定する。充電時間カウンタ≦定電力充電時間判定値であると判定された場合、処理はステップS209に進む。
In step S206, the charging
一方、ステップS205において、高圧バッテリ26の電圧Vb×充電電流Ic≧目標電圧×目標電流であると判定された場合、処理はステップS207に進む。
On the other hand, when it is determined in step S205 that the voltage Vb of the high-
ステップS207において、図33のステップS132と同様の処理により、目標電圧が現在の高圧バッテリ26の電圧Vb+電圧増加量ΔV2に設定され、目標電流が現在の充電電流Ic−電流減少量ΔI2に設定される。
In step S207, the target voltage is set to the current voltage Vb + voltage increase ΔV2 of the high-
ステップS208において、図33のステップS133の処理と同様に、充電時間カウンタがリセットされる。その後、処理はステップS209に進む。 In step S208, the charging time counter is reset in the same manner as in step S133 of FIG. Thereafter, the process proceeds to step S209.
ステップS209において、図33のステップS140の処理と同様に、入力電流制御が実行される。 In step S209, input current control is executed in the same manner as in step S140 of FIG.
その後、処理はステップS203に戻り、ステップS204において、高圧バッテリ26の電圧Vb≧最大充電電圧Vcmaxであると判定されるか、ステップS206において、充電時間カウンタ>定電力充電時間判定値であると判定されるまで、ステップS203乃至S209の処理が繰り返し実行される。
Thereafter, the process returns to step S203, and in step S204, it is determined that the voltage Vb of the
一方、ステップS204において、高圧バッテリ26の電圧Vb≧最大充電電圧Vcmaxであると判定された場合、定電力制御は終了する。
On the other hand, if it is determined in step S204 that the voltage Vb of the high-
また、ステップS206において、充電時間カウンタ>定電力充電時間判定値であると判定された場合、すなわち、充電電力Wcが、定電力充電時間判定値により規定される時間内に最大充電電力Wcmaxに到達しない場合、処理はステップS210に進む。 In step S206, when it is determined that the charging time counter> the constant power charging time determination value, that is, the charging power Wc reaches the maximum charging power Wcmax within the time specified by the constant power charging time determination value. If not, the process proceeds to step S210.
ステップS210において、充電制御部503は、充電異常が発生していると判定する。その後、定電力制御は終了する。
In step S210, the charging
図32に戻り、ステップS107において、充電制御部503は、ステップS106の処理の結果に基づいて、充電異常が発生していないか否かをする。充電異常が発生していないと判定された場合、処理はステップS108に進む。
Returning to FIG. 32, in step S107, the charging
ステップS108において、車載用充電器24は、定電圧制御を実行する。ここで、図38のフローチャートを参照して、定電圧制御の詳細について説明する。
In step S108, the in-
ステップS231において、図33のステップS132と同様の処理により、目標電圧が最大充電電圧Vcmaxに設定される。これにより、前の充電工程において、すでに充電電圧Vcが最大充電電圧Vcmaxに到達しているので、充電電圧Vcが最大充電電圧Vcmaxに保たれたまま、充電電流Icが減少していく。 In step S231, the target voltage is set to the maximum charging voltage Vcmax by the same process as in step S132 of FIG. As a result, the charging voltage Vc has already reached the maximum charging voltage Vcmax in the previous charging step, so that the charging current Ic decreases while the charging voltage Vc is maintained at the maximum charging voltage Vcmax.
ステップS232において、図33のステップS133の処理と同様に、充電時間カウンタがリセットされる。 In step S232, the charging time counter is reset in the same manner as in step S133 of FIG.
ステップS233において、充電制御部503は、通信装置416を介して、BMU27から充電電流Icを読み込む。
In step S233, the charging
ステップS234において、充電制御部503は、充電電流Ic<定電圧充電終了電流Iendであるか否かを判定する。充電電流Ic≧定電圧充電終了電流Iendであると判定された場合、処理はステップS235に進む。
In step S234, the charging
ステップS235において、充電制御部503は、充電時間カウンタ>定電圧充電時間最大値であるか否かを判定する。充電時間カウンタ≦定電圧充電時間最大値であると判定された場合、処理はステップS233に戻る。その後、ステップS234において、充電電流Ic<定電圧充電終了電流Iendであると判定されるか、ステップS235において、充電時間カウンタ>定電圧充電時間最大値であると判定されるまで、ステップS233乃至S235の処理が繰り返し実行される。
In step S235, the charging
一方、ステップS234において、充電電流Ic<定電圧充電終了電流Iendであると判定された場合、定電圧制御は終了する。 On the other hand, if it is determined in step S234 that charging current Ic <constant voltage charging end current Iend, the constant voltage control ends.
また、ステップS235において、充電時間カウンタ>定電圧充電時間最大値であると判定された場合、すなわち、定電圧充電時間最大値により規定される時間内に、充電電流Icが定電圧充電終了電流Iendに到達しなかった場合、処理はステップS236に進む。 In step S235, when it is determined that the charging time counter> the constant voltage charging time maximum value, that is, within the time specified by the constant voltage charging time maximum value, the charging current Ic becomes the constant voltage charging end current Iend. If not, the process proceeds to step S236.
ステップS236において、充電制御部503は、充電異常が発生していると判定する。その後、定電圧充電制御は終了する。
In step S236, the charging
図32に戻り、ステップS109において、充電制御部503は、ステップS108の処理の結果に基づいて、充電異常が発生していないか否かをする。充電異常が発生していないと判定された場合、処理はステップS111に進む。
Returning to FIG. 32, in step S109, the charging
一方、ステップS103、S105、S107、または、S109において、充電異常が発生していると判定された場合、処理はステップS110に進む。 On the other hand, if it is determined in step S103, S105, S107, or S109 that a charging abnormality has occurred, the process proceeds to step S110.
ステップS110において、通知部504は、充電異常を通知する。具体的には、充電制御部503は、充電異常が発生していることを通知部504に通知する。通知部504は、例えば、充電設定IF装置23に設けられている表示装置に、充電異常の発生およびその内容を通知する画面を表示させる。その後、処理はステップS111に進む。
In step S110, the
ステップS111において、BMU27は、接続リレー25P,25Nをオフする。その後、充電シーケンス実行処理は終了する。
In step S111, the
以上のようにして、入力電流Iiが、予め設定されている最大入力電流Iimaxを超えないように高圧バッテリ26の充電が行われる。その結果、車載用充電器24に過大な電流が流れ込み、例えば、他のコンセントから出力される電圧が大幅に降下したり、ブレーカが作動し、交流電源12からの電力の供給がストップしたりして、他の電気製品に悪影響を及ぼしたり、高圧バッテリ26の充電が停止したりすることが防止される。
As described above, the
また、車載用充電器24の変換効率Kを考慮して最大充電電力Wcmaxが設定されるため、入力電流Iiが最大入力電流Iimaxを超えることがより確実に防止される。また、設定された設定入力電圧Visetおよび最大入力電流Iimaxの範囲内で、より迅速に高圧バッテリ26の充電を行うことができる。
Further, since the maximum charging power Wcmax is set in consideration of the conversion efficiency K of the in-
次に、本発明の実施の形態の変形例、応用例について説明する。 Next, modified examples and application examples of the embodiment of the present invention will be described.
高圧バッテリ26は、充電が完了した状態でさらに余分な充電を行おうとすると、過大に発熱する。これを利用して、充電シーケンスにおいて、高圧バッテリ26の温度変化に基づいて、充電の完了を判定するようにしてもよい。
The high-
図39は、高圧バッテリ26の温度変化に基づいて充電の完了を判定するようにした場合に、図19のステップS35において作成される充電シーケンスの例を示すグラフである。図39の充電シーケンスは、図26の充電シーケンスと比較して、定電力充電工程P3および定電圧充電工程P4の代わりに、温度制御充電工程P11が設けられている点が異なる。温度制御充電工程P11では、充電電圧Vcが、定電力充電開始電圧Vwから最大充電電圧Vcmaxまで上昇し、充電電流Icが、最大充電電流Icmaxから定電圧充電終了電流Iendまで下降するように、高圧バッテリ26の充電が制御される。
FIG. 39 is a graph showing an example of a charging sequence created in step S35 of FIG. 19 when the completion of charging is determined based on the temperature change of the high-
ここで、図40のフローチャートを参照して、高圧バッテリ26の温度変化に基づいて、高圧バッテリ26の充電の完了を判定するようにした場合の、図19のステップS38の充電シーケンス実行処理の詳細について説明する。
Here, with reference to the flowchart of FIG. 40, the details of the charging sequence execution processing in step S38 of FIG. 19 when it is determined that charging of the
ステップS301乃至S304の処理は、図32のステップS101乃至S104の処理と同様であり、その説明は繰り返しになるため省略する。なお、ステップS301乃至S304において、高圧バッテリ26のソフトスタート充電および定電流充電が行われる。
The processing in steps S301 to S304 is the same as the processing in steps S101 to S104 in FIG. 32, and the description thereof will be omitted because it will be repeated. In steps S301 to S304, soft start charging and constant current charging of the
ステップS305において、充電制御部305は、充電異常が発生していないか否かを判定する。充電異常が発生していないと判定された場合、処理はステップS306に進む。
In step S305, the charging
ステップS306において、車載用充電器24は、温度制御を実行する。ここで、図41のフローチャートを参照して、温度制御の詳細について説明する。
In step S306, the in-
ステップS331において、充電制御部503は、以下の式(40)および式(41)に基づいて、電圧増加量ΔV3および電流増加量ΔI3を設定する。
In step S331, the charging
電圧増加量ΔV3=(Vcmax−Vw)÷温度制御電圧分解能 ・・・(40)
電流増加量ΔI3=(Icmax−Iend)÷温度制御電流分解能 ・・・(41)
Voltage increase ΔV3 = (Vcmax−Vw) ÷ Temperature control voltage resolution (40)
Current increase ΔI3 = (Icmax−Iend) ÷ temperature control current resolution (41)
なお、温度制御電圧分解能および温度制御電流分解能は、温度制御充電工程P11において、目標電圧および目標電流を変化させる回数を示す値である。温度制御電圧分解能および温度制御電流分解能は、例えば、充電設定IF装置23を介してユーザにより設定され、5、10などの値に設定される。
The temperature control voltage resolution and the temperature control current resolution are values indicating the number of times the target voltage and the target current are changed in the temperature control charging process P11. The temperature control voltage resolution and the temperature control current resolution are set by the user via the charge setting IF
ステップS332において、図33のステップS132と同様の処理により、目標電圧が定電力充電開始電圧Vwに設定され、目標電流が最大充電電流Icmaxに設定される。 In step S332, the target voltage is set to the constant power charging start voltage Vw and the target current is set to the maximum charging current Icmax by the same processing as in step S132 of FIG.
ステップS333において、図33のステップS133の処理と同様に、充電時間カウンタがリセットされる。 In step S333, the charge time counter is reset in the same manner as in step S133 of FIG.
ステップS334において、充電制御部503は、通信装置416を介して、BMU27から高圧バッテリ26の電圧Vb、充電電流Icおよび温度を読み込む。
In step S334, the charging
ステップS335において、充電制御部503は、高圧バッテリ26の電圧Vb≧目標電圧であるか否かを判定する。高圧バッテリ26の電圧Vb≧目標電圧であると判定された場合、処理はステップS336に進む。
In step S335, the charging
ステップS336において、図33のステップS132と同様の処理により、目標電圧が現在の高圧バッテリ26の電圧Vb+電圧増加量ΔV3に設定され、目標電流が現在の充電電流Ic−電流減少量ΔI3に設定される。その後、処理はステップS337に進む。
In step S336, the target voltage is set to the current voltage Vb + voltage increase ΔV3 of the high-
一方、ステップS335において、高圧バッテリ26の電圧Vb<目標電圧であると判定された場合、ステップS336の処理はスキップされ、処理はステップS337に進む。
On the other hand, if it is determined in step S335 that the voltage Vb of the
ステップS337において、充電制御部503は、高圧バッテリ26の温度変化率を算出する。具体的には、充電制御部503は、現在の高圧バッテリ26の温度と、所定の時間前(例えば、1分前)の高圧バッテリ26の温度との差分を求め、その期間における単位時間(例えば、1秒)あたりの温度の変化率を算出する。
In step S <b> 337, the charging
ステップS338において、充電制御部503は、高圧バッテリ26の温度変化率>設定閾値であるか否かを判定する。この設定閾値は、高圧バッテリ26の充電が完了したか否かを判定するための閾値であり、例えば、充電設定IF装置23を介してユーザにより設定される。温度変化率≦設定閾値であると判定された場合、処理はステップS339に進む。
In step S338, the charging
ステップS339において、充電制御部503は、充電時間カウンタ>温度制御時間最大値であるか否かを判定する。充電時間カウンタ≦温度制御時間最大値であると判定された場合、処理はステップS334に戻る。その後、ステップS338において、温度変化率>設定閾値であると判定されるか、ステップS339において、充電時間カウンタ>温度制御時間最大値であると判定されるまで、ステップS334乃至S339の処理が繰り返し実行される。
In step S339, the charging
一方、ステップS338において、温度変化率>設定閾値であると判定された場合、温度制御は終了する。 On the other hand, if it is determined in step S338 that the rate of temperature change> the set threshold value, the temperature control ends.
また、ステップS339において、充電時間カウンタ>温度制御時間最大値であると判定された場合、すなわち、温度制御時間最大値により規定される時間内に、高圧バッテリ26の温度変化率が設定閾値を超えなかった場合、処理はステップS340に進む。
In step S339, when it is determined that the charging time counter> the maximum temperature control time value, that is, within the time specified by the maximum temperature control time value, the temperature change rate of the
ステップS340において、充電制御部503は、充電異常が発生していると判定する。その後、温度制御は終了する。
In step S340, the charging
図40に戻り、ステップS307において、充電制御部305は、ステップS306の処理の結果に基づいて、充電異常が発生していないか否かを判定する。充電異常が発生していないと判定された場合、処理はステップS309に進む。
Returning to FIG. 40, in step S307, the charging
一方、ステップS303、S305、または、S307において、充電異常が発生していると判定された場合、処理はステップS308に進む。 On the other hand, if it is determined in step S303, S305, or S307 that a charging abnormality has occurred, the process proceeds to step S308.
ステップS308において、図32のステップS110の処理と同様に、充電異常が通知され、処理はステップS309に進む。 In step S308, as in the process of step S110 of FIG. 32, the charging abnormality is notified, and the process proceeds to step S309.
ステップS309において、図32のステップS111の処理と同様に、接続リレー25P,25Nがオフされ、充電シーケンス実行処理は終了する。 In step S309, similarly to the process of step S111 of FIG. 32, the connection relays 25P and 25N are turned off, and the charging sequence execution process ends.
なお、以上の説明では、高圧バッテリ26の温度の判定を充電制御部503が行う例を示したが、温度監視装置415が行うようにしてもよい。
In the above description, the example in which the
次に、図42を参照して、高圧バッテリ26の充電異常の検出方法の変形例について説明する。例えば、単位時間(例えば、1分間)あたりの充電電圧Vcの変化率ΔVc/ΔTを検出し、変化率ΔVc/ΔTが、以下の式(42)を満足しない場合、すなわち、変化率ΔVc/ΔTが規定の範囲を下回るか、超えている場合、充電異常が発生していると判定し、高圧バッテリ26の充電を停止するようにしてもよい。
Next, with reference to FIG. 42, a modification of the method for detecting an abnormality in charging of the
最小変化量<変化率ΔVc/ΔT<最大変化量 ・・・(42) Minimum change <Change rate ΔVc / ΔT <Maximum change (42)
次に、図43のフローチャートを参照して、図19の高圧バッテリ診断の変形例について説明する。この処理は、例えば、車載用充電システム11にBMU27が設けられておらず、代わりに高圧バッテリ26の温度を計測する温度センサが設けられている場合に適用される。
Next, a modification of the high voltage battery diagnosis of FIG. 19 will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is applied, for example, when the in-
ステップS351において、高圧バッテリ診断部505は、図示せぬ温度センサから、高圧バッテリ26の温度を読み込む。
In step S351, the high voltage
ステップS352において、高圧バッテリ診断部505は、充電不可低温値<高圧バッテリ26の温度<充電不可高温値であるか否かを判定する。なお、充電不可低温値および充電不可高温値は、高圧バッテリ26の温度が正常であるか否かを判定するために予め設定される閾値である。充電不可低温値<高圧バッテリ26の温度<充電不可高温値であると判定された場合、すなわち、高圧バッテリ26の温度が正常な範囲内である場合、処理はステップS353に進む。
In step S <b> 352, the high voltage
ステップS353において、高圧バッテリ診断部505は、図示せぬ電流測定部から高圧バッテリ26の電流(放電電流)を読み込む。
In step S353, the high voltage
ステップS354において、高圧バッテリ診断部505は、高圧バッテリ26の電流<過電流判定値であるか否かを判定する。なお、過電流判定値は、高圧バッテリ26の放電電流が正常であるか否かを判定するために予め設定される閾値である。高圧バッテリ26の電流<過電流判定値と判定された場合、処理はステップS355に進む。
In step S354, the high voltage
ステップS355において、高圧バッテリ診断部505は、高圧バッテリ26の診断結果が正常であると判定し、充電制御部503に診断結果を通知する。その後、高圧バッテリ診断処理は終了する。
In step S355, the high voltage
一方、ステップS352において、充電不可低温値<高圧バッテリ26の温度<充電不可高温値でないと判定された場合、または、ステップS354において、高圧バッテリ26の電流≧過電流判定値であると判定された場合、処理はステップS356に進む。
On the other hand, if it is determined in step S352 that the unchargeable low temperature value <the temperature of the
ステップS356において、高圧バッテリ診断部505は、高圧バッテリ26の診断結果が異常であると判定し、充電制御部503に診断結果を通知する。その後、高圧バッテリ診断処理は終了する。
In step S356, the high voltage
次に、図44を参照して、車載用充電システムの変形例について説明する。図44の車載用充電システム611は、給電口621、充電制御トリガ622、充電設定IF装置623、車載用充電器624、接続リレー625、高圧バッテリ626、および、温度センサ627を含むように構成される。なお、図中、図1と対応する部分については下2桁が同じ符号を付してあり、処理が同じ部分に関しては、その説明は繰り返しになるので省略する。
Next, a modification of the in-vehicle charging system will be described with reference to FIG. 44 includes a
車載用充電システム611は、図1の車載用充電システム11と比較して、BMUの代わりに温度センサ631が設けられている点が異なる。そして、車載用充電システム611では、高圧バッテリ626の状態を車載用充電器624により監視する。具体的には、車載用充電器624では、高圧バッテリ626の電圧として車載用充電器624の出力電圧を出力電圧監視装置413(図12)により測定および監視し、高圧バッテリ626の充電電流として車載用充電器624の出力電流を出力電流監視装置414(図12)により測定および監視する。また、車載用充電器624では、高圧バッテリ26に取り付けられている温度センサ631からの信号に基づいて、高圧バッテリ626の温度を温度監視装置415(図12)により測定および監視する。さらに、車載用充電システム611では、接続リレー625のオンまたはオフの制御を車載用充電器624が行う。
The in-
次に、図45を参照して、車載用充電器の変形例について説明する。図45の車載用充電器700は、整流器701、DCDCコンバータスイッチング回路702、降圧回路703、および、制御装置704を含むように構成される。また、制御装置704は、入力電圧監視装置711、入力電流監視装置712、出力電圧監視装置713、出力電流監視装置714、温度監視装置715、通信装置716、EEPROM717、マイクロコンピュータ718、および、DCDCコンバータ制御装置719を含むように構成される。なお、図中、図12と対応する部分については下2桁が同じ符号を付してあり、処理が同じ部分に関しては、その説明は繰り返しになるので省略する。
Next, with reference to FIG. 45, a modification of the in-vehicle charger will be described. 45 is configured to include a
車載用充電器700と図12の車載用充電器24を比較して、車載用充電器24では、制御装置404とDCDCコンバータ制御装置405とが別々に設けられているのに対し、車載用充電器700では、DCDCコンバータ制御装置719が制御装置704に組み込まれている点が異なる。
Compared to the in-vehicle charger 700 and the in-
DCDCコンバータ制御装置719は、例えば、PWM出力機能を有するマイクロコンピュータなどにより構成され、PID制御などの処理をソフトウエアにより実現する。DCDCコンバータ制御装置719は、そして、DCDCコンバータスイッチング回路702に供給するスイッチング信号に示されるPWMのスイッチング波形の周期やDuty比などを制御する。
The DCDC
次に、図46および図47を参照して、交流電源情報の取得方法の変形例について説明する。 Next, with reference to FIGS. 46 and 47, a modification of the AC power supply information acquisition method will be described.
例えば、図46に示されるように、車載用充電システム11が設けられている車両801の高圧バッテリ26を充電するために、ケーブル803を介して車両801を交流電源802に接続した場合について考える。この場合、ケーブル803を介して車両801と交流電源802が通信を行い、交流電源802に関する交流電源情報を交流電源802から車両801に供給するようにしてもよい。また、車両801および交流電源802に無線装置811および無線装置821をそれぞれ設けておき、無線通信により交流電源802から車両801に交流電源情報を供給するようにしてもよい。
For example, as shown in FIG. 46, consider a case where a
また、テレマティクス、VICS(Vehicle Information and Communication System)などのサービスを提供する外部設定所804に設けられている設定装置831と車両801が所定の通信方法により通信を行い、交流電源802に関する交流電源情報を設定装置831から車両801に供給するようにしてもよい。
Further, the
図47は、交流電源802または設定装置831から車両801に交流電源情報を提供する場合の通信シーケンスの例を示している。
FIG. 47 shows an example of a communication sequence when AC power supply information is provided from the
例えば、車両801は、交流電源情報の送信を交流電源802または設定装置831に要求する。なお、車両801が交流電源情報を要求するタイミングは、例えば、車両801のユーザにより指令されたとき、車両801と交流電源802がケーブル803により接続されたときなどが考えられる。また、このとき、必要に応じて、車載用充電器24の設定情報を車両801から交流電源802または設定装置831に送信するようにしてもよい。交流電源情報の送信の要求を受けた交流電源802または設定装置831は、交流電源情報を車両801に送信する。
For example, the
これにより、交流電源802の電圧、最大入力電流などを含む交流電源情報を簡単かつ確実に取得することができる。
Thereby, AC power supply information including the voltage of the
なお、以上の説明では、充電電圧Vcおよび充電電流IcをBMU27から読み込んで充電制御を行う例を示したが、出力電圧監視装置413および出力電流監視装置414から読み込んで充電制御を行うようにしてもよい。
In the above explanation, the charging voltage Vc and the charging current Ic are read from the
なお、上述した一連のマイクロコンピュータ418(図12)およびマイクロコンピュータ718(図45)の処理は、ハードウエアにより実行させるようにすることも可能である。 Note that the above-described series of processing of the microcomputer 418 (FIG. 12) and the microcomputer 718 (FIG. 45) can be executed by hardware.
また、マイクロコンピュータ418およびマイクロコンピュータ718が実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
The program executed by the
なお、本明細書において、システムの用語は、複数の装置、手段などより構成される全体的な装置を意味するものとする。 In this specification, the term “system” refers to an overall apparatus composed of a plurality of apparatuses and means.
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に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において種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
11 車載用充電システム
12 交流電源
13 ケーブル
21 給電口
22 充電制御トリガ
23 充電設定IF装置
24 車載用充電器
25P,25N 接続リレー
26 高圧バッテリ
27 BMU
401 整流器
402 DCDCコンバータスイッチング回路
403 降圧回路
404 制御装置
405 DCDCコンバータ制御装置
411 入力電圧監視装置
412 入力電流監視装置
413 出力電圧監視装置
414 出力電流監視装置
415 温度監視装置
416 通信装置
418 マイクロコンピュータ
501 充電電力設定部
502 充電シーケンス作成部
503 充電制御部
504 通知部
505 高圧バッテリ診断部
611 車載用充電システム
621 給電口
622 充電制御トリガ
623 充電設定IF装置
624 車載用充電器
625 接続リレー
626 高圧バッテリ
631 温度センサ
701 整流器
702 DCDCコンバータスイッチング回路
703 降圧回路
704 制御装置
711 入力電圧監視装置
712 入力電流監視装置
713 出力電圧監視装置
714 出力電流監視装置
715 温度監視装置
716 通信装置
718 マイクロコンピュータ
719 DCDCコンバータ制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記交流電源から前記充電装置に入力される入力電圧、および、前記交流電源から前記充電装置に入力される入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、前記充電装置から前記バッテリに供給する電力の上限である最大充電電力を設定する充電電力設定手段と、
前記最大充電電力の範囲内で、前記充電装置から前記バッテリに供給される充電電圧および充電電流を制御する充電制御手段と
を含む充電制御装置。 In a charging control device that converts alternating current power supplied from an alternating current power source into direct current power and controls a charging device that is supplied to a battery that is a power source of the vehicle,
Electric power supplied from the charging device to the battery based on an input voltage input from the AC power source to the charging device and a maximum input current that is an upper limit of an input current input from the AC power source to the charging device. Charging power setting means for setting the maximum charging power that is the upper limit of
A charging control device comprising: charging control means for controlling a charging voltage and a charging current supplied from the charging device to the battery within a range of the maximum charging power.
請求項1に記載の充電制御装置。 The charging according to claim 1, wherein the charging power setting unit sets the maximum charging power based on a maximum input power obtained from the input voltage and the maximum input current, and a conversion efficiency of the power of the charging device. Control device.
請求項2に記載の充電制御装置。 The charging control device according to claim 2, wherein the charging power setting unit changes the conversion efficiency based on a use condition of the charging device.
請求項3に記載の充電制御装置。 The charging power setting means is based on the conversion efficiency obtained by applying at least one of the input voltage and the maximum input current to the characteristic of the conversion efficiency with respect to the input to the charging device. The charging control apparatus according to claim 3, wherein charging power is set.
請求項3に記載の充電制御装置。 The charging power setting means is based on the conversion efficiency obtained by applying at least one of the maximum value of the charging voltage and the maximum value of the charging current to the characteristic of the conversion efficiency with respect to the output of the charging device. The charging control device according to claim 3, wherein the maximum charging power is set.
請求項2に記載の充電制御装置。 The charging power setting means determines the maximum charging power based on a power factor characteristic of the charging apparatus, an AC-DC conversion efficiency characteristic of the charging apparatus, and a DC-DC conversion efficiency characteristic of the charging apparatus. The charge control device according to claim 2 to set.
さらに含み、
前記充電制御手段は、前記充電シーケンスに従って、前記充電電圧および前記充電電流を制御する
請求項1に記載の充電制御装置。 Charging sequence creating means for creating a charging sequence defining transition of the charging voltage and the charging current of the battery within the range of the maximum charging power;
The charge control device according to claim 1, wherein the charge control unit controls the charge voltage and the charge current according to the charge sequence.
前記交流電源から前記充電装置に入力される入力電圧、および、前記交流電源から前記充電装置に入力される入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、前記充電装置から前記バッテリに供給する電力の上限である最大充電電力を設定し、
前記最大充電電力の範囲内で、前記充電装置から前記バッテリに供給される充電電圧および充電電流を制御する
ステップを含む充電制御方法。 A charging control device that converts alternating current power supplied from an alternating current power source into direct current power and controls a charging device that is supplied to a battery that is a power source of the vehicle,
Electric power supplied from the charging device to the battery based on an input voltage input from the AC power source to the charging device and a maximum input current that is an upper limit of an input current input from the AC power source to the charging device. Set the maximum charging power that is the upper limit of
A charge control method including a step of controlling a charging voltage and a charging current supplied from the charging device to the battery within a range of the maximum charging power.
前記交流電源から前記充電装置に入力される入力電圧、および、前記交流電源から前記充電装置に入力される入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、前記充電装置から前記バッテリに供給する電力の上限である最大充電電力を設定し、
前記最大充電電力の範囲内で、前記充電装置から前記バッテリに供給される充電電圧および充電電流を制御する
ステップを含む処理を実行させるプログラム。 To a computer that controls a charging device that converts AC power supplied from an AC power source into DC power and supplies it to a battery that is a power source of the vehicle,
Electric power supplied from the charging device to the battery based on an input voltage input from the AC power source to the charging device and a maximum input current that is an upper limit of an input current input from the AC power source to the charging device. Set the maximum charging power that is the upper limit of
A program for executing processing including a step of controlling a charging voltage and a charging current supplied from the charging device to the battery within a range of the maximum charging power.
交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、前記バッテリに供給する電力変換手段と、
前記交流電源からの入力電圧、および、入力手段から入力される前記交流電源に関する交流電源情報に示される、前記交流電源からの入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、前記バッテリに供給する電力の上限である最大充電電力を設定する充電電力設定手段と、
前記最大充電電力の範囲内で、前記バッテリに供給する充電電圧および充電電流を制御する充電制御手段と
を含む充電装置。 In a charging device for charging a battery which is a power source of a vehicle,
Power conversion means for converting AC power supplied from an AC power source into DC power and supplying it to the battery;
Based on the input voltage from the AC power supply and the maximum input current that is the upper limit of the input current from the AC power supply indicated in the AC power supply information regarding the AC power supply input from the input means, the battery is supplied to the battery Charging power setting means for setting the maximum charging power that is the upper limit of power;
And a charging control means for controlling a charging voltage and a charging current supplied to the battery within a range of the maximum charging power.
前記充電電力設定手段は、前記交流電源情報に示される前記入力電圧および前記最大入力電流に基づいて、前記最大入力電力を設定する
請求項10に記載の充電装置。 The AC power supply information further indicates the input voltage,
The charging device according to claim 10, wherein the charging power setting unit sets the maximum input power based on the input voltage and the maximum input current indicated in the AC power supply information.
前記充電電力設定手段は、前記交流電源の所在地から求められる前記入力電圧、および、前記交流電源情報に示される前記最大入力電流に基づいて、前記最大入力電力を設定する
請求項10に記載の充電装置。 The AC power supply information further indicates the location of the AC power supply,
The charging according to claim 10, wherein the charging power setting means sets the maximum input power based on the input voltage obtained from a location of the AC power supply and the maximum input current indicated in the AC power supply information. apparatus.
交流電源からの入力電圧、および、入力手段から入力される前記交流電源に関する交流電源情報に示される、前記交流電源からの入力電流の上限である最大入力電流に基づいて、前記バッテリに供給する電力の上限である最大充電電力を設定し、
前記最大充電電力の範囲内で、前記バッテリに供給する充電電圧および充電電流を制御しながら、前記交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、前記バッテリに供給する
ステップを含む充電方法。 A charging device for charging a battery, which is a power source of a vehicle,
Electric power supplied to the battery based on the input voltage from the AC power source and the maximum input current that is the upper limit of the input current from the AC power source shown in the AC power source information related to the AC power source input from the input means Set the maximum charging power that is the upper limit of
Charging including the step of converting the AC power supplied from the AC power source into DC power and supplying the battery to the battery while controlling the charging voltage and charging current supplied to the battery within the range of the maximum charging power. Method.
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