JP2016031879A - Vehicle battery controller - Google Patents
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Abstract
【課題】車両のバッテリ制御装置に関し、車両の走行性能を確保しつつ、バッテリの劣化を効率的に抑制する。【解決手段】車両のバッテリ制御装置2は、走行用のモータ3に電力を供給しうる二つ以上のバッテリ1A,1Bと、駆動力の別供給源である駆動力供給装置1C,4と、を備える。駆動力供給装置1C,4としては、例えばジェネレータ4やバッテリ1C等が挙げられる。また、各々のバッテリ1A,1Bの充電率とバッテリ劣化が促進される充電率領域である劣化加速領域とを取得する取得部2Aを設ける。さらに、駆動力供給装置1C,4が駆動力の供給源である場合は、バッテリ1A,1Bを調整用バッテリに設定し、それぞれの充電率が劣化加速領域から離れるように、バッテリ1A,1Bの間で電力を移動させる調整制御部2Cを設ける。【選択図】図2The present invention relates to a battery control device for a vehicle, which efficiently suppresses deterioration of the battery while ensuring the running performance of the vehicle. A vehicle battery control device 2 includes two or more batteries 1A and 1B capable of supplying electric power to a traveling motor 3, and driving force supply devices 1C and 4 which are separate sources of driving force. Is provided. Examples of the driving force supply devices 1C and 4 include a generator 4 and a battery 1C. Moreover, the acquisition part 2A which acquires the charge rate of each battery 1A, 1B and the deterioration acceleration area | region which is a charge rate area | region where battery deterioration is accelerated | stimulated is provided. Furthermore, when the driving force supply devices 1C and 4 are the driving force supply sources, the batteries 1A and 1B are set as adjustment batteries, and the charging rates of the batteries 1A and 1B are set so that the respective charging rates are separated from the deterioration acceleration region. An adjustment control unit 2C that moves electric power between the two is provided. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、車両の走行用モータに電力を供給するバッテリの制御装置に関する。 The present invention relates to a battery control device that supplies electric power to a vehicle driving motor.
従来、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両において、車両駆動用のバッテリの充電率(蓄電容量)に応じてその充放電状態に制限を加える技術が知られている。例えば、充電率が高い状態で回生発電を行うとバッテリが過充電となり、バッテリの発熱や劣化を招きうる。また、充電率が低い状態で放電し続けると、バッテリの過放電による劣化が進行するだけでなく、車両が走行不能となる。そのため、バッテリの充電率に応じて充放電を制限することで、バッテリ性能や車両走行性能を確保している(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles, a technique for limiting the charge / discharge state according to the charging rate (storage capacity) of a vehicle driving battery is known. For example, when regenerative power generation is performed in a state where the charging rate is high, the battery is overcharged, which may cause heat generation or deterioration of the battery. Further, if the battery is continuously discharged in a state where the charging rate is low, not only the deterioration due to the overdischarge of the battery proceeds, but also the vehicle cannot travel. Therefore, the battery performance and the vehicle running performance are ensured by limiting the charging / discharging according to the charging rate of the battery (see Patent Document 1).
ところで、バッテリの劣化は過充電や過放電の状態でなくても徐々に進行し、その劣化速度は充電率に応じて変化する。充電率と劣化速度との関係は、バッテリの種類や使用環境条件(温度,湿度等)によって異なるものの、過充電状態と過放電状態との間の通常使用状態で劣化速度が極値をとるような特性を持つ二次電池も存在する。そこで、バッテリの充電率と劣化速度との関係を考慮して、充放電状態を制御することが提案されている。 By the way, the deterioration of the battery gradually proceeds even if it is not overcharged or overdischarged, and the deterioration rate changes according to the charging rate. Although the relationship between the charging rate and the deterioration rate varies depending on the type of battery and the usage environment conditions (temperature, humidity, etc.), the deterioration rate takes an extreme value in the normal use state between the overcharge state and the overdischarge state. There are also secondary batteries with special characteristics. Therefore, it has been proposed to control the charge / discharge state in consideration of the relationship between the charging rate of the battery and the deterioration rate.
例えば、バッテリの劣化速度が上昇する充電率領域である劣化加速領域を予め把握しておき、実際の充電率が劣化加速領域内に長時間入らないように充放電を制御することが提案されている(特許文献2参照)。この場合、実際の充電率が劣化加速領域内を通過する際に、単位時間当たりの充電率の変化量を増大させることで、実際の充電率が劣化加速領域内に位置する時間が短縮され、バッテリ劣化の進行が抑制される。 For example, it has been proposed to grasp in advance a deterioration acceleration region, which is a charging rate region where the battery deterioration rate increases, and to control charging / discharging so that the actual charging rate does not enter the deterioration acceleration region for a long time. (See Patent Document 2). In this case, when the actual charging rate passes through the deterioration acceleration region, by increasing the amount of change in the charging rate per unit time, the time when the actual charging rate is located in the deterioration acceleration region is shortened, Progress of battery deterioration is suppressed.
しかしながら、車両の走行状態は運転手の運転操作に応じて時々刻々と変化することから、車両駆動用のバッテリの充放電状態は車両の走行状態に応じて頻繁に変動する。そのため、従来のバッテリ制御では、車両走行中における充放電状態を適切に制御することができず、実際の充電率が劣化加速領域内に位置する時間が長くなってしまうことがある。つまり、車両走行中における充放電状態の制御が難しく、バッテリ劣化の進行を抑制することが困難である。一方、車両を走行させるための制御に先んじてバッテリ劣化の進行を抑制する制御を優先的に実施すれば、バッテリの電力を車両走行用として自由に使用できなくなり、車両の走行性能が低下するおそれが生じる。 However, since the running state of the vehicle changes every moment according to the driving operation of the driver, the charging / discharging state of the battery for driving the vehicle frequently varies depending on the running state of the vehicle. For this reason, in conventional battery control, the charge / discharge state during vehicle travel cannot be appropriately controlled, and the time during which the actual charging rate is located in the deterioration acceleration region may become long. That is, it is difficult to control the charge / discharge state while the vehicle is running, and it is difficult to suppress the progress of battery deterioration. On the other hand, if the control for suppressing the progress of battery deterioration is prioritized prior to the control for running the vehicle, the battery power cannot be freely used for running the vehicle, and the running performance of the vehicle may be reduced. Occurs.
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、車両の走行性能を確保しつつ、バッテリの劣化を効率的に抑制することができるようにしたバッテリ制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。 One of the purposes of the present invention was devised in view of the above-described problems, and a battery control device that can efficiently suppress deterioration of a battery while ensuring the running performance of the vehicle. Is to provide. It should be noted that the present invention is not limited to this purpose, and is an operational effect that is derived from each configuration shown in “Mode for Carrying Out the Invention” to be described later. Can be positioned as a purpose.
(1)ここで開示する車両のバッテリ制御装置は、走行用のモータに電力を供給して車輪に駆動力を伝達させる二つ以上のバッテリと、前記駆動力の供給源である駆動力供給装置と、を搭載した車両のバッテリ制御装置である。
このバッテリ制御装置は、各々の前記バッテリの充電率とバッテリ劣化が促進される充電率領域である劣化加速領域とを取得する取得部を備える。また、前記駆動力供給装置が前記駆動力の供給源である場合は、前記バッテリの少なくとも二つを調整用バッテリに設定し、それぞれの前記充電率が前記劣化加速領域から離れるように前記調整用バッテリの間で電力を移動させる調整制御部を備える。
(1) A battery control device for a vehicle disclosed herein includes two or more batteries that supply electric power to a motor for traveling to transmit driving force to wheels, and a driving force supply device that is a supply source of the driving force. And a battery control device for a vehicle.
The battery control device includes an acquisition unit that acquires a charge rate of each of the batteries and a deterioration acceleration region that is a charge rate region in which battery deterioration is promoted. When the driving force supply device is the supply source of the driving force, at least two of the batteries are set as adjustment batteries, and the adjustment rate is set so that the respective charging rates are separated from the deterioration acceleration region. An adjustment control unit that moves power between the batteries is provided.
ここでいう「駆動力供給装置」とは、例えば前記車両に搭載されたエンジンや、前記車両に搭載されたジェネレータや、前記二つ以上のバッテリとは別のバッテリ等である。この「駆動力供給装置」は、駆動力を生成して前記車輪に前記駆動力を供給するものであってもよいし、前記モータへエネルギーを供給することで前記モータに前記駆動力を伝達させるものであってもよい。 The “driving force supply device” referred to here is, for example, an engine mounted on the vehicle, a generator mounted on the vehicle, a battery different from the two or more batteries, or the like. The “driving force supply device” may generate a driving force and supply the driving force to the wheels, or may transmit the driving force to the motor by supplying energy to the motor. It may be a thing.
なお、ここでいう「前記駆動力供給装置が前記駆動力の供給源である場合」とは、前記車両が前記駆動力供給装置を前記駆動力の供給源として使用している状態である場合を意味し、換言すれば、前記車両が走行中であることを意味する。したがって、前記調整制御部は、前記駆動力供給装置が前記車両を走行させている間に、前記車両の走行に使用されていない前記バッテリの中から二つ以上の調整用バッテリを設定するとともに、前記調整用バッテリの間で電力を移動させる。 Here, “when the driving force supply device is the driving force supply source” refers to a case where the vehicle is using the driving force supply device as the driving force supply source. In other words, it means that the vehicle is running. Accordingly, the adjustment control unit sets two or more adjustment batteries from among the batteries that are not used for running the vehicle while the driving force supply device is running the vehicle. Electric power is moved between the adjustment batteries.
(2)前記駆動力供給装置はジェネレータであり、前記ジェネレータからの電力を前記走行用のモータに供給して前記車輪に駆動力を伝達させることが好ましい。
(3)あるいは、前記駆動力供給装置は蓄電装置であり、前記蓄電装置からの電力を前記走行用のモータに供給して前記車輪に駆動力を伝達可能とすることが好ましい。この場合、前記二つ以上のバッテリ及び前記蓄電装置のうち一つ以上の前記バッテリ又は前記蓄電装置を走行用バッテリに設定し、前記走行用バッテリの前記電力を前記モータへと供給させる駆動制御部をさらに備えることが好ましい。
(2) Preferably, the driving force supply device is a generator, and the electric power from the generator is supplied to the traveling motor to transmit the driving force to the wheels.
(3) Alternatively, it is preferable that the driving force supply device is a power storage device, and the power from the power storage device is supplied to the traveling motor so that the driving force can be transmitted to the wheels. In this case, one or more of the two or more batteries and the power storage device are set as a travel battery, and the drive control unit is configured to supply the electric power of the travel battery to the motor. It is preferable to further comprise.
また、前記取得部は、前記蓄電装置の充電率とバッテリ劣化が促進される充電率領域である劣化加速領域とを取得することが好ましい。さらに、前記調整制御部は、前記走行用バッテリを除く前記二つ以上のバッテリ又は前記蓄電装置を調整用バッテリに設定し、それぞれの前記充電率が前記劣化加速領域から離れるように前記調整用バッテリの間で電力を移動させることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said acquisition part acquires the charge rate of the said electrical storage apparatus, and the deterioration acceleration area | region which is a charge rate area | region where battery deterioration is accelerated | stimulated. Further, the adjustment control unit sets the two or more batteries excluding the traveling battery or the power storage device as an adjustment battery, and the adjustment battery so that each of the charging rates is separated from the deterioration acceleration region. It is preferable to move power between the two.
(4)前記モータと前記走行用バッテリとを接続する給電回路と、前記給電回路から独立して設けられ前記調整用バッテリ間を接続する調整回路とを備えることが好ましい。
(5)前記バッテリの電力の供給先を前記給電回路と前記調整回路とに切り替えるスイッチと、前記調整回路上に介装され、前記調整用バッテリのそれぞれの電圧を制御するコンバータとを備えることが好ましい。
(4) It is preferable to include a power supply circuit that connects the motor and the battery for traveling, and an adjustment circuit that is provided independently of the power supply circuit and connects between the adjustment batteries.
(5) A switch for switching the power supply destination of the battery between the power supply circuit and the adjustment circuit, and a converter that is interposed on the adjustment circuit and controls each voltage of the adjustment battery. preferable.
(6)前記駆動制御部は、前記走行用バッテリの充電率が前記劣化加速領域外から前記劣化加速領域内へと入った場合に、別の前記走行用バッテリを再設定することが好ましい。
例えば、前記走行用バッテリの前記充電率が前記劣化加速領域に入った場合には、当該バッテリによる前記モータへの給電を停止し、他のバッテリを新たな前記走行用バッテリとして再設定することが好ましい。言い換えれば、前記走行用バッテリの前記充電率ができるだけ前記劣化加速領域に入らないように、前記走行用バッテリを担当するバッテリが変更される(切り替えられる)ことが好ましい。
(6) It is preferable that the drive control unit resets another traveling battery when the charging rate of the traveling battery enters from the outside of the deterioration acceleration region to the inside of the deterioration acceleration region.
For example, when the charging rate of the battery for traveling enters the deterioration acceleration region, power supply to the motor by the battery may be stopped and another battery may be reset as the new traveling battery. preferable. In other words, it is preferable that the battery in charge of the traveling battery is changed (switched) so that the charging rate of the traveling battery does not enter the deterioration acceleration region as much as possible.
(7)前記調整用バッテリは、前記走行用バッテリよりも前記劣化加速領域が狭い蓄電デバイスを含むことが好ましい。
前記走行用バッテリの具体例としては、正極活物質にマンガン(マンガン系,三元系)を含有するリチウムイオン二次電池が挙げられる。また、前記蓄電デバイスの具体例としては、リチウムイオン二次電池,電気化学キャパシタ,プロトンキャパシタ等が挙げられる。また、リチウムイオン二次電池の正極活物質の例としては、オリビン系(LiMPO4),フッ化オリビン系(Li2MPO4F),ケイ酸塩系(Li2MSiO4),層状酸化物系(LiMO2),スピネル系(LiM2O4),バナジウム系(LiV3O8),ペロブスカイト系(LiFeF3)等が挙げられる(MはニッケルNi,コバルトCo,鉄Fe,アルミニウムAl等の金属を表す)。
(7) It is preferable that the said adjustment battery contains the electrical storage device with which the said deterioration acceleration area | region is narrower than the said battery for driving | running | working.
Specific examples of the traveling battery include a lithium ion secondary battery containing manganese (manganese-based or ternary-based) as a positive electrode active material. Specific examples of the electricity storage device include a lithium ion secondary battery, an electrochemical capacitor, and a proton capacitor. Examples of positive electrode active materials for lithium ion secondary batteries include olivine (LiMPO 4 ), fluorinated olivine (Li 2 MPO 4 F), silicate (Li 2 MSiO 4 ), and layered oxide (LiMO 2 ), spinel (LiM 2 O 4 ), vanadium (LiV 3 O 8 ), perovskite (LiFeF 3 ), etc. (M is nickel Ni, cobalt Co, iron Fe, aluminum Al, etc.) Represents).
(8)前記車両が前記調整回路に接続されたジェネレータを搭載し、前記調整制御部は、前記ジェネレータで発生した電力を、前記調整用バッテリのうちの充電対象に供給することが好ましい。 (8) It is preferable that the vehicle includes a generator connected to the adjustment circuit, and the adjustment control unit supplies electric power generated by the generator to a charging target of the adjustment battery.
ここで開示する車両のバッテリ制御装置によれば、車両の走行性能を確保しつつ調整用バッテリの劣化を効率的に抑制することができ、バッテリ全体の寿命を延長することができる。 According to the vehicle battery control device disclosed herein, it is possible to efficiently suppress the deterioration of the adjustment battery while ensuring the running performance of the vehicle, and to extend the life of the entire battery.
図面を参照して、実施形態としての車両のバッテリ制御装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。 A vehicle battery control apparatus as an embodiment will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example, and there is no intention of excluding various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. Each configuration of the present embodiment can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the present embodiment, and can be selected or combined as necessary.
[1.装置構成]
本実施形態のバッテリ制御装置が適用された車両10を図1に例示する。この車両10は車両駆動用のバッテリ1を搭載したシリーズ式ハイブリッド車両である。車両10のパワートレーンには、前輪を駆動するフロントモータ3Aと後輪を駆動するリアモータ3Bとが設けられる。これらのモータ3は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機(モータ・ジェネレータ)である。バッテリ1に蓄えられている直流電力は、インバータ6で交流電力に変換された後に、それぞれのモータ3に給電される。また、それぞれのモータ3で発生した回生電力は、インバータ6を介して直流電力に変換され、バッテリ1に蓄電される。
[1. Device configuration]
FIG. 1 illustrates a
この車両10には、ジェネレータ4,エンジン5が搭載される。エンジン5は、ジェネレータ4を駆動して発電させる原動機であり、所定のジェネレータ作動条件の成立時に、必要に応じてエンジン効率の高い回転数領域で運転を継続するように制御される。また、ジェネレータ4は、エンジン5の動力を利用して発電する機能と、エンジン5を始動させる機能とを併せ持つ電動発電機(モータ・ジェネレータ)である。ジェネレータ4で生成される発電電力は、モータ3へと直接的に供給可能とされ、これに加えてインバータ6を介してバッテリ1に充電可能とされる。
The
この車両10には、図示しない外部充電用の充電口や、外部電源から供給される電力を直流電力に変換してバッテリ1に充電するための車載充電器等も搭載される。例えば、外部電源が利用できる場合には外部充電を実施し、外部電源が利用できない場合であっても回生発電や自家発電による電力で充電を実施して、車両10を走行させ続けることが可能である。
The
上記のバッテリ1の充放電状態やモータ3,ジェネレータ4,エンジン5,インバータ6等の作動状態は、制御装置2(バッテリ制御装置,PHEV-ECU)で制御される。この制御装置2は、車両10に搭載される電子コントロールユニットの一つであり、例えばCPU(Central Processing Unit),MPU(Micro Processing Unit)等のマイクロプロセッサや、ROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory),補助記憶装置,インターフェイス装置等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスである。この制御装置2では、パワートレーンに含まれる各種装置の作動状態や車両10の走行状態等が総合的に制御,管理される。なお、制御装置2は、図示しない車載ネットワーク網の通信ラインに接続され、他の車載電子コントロールユニット(例えば、エンジン制御ユニット,バッテリ管理ユニット等)との間で相互通信可能となるように設けられる。
The charging / discharging state of the battery 1 and the operating states of the
本実施形態では、制御装置2で実施される各種制御のうち、おもに駆動制御,調整制御の二つの制御を取り上げて説明する。駆動制御とは、バッテリ1の電力をモータ3に供給して車両10を走行させる制御である。一方、調整制御とは、複数のバッテリ1のそれぞれが蓄電している電力を互いに受け渡し合うことによって、トータルの蓄電電力を保ちつつ個々の充電率の値を調整する制御である。これらの制御は並列的に実施可能(同時進行可能)である。すなわち、調整制御は、車両10の停止時や外部充電時だけでなく車両10の走行中であっても実施される。以下、これらの制御を実施するための回路構成及び制御構成を順に説明する。
In the present embodiment, among the various controls performed by the
[2.回路構成]
図2に示すように、本実施形態の回路上には、モータ3に電力を供給しうる少なくとも三つ以上のバッテリ1が設けられる。ここでは便宜的にそれらを第一バッテリ1A,第二バッテリ1B,第三バッテリ1Cと呼ぶ。これらのバッテリ1A〜1Cの種類は任意に設定でき、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池,リチウム空気電池,全固体電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ,アルミ電解コンデンサ,プロトン型キャパシタ等の電気化学キャパシタを使用してもよい。また、個々のバッテリ1A〜1Cの電気容量や充放電特性についても任意に設定でき、個々のバッテリ1A〜1Cの種類や電気容量を同一に設定する必要はない。
[2. Circuit configuration]
As shown in FIG. 2, at least three or more batteries 1 that can supply electric power to the
個々のバッテリ1A〜1Cの電力は、駆動制御用の回路である給電回路11を通ってモータ3に供給される。二つのモータ3のうち、フロントモータ3Aは第一インバータ6Aを介して給電回路11に接続され、リアモータ3Bは第二インバータ6Bを介して給電回路11に接続される。前後それぞれのモータ3A,3Bに専用のインバータ6A,6Bが設けられるため、前後輪の各駆動力が個別に制御され、車両走破性が向上する。また、ジェネレータ4は、フロントモータ3Aと第一インバータ6Aとの間の高電圧回路に対して接続される。
The electric power of each of the
一方、調整制御用の回路である調整回路12は、給電回路11から独立して設けられる。この調整回路12は、個々のバッテリ1間を接続するように、バッテリ1とインバータ6とを接続する回路から分岐して形成される。すなわち調整回路12は、第一バッテリ1Aに接続されている給電回路11からの分岐回路と、第二バッテリ1Bに接続されている給電回路11からの分岐回路と、第三バッテリ1Cに接続されている給電回路11からの分岐回路とを繋いで形成される。
On the other hand, the
給電回路11と調整回路12との分岐箇所には、電磁切替式のスイッチ7が介装される。これらのスイッチ7はバッテリ1が接続される回路を切り替える機能を持つ。本実施形態のスイッチ7は、切替位置が給電位置,調整位置,オフ位置の三位置に制御される。給電位置は、バッテリ1の電力を給電回路11に導くための位置であり、調整位置は、バッテリ1の電力を調整回路12に導くための位置である。また、オフ位置はバッテリ1の電力を遮断して蓄電状態を維持するための位置である。
An electromagnetic switching type switch 7 is interposed at a branch point between the feeding
図2中の回路では給電回路11と調整回路12との分岐箇所が三カ所ある(すなわち、バッテリ1の数が三つある)ことから、三つのスイッチ7A,7B,7Cが設けられる。それぞれのスイッチ7の接続状態を制御することで、各バッテリ1の給電状態及び給電方向が個別に制御されうる。また、調整回路12上における各スイッチ7の近傍には、コンバータ8が介装される。コンバータ8は、各バッテリ1の直流電圧の値を制御する変圧器である。
In the circuit in FIG. 2, there are three branches between the
以下、第一バッテリ1Aに関係するスイッチ7,コンバータ8のことを、第一スイッチ7A,第一コンバータ8Aと呼ぶ。同様に、第二バッテリ1Bに関係するものを第二スイッチ7B,第二コンバータ8Bと呼び、第三バッテリ1Cに関係するものを第三スイッチ7C,第三コンバータ8Cと呼ぶ。これらの各スイッチ7A〜7C,各コンバータ8A〜8Cの作動状態は、制御装置2で制御される。
Hereinafter, the switch 7 and the converter 8 related to the
[3.制御構成]
制御装置2には、駆動制御,調整制御を実施するための機能要素として、取得部2A,駆動制御部2B,調整制御部2Cが設けられる。これらの要素は、電子回路(ハードウェア)によって実現してもよく、ROMや補助記憶装置に記録,保存されるソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
[3. Control configuration]
The
[3−1.取得部]
取得部2Aは、各々のバッテリ1A〜1Cの充電率(SOC,State of Charge)と劣化加速領域とを取得するものである。劣化加速領域とは、バッテリ劣化が促進される充電率領域(劣化が加速しやすい充電率領域)を意味する。ここでいうバッテリ劣化には、満充電容量の低下や保存性(容量維持率)の低下等が含まれる。また、劣化が促進される充電率領域は、個々のバッテリ1A〜1Cに対して、そのバッテリ1A〜1Cの充電率の範囲として定義される。例えば、充電率に対する劣化速度(満充電容量が低下する速度や容量維持率が低下する速度)の変化が図3に示すようなグラフで表されるとき、劣化速度が所定値以上となる範囲C1〜C2が劣化加速領域とされる。あるいは、所定期間における容量維持率が所定維持率以下となる範囲が劣化加速領域とされる。なお、劣化加速領域は単一の範囲であるとは限らず、各バッテリ1が複数の劣化加速領域を持っていてもよい。
[3-1. Acquisition Department]
The
充電率は、例えば各バッテリ1A〜1Cの電圧や充放電電流の積算値,使用時間等に基づいて算出,推定される。また、劣化加速領域は、それぞれのバッテリ1A〜1Cの種類に応じたものとして、予め実験,試験を通じて設定される。または、満充電時の電圧や満充電容量,使用時間等に基づいて、適宜算出,推定されるものであってもよい。取得部2Aで取得された充電率,劣化加速領域の情報は、駆動制御部2B,調整制御部2Cに伝達される。なお、充電率及び劣化加速領域の情報は、その実測値を取得部2Aが取得(検出)してもよいし、実測値に基づいて算出してもよく、あるいは他の車載電子コントロールユニット(例えば、バッテリ管理ユニット)で検出,算出,推定された情報が制御装置2に伝達される構成としてもよい。
The charging rate is calculated and estimated based on, for example, the voltage of each of the
[3−2.駆動制御部]
駆動制御部2Bは、駆動制御を実施するものであり、三つのバッテリ1A〜1Cのうちの一つを走行用バッテリに設定し、その走行用バッテリの電力をモータ3へと供給させる機能を持つ。ここで、バッテリ1の総数をNとおき、走行用バッテリの数をMとおく。走行用バッテリの数Mは、少なくとも1以上、かつ、走行用バッテリ以外のバッテリの数N-Mが少なくとも2以上となるように設定される(1≦M≦N-2,Mは自然数,Nは3以上の自然数)。したがって、バッテリ1の数が四つのときは、一つか二つのバッテリ1が、走行用バッテリとして設定される。
[3-2. Drive control unit]
The
走行用バッテリの設定条件は任意である。例えば、三つのバッテリ1A〜1Cのうち最も充電率の高いもの(充電率が比較的高いもの)を走行用バッテリに設定してもよいし、最も充電率の低いもの(充電率が比較的低いもの)を走行用バッテリに設定してもよい。また、バッテリ1A〜1Cの劣化度合いに基づいて(劣化の進行度合いが高いものを選択して、または劣化の進行度合いの低いものを選択して)走行用バッテリを設定してもよい。また、予め設定された順序で、全てのバッテリ1A〜1Cが順番に走行用バッテリに設定されることとしてもよい。好ましくは、充電率が劣化加速領域に位置していないバッテリ1が、その時点での走行用バッテリとして選択される。
The travel battery setting conditions are arbitrary. For example, the battery with the highest charging rate (with a relatively high charging rate) among the three
駆動制御部2Bは、走行用バッテリに設定されたバッテリ1A〜1Cが給電回路11に接続されるように、そのバッテリ1A〜1Cに対応するスイッチ7A〜7Cを給電位置に切り替えるための制御信号を出力する。このような駆動制御により、走行用バッテリがモータ3やインバータ6に対して接続された状態となり、車両10の走行性能が確保される。また、そのバッテリ1A〜1Cに対応するスイッチ7A〜7Cが給電回路11側に切り替えられるため、走行用バッテリは調整制御の対象から除外されることになる。
The
[3−3.調整制御部]
調整制御部2Cは、調整制御を実施するものであり、三つのバッテリ1A〜1Cのうちの二つを調整用バッテリとして設定し、それらの間で電力を移動させる機能を持つ。調整用バッテリの数は、2以上に設定される。なお、走行用バッテリ以外の全てのバッテリ1を調整用バッテリに設定してもよいが、走行用バッテリ以外の中から少なくとも二つ以上の調整用バッテリを設定すればよい。調整制御部2Cは、調整用バッテリのそれぞれの充電率が劣化加速領域から離れる(外れる)ように、各調整用バッテリの充放電状態を制御する。
[3-3. Adjustment control unit]
The adjustment control unit 2C performs adjustment control, and has a function of setting two of the three
調整制御部2Cは、調整用バッテリの電力を互いに移動させるべく、それらのバッテリ1A〜1Cに対応するスイッチ7A〜7Cを調整位置に切り替えるための制御信号を出力する。これにより、調整用バッテリが互いに接続された状態となり、バッテリ1間での電力の受け渡しが可能となる。また、調整回路12には、それぞれのバッテリ1A〜1Cに対応するコンバータ8A〜8Cが介装されているため、各バッテリ1A〜1Cの開放電圧の大小に関わらず、各バッテリ1A〜1Cの充放電状態が制御可能となる。なお、バッテリ1の数が四つ以上の場合、走行用バッテリ,調整用バッテリのどちらでもないバッテリ1に対応するスイッチ7はオフ位置に制御される。
The adjustment control unit 2C outputs a control signal for switching the switches 7A to 7C corresponding to the
また、調整制御部2Cは、各調整用バッテリの充電率と劣化加速領域との関係に基づいて、調整用バッテリの中で充電対象となるバッテリ1と放電対象となるバッテリ1とを決定し、放電対象から充電対象へと移動させる電力量を決定する。放電対象,充電対象,電力量の設定手法は任意である。例えば、個々の調整用バッテリについて、劣化加速領域の中心値〔(C1+C2)/2〕と充電率の値との差を算出する。各調整用バッテリの充電率が全て中心値よりも大きい場合、この差が最も大きいものを放電対象とし、最も小さいものを充電対象とすることが考えられる。また、各調整用バッテリの充電率が全て中心値よりも小さい場合、この差が最も小さいものを放電対象とし、最も大きいものを充電対象とすることが考えられる。電力量は、各調整用バッテリについての充電率と劣化加速領域の中心値との差が同等となるように決定してもよい。あるいは、充電対象の充電率が劣化加速領域の上限値(C2)以上となり、かつ、放電対象の充電率が劣化加速領域の上限値(C2)以上か下限値(C1)以下となるように電力量を決定してもよい。 Further, the adjustment control unit 2C determines the battery 1 to be charged and the battery 1 to be discharged among the adjustment batteries based on the relationship between the charging rate of each adjustment battery and the deterioration acceleration region, The amount of power to be moved from the discharge target to the charge target is determined. The method for setting the discharge target, charge target, and electric energy is arbitrary. For example, the difference between the central value [(C 1 + C 2 ) / 2] of the deterioration acceleration region and the charge rate value is calculated for each adjustment battery. When the charging rates of the respective adjustment batteries are all greater than the center value, it is conceivable that the battery with the largest difference is the discharge target and the battery with the smallest difference is the charge target. Further, when the charging rates of the respective adjustment batteries are all smaller than the center value, it is conceivable that the battery with the smallest difference is the discharge target and the battery with the largest difference is the charge target. The amount of electric power may be determined so that the difference between the charging rate for each adjustment battery and the center value of the deterioration acceleration region is equal. Alternatively, the charge rate of the charge target is greater than or equal to the upper limit value (C 2 ) of the deterioration acceleration region, and the charge rate of the discharge target is greater than or equal to the upper limit value (C 2 ) of the deterioration acceleration region or less than the lower limit value (C 1 ). In this way, the amount of power may be determined.
調整制御部2Cは、各調整用バッテリの充電率が劣化加速領域から離れるように(劣化加速領域に近い位置から離れる方向に移動するように、あるいは、劣化加速領域内に位置する充電率が劣化加速領域から外れる方向に移動するように)、電力の受け渡し方向とその電力量とを設定する。ここでいう「充電率が劣化加速領域から離れる」という作用は、トータルで劣化の度合いが低い状態となるように充電率が変更されることを意味する。このような調整制御により、全体のバッテリ1での蓄電量が維持されたまま、蓄電量の分布が変化し、個々のバッテリ1A〜1Cの劣化が進行しにくくなる。
また、調整制御部2Cは、調整制御の過程で調整用バッテリの電圧や電流,充放電量等をモニタリングし、電力の移動(充電対象の充電)が完了したか否かを判定する。調整制御は、電力移動が完了するまで継続され、電力移動が完了した時点で、調整用バッテリに対応するスイッチ7A〜7Cがオフ位置に切り替えられ、調整制御が終了する。
The adjustment control unit 2C allows the charge rate of each adjustment battery to move away from the deterioration acceleration region (moves in a direction away from a position close to the deterioration acceleration region, or the charge rate located in the deterioration acceleration region deteriorates. Set the direction of power delivery and the amount of power so that it moves in a direction away from the acceleration region. Here, the action of “the charge rate leaves the deterioration acceleration region” means that the charge rate is changed so that the degree of deterioration is low in total. With such adjustment control, the distribution of the amount of stored electricity changes while the amount of stored electricity in the entire battery 1 is maintained, and the deterioration of the
In addition, the adjustment control unit 2C monitors the voltage, current, charge / discharge amount, and the like of the adjustment battery in the adjustment control process, and determines whether or not the power transfer (charging of the charging target) is completed. The adjustment control is continued until the power transfer is completed. When the power transfer is completed, the switches 7A to 7C corresponding to the adjustment batteries are switched to the off position, and the adjustment control ends.
[3.フローチャート]
図4は、駆動制御,調整制御の手順を例示するフローチャートである。前述の通り、駆動制御及び調整制御は並列的に実施可能であり、それぞれを別のフローチャートで表すこともできる。一方、ここでは一つの演算周期内で駆動制御と調整制御とが順に実行される場合のフローを示す。このフローは、制御装置2内において所定周期で繰り返し実行される。
[3. flowchart]
FIG. 4 is a flowchart illustrating the procedure of drive control and adjustment control. As described above, the drive control and the adjustment control can be performed in parallel, and each of them can be represented by separate flowcharts. On the other hand, here, a flow in the case where drive control and adjustment control are executed in sequence within one calculation cycle is shown. This flow is repeatedly executed in the
ステップA1では、制御装置2の取得部2Aにおいて、各バッテリ1A〜1Cの充電率,劣化加速領域の情報が取得される。ステップA2では、駆動制御部2Bにおいて、一つのバッテリ1が走行用バッテリとして設定される。本フローでは、充電率が劣化加速領域外に位置するバッテリ1が走行用バッテリとして設定されるものとする。また、前回の演算周期で走行用バッテリがすでに設定されている場合には、そのまま次のステップに進む。
In Step A1, the
ステップA3では、走行用バッテリの充電率が劣化加速領域外に位置するか否かが判定される。このステップは、走行用バッテリの割り当てを変更,更新するための条件判定に係るステップである。この条件が成立する場合には、走行用バッテリを更新することなくステップA4に進み、走行用バッテリに対応するスイッチ7A〜7Cの切替位置が給電位置に切り替えられて、駆動制御が実施される。これにより、走行用バッテリの電力がインバータ6側に供給され、モータ3が駆動される。
In step A3, it is determined whether or not the charging rate of the traveling battery is located outside the deterioration acceleration region. This step is a step related to condition determination for changing or updating the allocation of the battery for traveling. When this condition is satisfied, the process proceeds to step A4 without updating the traveling battery, the switching positions of the switches 7A to 7C corresponding to the traveling battery are switched to the power feeding position, and the drive control is performed. Thereby, the electric power of the battery for driving | running | working is supplied to the inverter 6 side, and the
一方、ステップA3の条件が不成立の場合にはステップA9に進み、走行用バッテリが更新されてこの周期の制御が終了する。例えば、車両10の走行中に走行用バッテリの充電率が徐々に低下して劣化加速領域に入ったときには、別の走行用バッテリが再設定される。なお、新たな走行用バッテリは、次の演算周期のステップA2で再設定されることとしてもよい。
On the other hand, when the condition of step A3 is not satisfied, the process proceeds to step A9, the battery for traveling is updated, and the control of this cycle ends. For example, when the charging rate of the traveling battery gradually falls during the traveling of the
ステップA4で駆動制御が実施されると、それに続くステップA5では、調整制御部2Cにおいて走行用バッテリ以外の二つのバッテリ1が調整用バッテリとして設定される。また、ステップA6では、調整用バッテリの中で充電対象,放電対象となる各々のバッテリ1が決定され、それぞれの充放電量(移動する電力量)が定められる。
続くステップA7では、調整用バッテリの電力移動が完了したか否かが判定される。このステップは、調整制御を終了するための条件判定に係るステップである。例えば、全ての調整用バッテリが満充電状態である場合や、ステップA6で定められた電力量が移動し終わった状態である場合にはこの条件が成立し、ステップA8に進む。また、この条件が成立しない場合にはステップA10に進む。
If drive control is implemented by step A4, two battery 1 other than a battery for driving | running | working will be set as a battery for adjustment in step A5 following it by the adjustment control part 2C. Further, in step A6, each battery 1 to be charged and discharged among the adjustment batteries is determined, and the respective charge / discharge amounts (moving electric energy) are determined.
In subsequent Step A7, it is determined whether or not the power transfer of the adjustment battery is completed. This step is a step related to condition determination for ending adjustment control. For example, when all the adjustment batteries are fully charged, or when the amount of power determined in step A6 has been moved, this condition is satisfied, and the process proceeds to step A8. If this condition is not satisfied, the process proceeds to step A10.
ステップA8では、調整制御が不実施とされてこの周期の制御が終了する。この場合、駆動制御のみが継続されることとなる。一方、ステップA10では、調整用バッテリに対応するスイッチ7A〜7Cの切替位置が調整位置に切り替えられ、調整制御が実施されてこの周期の制御が終了する。ステップA10で実施される調整制御は、ステップA4で実施される駆動制御と並行して実施される。これにより、調整用バッテリの放電対象から充電対象へと電力が移送される。また、放電対象,充電対象の各々において、充電率が劣化加速領域から離れる方向に移動するように、それぞれの充放電状態が制御される。 In step A8, the adjustment control is not performed, and the control of this cycle ends. In this case, only drive control is continued. On the other hand, in step A10, the switching position of the switches 7A to 7C corresponding to the adjustment battery is switched to the adjustment position, the adjustment control is performed, and the control of this cycle ends. The adjustment control performed in step A10 is performed in parallel with the drive control performed in step A4. Thereby, electric power is transferred from the discharge target of the adjustment battery to the charge target. Further, in each of the discharge target and the charge target, the respective charge / discharge states are controlled so that the charge rate moves in a direction away from the deterioration acceleration region.
[4.作用]
上記の走行制御,調整制御によるバッテリ1A〜1Cの充電率の変化を、図5(A)〜(D)に例示する。ここでは、各バッテリ1の満充電容量がほぼ同一であるものとし、劣化加速領域は範囲C1〜C2であるものとする。まず、全てのバッテリ1A〜1Cが満充電の状態では、何れか一つのみが走行用バッテリに設定され、駆動制御が実施される。最初は第三バッテリ1Cが走行用バッテリに設定されたものとすると、車両10が走行するに連れて第三バッテリ1Cの充電率が徐々に低下する。このとき、第一バッテリ1A,第二バッテリ1Bは満充電状態であることから、調整制御は不実施とされる。
[4. Action]
FIGS. 5A to 5D illustrate changes in the charging rates of the
図5(A)に示すように、走行用バッテリである第三バッテリ1Cの充電率が劣化加速領域に進入する(充電率がC2まで低下する)と、駆動制御部2Bが走行用バッテリを変更,更新し、第一バッテリ1Aが新たな走行用バッテリとして設定される。このとき、第二バッテリ1B,第三バッテリ1Cが調整用バッテリに設定され、電力を移動させる調整制御が実施される。
As shown in FIG. 5 (A), the charging rate of the
この調整制御では、第二バッテリ1B,第三バッテリ1Cの充電率がともに劣化加速領域を離れるように、充放電状態が制御される。例えば、第二バッテリ1B,第三バッテリ1Cの充電率がともにC2よりもやや大きな状態になるように、第二バッテリ1Bから第三バッテリ1Cへと電力が移送される。これにより、第三バッテリ1Cを走行用バッテリとして使用し続けた場合や、図5(A)に示す状態を維持し続けた場合と比較して、第三バッテリ1Cの劣化進行が抑制される。また、図5(B)に示すように、第二バッテリ1B,第三バッテリ1Cの充電率がともにC2よりもやや大きな状態になると、調整制御が終了し、駆動制御のみが継続される。
In this adjustment control, the charge / discharge state is controlled so that the charging rates of the
その後、図5(C)に示すように、第一バッテリ1Aの充電率が劣化加速領域に進入する(充電率がC2まで低下する)と、再び走行用バッテリが変更され、例えば第三バッテリ1Cが新たな走行用バッテリとして設定される。このとき、第一バッテリ1A,第二バッテリ1Bが調整用バッテリに設定され、第二バッテリ1Bから第一バッテリ1Aへと電力を移動させる調整制御が実施される。
Thereafter, as shown in FIG. 5 (C), the charging rate of the
さらにその後、第一バッテリ1A,第二バッテリ1Bの充電率がともに劣化加速領域を外れるように、充放電状態が制御される。例えば、第一バッテリ1Aの充電率がC2よりも大きく、かつ第二バッテリ1Bの充電率がC1以下となるように、第二バッテリ1Bから第一バッテリ1Aへと電力が移送される。これにより、第一バッテリ1Aを走行用バッテリとして使用し続けた場合や、図5(C)に示す状態を維持し続けた場合と比較して、第一バッテリ1Aの劣化進行が抑制される。また、図5(D)に示すように、第一バッテリ1A,第二バッテリ1Bの充電率がともに劣化加速領域を外れた状態になると、調整制御が終了し、駆動制御のみが継続される。このような制御が順次繰り返されて、各バッテリ1A〜1Cの充電率が劣化加速領域内に存在する時間が短くなるように、それぞれの充放電状態が制御される。
Thereafter, the charge / discharge state is controlled such that the charging rates of the
[5.効果]
(1)本実施形態の制御では、少なくとも一つのバッテリ1A〜1Cを走行用バッテリとして用いる駆動制御が実施されるとともに、走行用バッテリ以外の複数の調整用バッテリ間で電力を移動させる調整制御が駆動制御と並行して実施される。このような制御構成により、車両10の走行性を確保しつつ、バッテリ1の全体としての劣化進行を抑制することができ、バッテリ1の寿命(耐用年数)を延長することができる。
[5. effect]
(1) In the control of the present embodiment, drive control using at least one of the
(2)本実施形態のバッテリ1に接続された電気回路には、図2に示すように、インバータ6を介して走行用バッテリとモータ3とを接続する給電回路11(すなわち、駆動制御用の回路)が設けられる。一方、調整制御用の調整回路12は給電回路11から独立して設けられ、調整用バッテリ間を接続するように設けられる。このような回路構成により、車両10を走行させるための給電と電力移動とを電気的に分離することができ、駆動制御と調整制御とを互いに独立して実施することができる。つまり、車両10の走行中であっても、調整用バッテリ間で電力を相互に移動させて充電率を自在に調整することができ、走行性能と劣化抑制効果とをともに向上させる効果を高めることができる。
(2) In the electric circuit connected to the battery 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 2, a power feeding circuit 11 (that is, for driving control) that connects the battery for traveling and the
(3)また、図2に示すように、バッテリ1が接続される回路を給電回路11と調整回路12とに切り替えるためのスイッチ7と、調整用バッテリの電圧を制御するコンバータ8とが設けられる。このような回路構成により、調整用バッテリの電圧の大小に関わらず、電力を自由に移送することができる。例えば、図5(C),(D)に示すように、充電率の低い側から高い側への電力移動が容易となる。
(3) Further, as shown in FIG. 2, a switch 7 for switching a circuit to which the battery 1 is connected to the
(4)本実施形態の制御では、充電率が劣化加速領域に位置していないバッテリ1が走行用バッテリとして選択され、その走行用バッテリの充電率が劣化加速領域内へと入った場合に、走行用バッテリが変更され、すなわち別の走行用バッテリが再設定される。これにより、走行用バッテリの充電率が劣化加速領域外となる時間をできるだけ長引かせることができ、バッテリ1の劣化抑制効果をさらに高めることができる。 (4) In the control of the present embodiment, when the battery 1 whose charging rate is not located in the deterioration acceleration region is selected as the traveling battery, and the charging rate of the traveling battery enters the deterioration acceleration region, The traveling battery is changed, that is, another traveling battery is reset. As a result, the time during which the charging rate of the battery for traveling is outside the deterioration acceleration region can be prolonged as much as possible, and the deterioration suppressing effect of the battery 1 can be further enhanced.
[6.変形例]
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。例えば、図5(A)〜(D)では、バッテリ1A〜1Cの満充電容量がほぼ同一である場合について説明したが、これらのバッテリ1A〜1Cの種類は任意に設定できる。なお、複数のバッテリ1の中に劣化加速領域が狭い蓄電デバイスを含ませておき、これを常に調整用バッテリとして使用してもよい。
[6. Modified example]
Regardless of the embodiment described above, various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Each structure of this embodiment can be selected as needed, or may be combined appropriately. For example, in FIGS. 5A to 5D, the case where the full charge capacities of the batteries 1 </ b> A to 1 </ b> C are substantially the same has been described, but the types of these batteries 1 </ b> A to 1 </ b> C can be arbitrarily set. A plurality of batteries 1 may include an electricity storage device having a narrow deterioration acceleration region, and this may always be used as an adjustment battery.
走行用バッテリの具体例として、正極活物質にマンガン(マンガン系,三元系)を含有するリチウムイオン二次電池を使用する。一方、調整用電源(バッテリ)として、ジェネレータ,燃料電池,劣化特性の良好な高性能リチウムイオン二次電池,電気化学キャパシタ,プロトンキャパシタ等を使用することが考えられる。また、高性能リチウムイオン二次電池の正極活物質の例としては、オリビン系(LiMPO4),フッ化オリビン系(Li2MPO4F),ケイ酸塩系(Li2MSiO4),層状酸化物系(LiMO2),スピネル系(LiM2O4),バナジウム系(LiV3O8),ペロブスカイト系(LiFeF3)等が挙げられる(MはニッケルNi,コバルトCo,鉄Fe,アルミニウムAl等の金属を表す)。劣化加速領域が狭い蓄電デバイスを用いることで、調整制御で受け渡される電力の移動方向や移動量をより柔軟に調節することが可能となり、制御性を向上させることができる。これにより、調整用バッテリの充電率を劣化加速領域から外すことが容易となり、調整用バッテリの劣化を効率的に抑制することができる。 As a specific example of the battery for traveling, a lithium ion secondary battery containing manganese (manganese-based or ternary-based) as a positive electrode active material is used. On the other hand, it is conceivable to use a generator, a fuel cell, a high-performance lithium ion secondary battery with good deterioration characteristics, an electrochemical capacitor, a proton capacitor, or the like as an adjustment power source (battery). Examples of positive electrode active materials for high-performance lithium ion secondary batteries include olivine (LiMPO 4 ), fluorinated olivine (Li 2 MPO 4 F), silicate (Li 2 MSiO 4 ), and layered oxidation. Physical system (LiMO 2 ), spinel system (LiM 2 O 4 ), vanadium system (LiV 3 O 8 ), perovskite system (LiFeF 3 ), etc. (M is nickel Ni, cobalt Co, iron Fe, aluminum Al, etc.) Represents a metal). By using a power storage device having a narrow deterioration acceleration region, it is possible to more flexibly adjust the moving direction and moving amount of power delivered by adjustment control, and to improve controllability. Thereby, it becomes easy to remove the charging rate of the adjustment battery from the deterioration acceleration region, and deterioration of the adjustment battery can be efficiently suppressed.
また、ジェネレータ4で発生する発電電力を利用して調整制御を実施する制御構成としてもよい。例えば図6に示すように、ジェネレータ4とモータ3とを接続する高電圧回路上に第三インバータ6Cを介装し、発電電力を直流に変換した上で調整回路12に流入させることが考えられる。この場合、発電電力によって調整用バッテリでの電力移動がアシストされ、調整用バッテリのうちの充電対象に発電電力が供給されることになる。したがって、調整用バッテリのうち充電対象の充電速度を速めることができるとともに、放電対象の充電率の低下を抑制することができ、調整用バッテリの劣化を効率的に抑制することができる。
Moreover, it is good also as a control structure which implements adjustment control using the electric power generated with the generator 4. FIG. For example, as shown in FIG. 6, it is conceivable that a
また、上述の実施形態は、モータ3に電力を供給しうる少なくとも三つ以上のバッテリ1が設けられた回路を示したが、バッテリ1の数は最小で二個あればよい。この場合、これらの二個のバッテリ1A,1Bとは別に、駆動力の供給源となる駆動力供給装置があればよい。この「駆動力供給装置」は、駆動力を生成して車輪に駆動力を供給するものであってもよいし、モータ3へエネルギーを供給することでモータ3に駆動力を伝達させるものであってもよい。つまり「駆動力供給装置」は、例えば車両10に搭載されたエンジン5や、車両10に搭載されたジェネレータ4や、上記のバッテリ1A,1Bとは別のバッテリ1C等である。
Moreover, although the above-mentioned embodiment showed the circuit in which the at least 3 or more battery 1 which can supply electric power to the
少なくとも、駆動力供給装置が駆動力の供給源である場合に、調整制御部2Cが上記のバッテリ1A,1B間で電力を移動させればよい。なお、ここでいう「駆動力供給装置が駆動力の供給源である場合」とは、車両10が駆動力供給装置を駆動力の供給源として使用している状態である場合を意味し、換言すれば、車両10が走行中であることを意味する。したがって、調整制御部2Cは、駆動力供給装置が車両10を走行させている間に、車両10の走行に使用されていないバッテリ1の中から二つ以上の調整用バッテリ1A,1Bを設定するとともに、調整用バッテリ1A,1Bの間で電力を移動させることになる。このような制御においても、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
At least, when the driving force supply device is a driving force supply source, the adjustment control unit 2C may move power between the
上述の実施形態では、シリーズ式ハイブリッド車両に搭載されたバッテリ1の制御について説明したが、本実施形態の制御が適用可能な車両の種類はこれに限定されない。例えば、パラレル式ハイブリッド車両や電気自動車に適用することができる。少なくとも、走行用のモータ3に電力を供給しうる二つ以上のバッテリ1と、これ以外の駆動力供給装置(例えばバッテリ1Cやジェネレータ4,エンジン5等)とを搭載した車両であれば、本実施形態の制御を適用することができ、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
In the above-described embodiment, the control of the battery 1 mounted on the series hybrid vehicle has been described, but the type of vehicle to which the control of the present embodiment is applicable is not limited to this. For example, it can be applied to a parallel hybrid vehicle or an electric vehicle. If the vehicle is equipped with at least two batteries 1 that can supply power to the traveling
1 バッテリ(蓄電装置,駆動力供給装置)
2 バッテリ制御装置
2A 取得部
2B 駆動制御部
2C 調整制御部
3 モータ
4 ジェネレータ(駆動力供給装置)
5 エンジン(駆動力供給装置)
6 インバータ
7 スイッチ
8 コンバータ
10 車両
11 給電回路
12 調整回路
1 Battery (power storage device, driving force supply device)
2
5 Engine (drive power supply device)
6 Inverter 7 Switch 8
Claims (8)
各々の前記バッテリの充電率とバッテリ劣化が促進される充電率領域である劣化加速領域とを取得する取得部と、
前記駆動力供給装置が前記駆動力の供給源である場合は、前記バッテリの少なくとも二つを調整用バッテリに設定し、それぞれの前記充電率が前記劣化加速領域から離れるように前記調整用バッテリの間で電力を移動させる調整制御部と、
を備えたことを特徴とする、車両のバッテリ制御装置。 In a battery control device for a vehicle equipped with two or more batteries for supplying electric power to a motor for traveling and transmitting driving force to wheels, and a driving force supply device as a source of the driving force,
An acquisition unit that acquires a charge rate of each of the batteries and a deterioration acceleration region that is a charge rate region in which battery deterioration is promoted;
When the driving force supply device is a supply source of the driving force, at least two of the batteries are set as adjustment batteries, and the adjustment batteries are set so that the respective charging rates are separated from the deterioration acceleration region. An adjustment control unit that moves electric power between,
A battery control device for a vehicle, comprising:
ことを特徴とする、請求項1記載の車両のバッテリ制御装置。 The vehicle battery control device according to claim 1, wherein the driving force supply device is a generator, and supplies electric power from the generator to the traveling motor to transmit the driving force to the wheels.
前記二つ以上のバッテリ及び前記蓄電装置のうち一つ以上の前記バッテリ又は前記蓄電装置を走行用バッテリに設定し、前記走行用バッテリの前記電力を前記モータへと供給させる駆動制御部をさらに備え、
前記取得部は、前記蓄電装置の充電率とバッテリ劣化が促進される充電率領域である劣化加速領域とを取得し、
前記調整制御部は、前記走行用バッテリを除く前記二つ以上のバッテリ又は前記蓄電装置を調整用バッテリに設定し、それぞれの前記充電率が前記劣化加速領域から離れるように前記調整用バッテリの間で電力を移動させる
ことを特徴とする、請求項1記載の車両のバッテリ制御装置。 The driving force supply device is a power storage device, and the power from the power storage device is supplied to the traveling motor so that the driving force can be transmitted to the wheels.
A drive control unit configured to set one or more of the two or more batteries and the power storage device as a travel battery and supply the electric power of the travel battery to the motor; ,
The acquisition unit acquires a charge rate of the power storage device and a deterioration acceleration region that is a charge rate region where battery deterioration is promoted,
The adjustment control unit sets the two or more batteries excluding the traveling battery or the power storage device as an adjustment battery, and sets the charging rate between the adjustment batteries so that the charging rates are separated from the deterioration acceleration region. The battery control device for a vehicle according to claim 1, wherein the electric power is moved by the vehicle.
前記給電回路から独立して設けられ前記調整用バッテリ間を接続する調整回路と、
を備えたことを特徴とする、請求項3記載の車両のバッテリ制御装置。 A power supply circuit for connecting the motor and the battery for traveling;
An adjustment circuit that is provided independently of the power supply circuit and connects between the adjustment batteries;
The battery control device for a vehicle according to claim 3, comprising:
前記調整回路上に介装され、前記調整用バッテリのそれぞれの電圧を制御するコンバータと、
を備えたことを特徴とする、請求項4記載の車両のバッテリ制御装置。 A switch for switching the power supply destination of the battery to the power supply circuit and the adjustment circuit;
A converter interposed on the adjustment circuit for controlling the voltage of the adjustment battery;
The battery control device for a vehicle according to claim 4, further comprising:
ことを特徴とする、請求項3〜5の何れか1項に記載の車両のバッテリ制御装置。 The drive control unit resets another travel battery when the charge rate of the travel battery enters the deterioration acceleration region from outside the deterioration acceleration region. The battery control device for a vehicle according to any one of 3 to 5.
ことを特徴とする、請求項3〜6の何れか1項に記載の車両のバッテリ制御装置。 The vehicle battery control device according to any one of claims 3 to 6, wherein the adjustment battery includes an electricity storage device having a narrower deterioration acceleration region than the travel battery.
前記調整制御部は、前記ジェネレータで発生した電力を前記調整用バッテリのうちの充電対象に供給する
ことを特徴とする、請求項3〜7の何れか1項に記載の車両のバッテリ制御装置。 The vehicle is equipped with a generator connected to the adjustment circuit,
8. The vehicle battery control device according to claim 3, wherein the adjustment control unit supplies electric power generated by the generator to a charging target in the adjustment battery. 9.
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