CN103238265A - 充电控制装置以及充电控制方法 - Google Patents
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Abstract
高效进行二次电池的充电控制。充电控制装置1,通过交流发电机具有的调节器控制搭载于车辆的二次电池的充电状态,包含计算单元(控制部10),算出表示二次电池(铅蓄电池14)的充电状态的SOC,判定单元(控制部10),判定由计算单元算出的SOC是否大于指定的阈值,控制单元(控制电路15),在由判定单元判定为SOC大于指定阈值的情况下,控制调节器使得成为交流发电机的发电电压低的状态,在判定为SOC小于指定阈值的情况下,控制调节器使得成为交流发电机的发电电压高的状态。
Description
技术领域
本发明涉及充电控制装置以及充电控制方法。
背景技术
在汽车等车辆中,由发动机的动力使交流发电机(发电机)旋转,由产生的电力对二次电池充电,驱动各种负载(例如,电动转向)。
由交流发电机对二次电池充电情况下的充电控制,通过由调节器控制交流发电机的发电电压使得二次电池的电压成为预先设定的电压来实现。在一般的充电控制装置中,为了高效地进行二次电池的充电,设定电压被设定为比二次电池的额定电压(例如12V)更高(设定为13.5~14.5V程度)。但是,在如此的控制中,在高速行驶状态电负载为低负载状态时,成为过充电状态,增大发动机的负担、使燃油效率恶化,并且,助长二次电池的溶液减少。
因此,在专利文献1记载的技术中,检测二次电池的电压,在它比指定值低时判断为过放电状态,提高设定电压,提高充电接受性,在检测的二次电池的电压比指定值高时判断为过充电状态,降低设定电压,抑制充电接受性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭62-37025号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于二次电池的电压,例如,由于极化或者成层化,有时输出比实际的充电率高的电压。因此,如果不管实际上充电不足,电压高就将设定电压设定为低,那就存在陷入容量不足的可能性。另外,即使是在高速行驶时二次电池的电压被平均性地保持为高的情况下,根据负载的状态,也存在陷入容量不足的可能性。
因此,本发明以提供能够高效地进行二次电池的充电控制的充电控制装置以及充电控制方法为目的。
解决问题的手段
为了解决所述问题,本发明是充电控制装置,其特征在于,通过交流发电机具有的调节器控制搭载于车辆的二次电池的充电状态,包含:计算单元,算出表示所述二次电池的充电状态的SOC,判定单元,判定由所述计算单元算出的所述SOC是否大于指定的阈值,控制单元,在由所述判定单元判定为所述SOC大于所述指定阈值的情况下,控制所述调节器使得成为所述交流发电机的发电电压低的状态,在判定为所述SOC小于所述指定阈值的情况下,控制所述调节器使得成为所述交流发电机的发电电压高的状态。
根据如此构成,能够高效地进行二次电池的充电控制。
另外,其它的发明,其特征在于,在所述发明的基础上,所述阈值具有滞后,所述判定单元,在所述SOC减少的情况下基于第一阈值判定,在所述SOC增加的情况下基于值大于所述第一阈值的第二阈值进行判定。
根据如此构成,能够进一步高效地进行充电控制。
另外,其它的发明,其特征在于,在所述发明的基础上,所述判定单元,在从发动机的启动开始到经过一定时间为止,通过只和所述第二阈值比较进行判定,在经过一定时间后通过与所述第一阈值以及所述第二阈值比较进行判定。
根据如此构成,能够在发动机启动后迅速地进行充电使得SOC成为一定值以上,然后过渡到有效率的充电控制。
另外,其它的发明,其特征在于,在所述发明的基础上,所述车辆,预先具有根据所述交流发电机的发电电压控制所述调节器的控制装置,该充电控制装置被随后搭载于所述车辆,所述控制单元,即使在所述控制装置进行控制使得成为所述交流发电机的发电电压高的状态的情况下,也在所述SOC大于指定阈值时,控制所述调节器使得成为所述交流发电机的发电电压低的状态。
根据如此构成,即使是预先搭载了控制装置的车辆,也能够通过追加充电控制装置,实现有效率的充电控制。
另外,其它的发明,其特征在于,在所述发明的基础上,所述控制装置,在进行控制使得成为所述发电电压高的状态的情况下,使控制所述调节器的控制信号为高(Hi)的状态,在进行控制使得成为所述发电电压低的状态的情况下,使控制所述调节器的控制信号为低(Lo)的状态,所述控制单元,在所述SOC大于指定阈值时,使控制所述调节器的控制信号为低(Lo)的状态使得成为所述交流发电机的发电电压低的状态,在所述SOC小于指定阈值时,使控制所述调节器的控制信号为高(Hi)的状态使得成为所述交流发电机的发电电压高的状态。
根据如此构成,在通过控制装置控制信号的信号线上追加开关,从而能够简单地追加充电控制装置。
另外,本发明是充电控制方法,其特征在于,通过交流发电机具有的调节器控制搭载于车辆的二次电池的充电状态,包含:计算步骤,算出表示所述二次电池的充电状态的SOC,判定步骤,判定由所述计算步骤算出的所述SOC是否大于指定的阈值,控制步骤,在所述判定步骤判定为所述SOC大于所述指定阈值的情况下,控制所述调节器使得成为所述交流发电机的发电电压低的状态,在判定为所述SOC小于所述指定阈值的情况下,控制所述调节器使得成为所述交流发电机的输出电压高的状态。
根据如此方法,能够高效地进行二次电池的充电控制。
发明效果
根据本发明,能够提供可高效地进行充电控制的充电控制装置以及充电控制方法。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的充电控制装置的构成例的图。
图2是表示搭载本发明的实施方式的充电控制装置之前的电源***的框图。
图3是表示交流发电机的发电电压的范围的图。
图4是表示发电电压范围控制ECU和充电控制装置的各自的控制信号,和它们的合成后的控制信号的关系的图。
图5是表示图1所示的控制部的构成例的框图。
图6是表示执行了图5所示的程序的情况下实现的处理模块的一例的图。
图7是表示阈值和发电电压的关系的图。
图8是表示没有搭载充电控制装置的情况的铅蓄电池的SOC、电压、以及电流的时间性变化的图。
图9是表示搭载了充电控制装置的情况的铅蓄电池的SOC、电压、以及电流的时间性变化的图。
图10是表示使用实车测定搭载了和没有搭载充电控制装置的情况的燃油效率的结果。
图11是用于说明本实施方式的动作的流程图。
图12是用于说明图11的步骤S13的详细情况的流程图。
图13是使用实车测定使第一以及第二阈值变化的情况的燃油效率的结果。
图14是表示本实施方式的其它构成例的图。
具体实施方式
然后,关于本发明的实施方式进行说明。
(A)实施方式的构成的说明
图1是表示具有本发明的实施方式的充电控制装置的车辆的电源***的图。应予说明,本实施方式的充电控制装置1,以控制部10、电压传感器11、电流传感器12、温度传感器13、以及控制电路15作为主要构成要素。如此的充电控制装置1被随后安装于车辆。即,对于图2所示的现有的电源***,随后追加充电控制装置1。另外,以下,首先,参照图2关于现有的电源***进行说明,之后,关于表示本实施方式的图1进行说明。在图2的例中,电源***具有铅蓄电池14、交流发电机16、启动马达18、负载19、以及发电电压范围控制ECU(Engine Control Unit)20。
此处,铅蓄电池14,例如由在正极(阳极板)使用二氧化铅,在负极(阴极板)使用海绵状的铅,作为电解液使用稀硫酸的所谓液式铅蓄电池构成,通过交流发电机16充电,驱动启动马达18启动发动机,并且,向负载19供给电力。交流发电机16,由发动机17驱动,产生交流电力,通过整流电路变换为直流电力,通过调节器16a调整电压后,对铅蓄电池14充电。
发电电压范围控制ECU20,例如,对应于铅蓄电池14的电压或者车辆的行驶状态,控制调节器16a,从而调整交流发电机16的发电电压,控制铅蓄电池14的充电状态。调节器16a,通过对应于从发电电压范围控制ECU20供给的控制信号,控制流过交流发电机16的未图示励磁线圈的电流,控制交流发电机16的发电电压。应予说明,本实施方式中,交流发电机16发电的电压,在发电电压范围控制ECU20输出的控制信号为高(Hi)的情况下成为高电压的范围,另外,在发电电压范围控制ECU20输出的控制信号为低(Lo)的情况下成为低电压的范围。图3是表示调节器16a的周围温度(例如,壳体温度)和发电电压的关系的图。此处,施加了阴影线的上侧的区域表示控制信号高(Hi)的情况下的发电电压因温度而发生的变化。另外,施加了阴影线的下侧的区域表示控制信号低(Lo)的情况下的发电电压因温度而发生的变化。如此,交流发电机16的发电电压,根据从发电电压范围控制ECU20向调节器16a供给的控制信号为高(Hi)还是低(Lo),电压范围不同。
发动机17,例如,由汽油发动机以及柴油发动机等往复式发动机或转子发动机等构成,通过启动马达18启动,介由传动装置驱动驱动轮,对车辆给予推进力,并且,驱动交流发电机16产生电力。启动马达18,例如,由直流电动机构成,由于从铅蓄电池14供给的电力产生旋转力,启动发动机17。负载19,例如,由电动转向马达、除雾器、点火线圈、汽车音响、以及汽车导航等构成,通过来自铅蓄电池14的电力动作。
然后,关于图1进行说明。本实施方式的充电控制装置1,对于图2所示的现有的电源***,追加装备图1所示的充电控制装置1。图1所示的充电控制装置1,以控制部10、电压传感器11、电流传感器12、温度传感器13、以及控制电路15为主要构成要素,计算铅蓄电池14的SOC(State of Charge),基于算出的SOC与发电电压范围控制ECU20一起控制调节器16a。
此处,电压传感器11,检测铅蓄电池14的端电压,向控制部10通知。电流传感器12,检测流过铅蓄电池14的电流,向控制部10通知。温度传感器13,检测铅蓄电池14自身或者周围的环境温度,向控制部10通知。控制电路15,例如,由基于来自控制部10的控制信号成为导通(ON)或者断开(OFF)状态的半导体开关构成。控制电路15,在发电电压范围控制ECU20的控制信号线和地线(ground)之间连接2个输出端,输入端被连接于控制部10。控制信号为高(Hi)的情况下,成为高阻抗(断开(OFF))状态,控制信号为低(Lo)的情况下成为低阻抗(导通(ON))状态。
图4是表示从发电电压范围控制ECU20输出的控制信号、从充电控制装置1输出的控制信号,和把它们合成之后的控制信号(输入到调节器16a的控制信号)的图。如此图4所示,输入到调节器16a的合成后的控制信号,是进行从发电电压范围控制ECU20输出的控制信号和从充电控制装置1输出的控制信号的逻辑积运算而得的。即,输入调节器16a的控制信号,在从发电电压范围控制ECU20输出的控制信号和从充电控制装置1输出的控制信号双方为高(Hi)的情况下成为高(Hi)的状态,在除此以外的情况下为低(Lo)的状态。此结果是,交流发电机16的发电电压,在从发电电压范围控制ECU20输出的控制信号和从充电控制装置1输出的控制信号双方为高(Hi)的情况下,成为图3所示的高电压的范围,除此以外成为低电压的范围。
图5是表示图2所示的控制部10的详细构成例的图。如此图所示,控制部10,具有CPU(Central Processing Unit)10a、ROM(ReadOnly Memory)10b、RAM(Random Access Memory)10c、输出部10d、总线10e、以及I/F(Interface)10f。此处,CPU10a,基于存储于ROM10b的程序10ba控制各个部分。ROM10b,由半导体存储器等构成,存储程序10ba等。RAM10c由半导体存储器等构成,存储在执行程序10ba时生成的参数10ca。输出部10d,对于控制电路15供给控制信号。总线10e,是用于使CPU10a、ROM10b、RAM10c、输出部10d以及I/F10f之间相互的数据的授受成为可能的信号线组。I/F10f,将从电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13供给的信号变换为数字信号进行读入。
图6是表示在执行图5所示的程序10ba的情况下,通过使CPU10a等硬件资源与程序10ba等软件资源协作而实现的处理模块的图。在此例中,处理模块,以输入模块30、SOC运算模块31、存储模块32以及输出模块34作为主要构成要素。此处,输入模块30,输入从电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13输出的信号,向SOC运算模块31供给。SOC运算模块31,基于从输入模块30供给的电压、电流以及温度,运算铅蓄电池14的SOC,向判定模块33供给得到的SOC。应予说明,作为运算SOC的方法,例如,有如下方法,制作铅蓄电池14的等效电路模型,对于该等效电路模型的参数,例如,使用卡尔曼滤波等进行自适应学习,基于得到的参数计算SOC。当然,也能够通过除此以外的方法运算SOC。存储模块32,存储SOC运算模块31在运算SOC时必要的参数以及等效电路模型等。判定模块33,比较SOC和阈值,对于输出模块34输出比较结果。输出模块34,基于来自判定模块33的输出,控制控制电路15为导通(ON)或者断开(OFF)的状态。
(B)实施方式的动作的概略的说明
然后,说明本实施方式的动作的概要。图7是表示控制电路的状态和发电电压的关系的图。本实施方式中,如图7所示,在发动机17刚刚启动之后的初期状态和除此以外的通常状态的处理不同。因此,以下,首先关于初期状态的动作进行说明,然后,关于通常状态的动作进行说明。
在发动机17刚刚启动之后的初期状态中,充电控制装置1,执行初期处理。在初期处理中,如图7“控制电路状态”的左侧所示,在SOC是第二阈值即Th2以上的情况下,控制为控制电路15导通(ON)的状态,如图7的“发电电压”的左侧所示,成为交流发电机16的发电电压低的状态(图3的Lo的状态)。另一方面,SOC小于第二阈值即Th2的情况下,控制为控制电路15断开(OFF)的状态,成为交流发电机16的发电电压高的状态(图3的Hi的状态)。换言之,在刚刚启动发动机17之后的初期状态下,进行如下控制,即,铅蓄电池14的SOC小于第二阈值Th2的情况下,使发电电压为Hi的状态,迅速充电,在第二阈值Th2以上的情况下,使发电电压为Lo的状态,缓慢充电。
从启动发动机17起经过一定时间时,过渡到通常处理。在通常处理中,基于具有滞后的阈值进行充电控制。具体地,如图7的左端所示,基于第一阈值即Th1以及第二阈值即Th2的2个阈值执行充电控制。在通常处理中,如图7的“控制电路状态”的右侧所示,在SOC的上升情况中,在SOC小于第二阈值即Th2的情况下控制为控制电路15断开(OFF)的状态,如图7的“发电电压”的右侧所示,交流发电机16的发电电压成为高的状态(图3的Hi的状态)。另外,同样地,在SOC的上升情况中,在SOC为第二阈值即Th2以上的情况下控制为控制电路15导通(ON)的状态,如图7的“发电电压”的右侧所示,成为交流发电机16的发电电压低的状态(图3的Lo的状态)。另一方面,在SOC的下降情况中,SOC大于第一阈值即Th1的情况下控制为控制电路15导通(ON)的状态,成为交流发电机16的发电电压低的状态(图3的Lo的状态)。另外,同样地,在SOC的下降情况中,在SOC为第一阈值即Th1以下的情况下控制为控制电路15断开(OFF)的状态,成为交流发电机16的发电电压高的状态(图3的Hi的状态)。
通过以上的控制,虽然在发动机17刚刚启动之后的初期处理中,进行控制使得SOC成为第二阈值以上,但是过渡到通常处理时,基于第一阈值以及第二阈值控制交流发电机16的发电电压。虽然在没有装备本实施方式的充电控制装置1的状态中,通过发电电压范围控制ECU20基于铅蓄电池14的电压控制发电电压的高低,但是在装备充电控制装置1时,如图4所示,即使发电电压范围控制ECU20的控制信号为高(Hi)的状态,在充电控制装置1的控制信号为低(Lo)的情况下合成后的控制信号成为低(Lo)的状态,发电电压也成为低(Lo)的状态。如此,因为成为发电电压低的状态的频率变高,所以减轻交流发电机16的旋转负载,结果是减轻发动机17的负载,提高燃油效率。应予说明,因为充电控制装置1基于铅蓄电池14的SOC进行控制,控制成SOC落入指定的范围,所以能够防止铅蓄电池14的充电状态降低,或者由于充电状态的降低使得铅蓄电池14的寿命变短。另外,通过设置滞后来防止高(Hi)以及低(Lo)状态的频繁切换的所谓“震颤”的发生,从而能够避免对调节器16a以及交流发电机16施加多余的负载。
图8是表示没有装备充电控制装置1的情况(图2的情况)的铅蓄电池14的电压、电流、以及SOC的时间性变化的图,图9是表示装备了充电控制装置1的情况(图1的情况)的铅蓄电池14的电压、电流以及SOC的时间性变化的图。应予说明,在这些图中,电流的正(plus)表示铅蓄电池14的充电,负(minus)表示放电。另外,图7所示的Th1、Th2分别被设定为79%以及81%。如图8所示,在没有装备充电控制装置1的情况下进行控制使得SOC接近100%。另一方面,如图9所示,在装备了充电控制装置1的情况下进行控制使得SOC落入由Th1、Th2设定的79%以及81%的范围内。另外,关于电压,虽然在图8中,随着SOC上升,电压慢慢增加,但是,在图9中大致恒定。进而,关于电流,在图8中位于正(plus)侧(充电侧)的频率变高。另一方面,在图9中,位于负(minus)侧(放电侧)的频率变高。更详细地,反复进行如下循环,一旦进行充电而SOC上升之后,持续负(minus)的状态,SOC降低时,再次充电而SOC上升。根据这些图的比较,认为在装备了充电控制装置1的情况下,充电的频率降低(成为交流发电机16的发电电压高的范围的频率降低)。
图10是表示在实车搭载了充电控制装置1的情况和没有搭载的情况的燃油效率的实测值的图。此例是使用排气量为1300cc、FF(Front Engine Front Drive)、4AT(Automatic Transmission)的实车进行使用底盘测功机的燃油效率试验的结果。如此图10所示,在没有搭载充电控制装置1的情况(图2的情况)下3次实测的平均燃油效率为13.59km,在搭载充电控制装置1的情况(图1的情况)下3次实测的平均燃油效率为14.18km,有4.3%的燃油效率的提高。
如此,在本实施方式中,因为基于SOC与阈值的比较控制交流发电机16的发电电压的高低,所以能够改善燃油效率。
另外,通过设置2个阈值进行基于滞后的控制,能够防止震颤的产生。
另外,通过在现有的控制信号线和地线之间***控制电路15,能够简单地追加充电控制装置1。因此,能够简单地进行对现有车辆的装备。
(C)实施方式的动作的详细的说明
然后,关于本实施方式的动作的详细进行说明。图11是说明由图6所示的模块进行的处理的流程的流程图。开始图11所示的处理时进行以下的步骤。
在步骤S10中,输入模块30,从电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13分别输入电压V、电流I以及温度T。
在步骤S11中,SOC运算模块31,执行基于在步骤S10中输入的电压V、电流I以及温度T,以及存储于存储模块32的数据,运算铅蓄电池14的SOC的处理。应予说明,在此处理中,可以通过例如,对于铅蓄电池14的等效电路模型,例如,应用使用了卡尔曼滤波的自适应学习,基于得到的值(例如,OCV(Open Circuit Voltage:开路电压))运算SOC来实现。当然,不言而喻的是也可以使用除此以外的方法。
在步骤S12中,判定模块33,判定从发动机17启动开始是否经过了一定时间,在经过了一定时间的情况(步骤S12:Yes)下进入步骤S14,在除此以外的情况(步骤S12:No)下进入步骤S13。更详细地,在此处理中,基于图7判定是否是所述的“初期状态”,在初期状态的情况(从启动开始没有经过一定时间的情况)下,执行步骤S13的初期处理。
在步骤S13中,判定模块33执行初期处理。另外,此处理的详细情况,参照图12如后所述。
在步骤S14中,判定模块33,将从由步骤S11求得的SOC减去由上一次处理得到的SOC即SOC2得到的值代入ΔSOC。应予说明,ΔSOC的值,在此次SOC的值比上次SOC的值增加的情况(增加情况)下成为正(plus)的值,在值减少的情况(减少情况)下,成为负(minus)的值。
在步骤S15中,判定模块33判定在步骤S14求得的ΔSOC是否满足ΔSOC>0,在满足的情况(步骤S15:Yes)下,进入步骤S16,除此以外的情况(步骤S15:No)下进入步骤S19。具体地,在此次的SOC的值比上次的SOC值增加的情况(增加情况)下进入步骤S16,除此以外的情况下进入步骤S19。
在步骤S16中,判定模块33,判定在步骤S11求得的SOC的值是否满足SOC≥Th2,满足的情况(步骤S16:Yes)下进入步骤S17,除此以外的情况(步骤S16:No)下进入步骤S18。具体地,在SOC的上升情况中,在满足SOC≥Th2的情况下进入步骤S17,在除此以外的情况下进入步骤S18。
在步骤S17中,判定模块33,控制输出模块34,使控制电路15成为导通(ON)的状态。如此,不考虑发电电压范围控制ECU20的状态,因为输入调节器16a的控制信号为低(Lo)的状态,所以,设定为交流发电机16的发电电压低的范围。
在步骤S18中,判定模块33,控制输出模块34,使控制电路15为断开(OFF)的状态。此情况下,从发电电压范围控制ECU20输出的控制信号为高(Hi)的情况下,输入调节器16a的控制信号为高(Hi)的状态,交流发电机16的发电电压被设定为高的范围,在低(Lo)的情况下同一控制信号为低(Lo)的状态,交流发电机16的发电电压被设定为低的范围。
在步骤S19中,判定模块33,判定由步骤S11求得的SOC的值是否满足SOC≤Th1,满足的情况(步骤S19:Yes)下进入步骤S20,除此以外的情况(步骤S19:No)下进入步骤S21。具体地,在SOC的下降情况中,在满足SOC≤Th1的情况下进入步骤S20,除此以外的情况下进入步骤S21。
在步骤S20中,判定模块33控制输出模块34,使控制电路15为断开(OFF)的状态。此情况下,在从发电电压范围控制ECU20输出的控制信号为高(Hi)的情况下,输入调节器16a的控制信号成为高(Hi)的状态,交流发电机16的发电电压被设定为高的范围,在低(Lo)的情况下,同一控制信号为低(Lo)的状态,交流发电机16的发电电压被设定为低的范围。
在步骤S21中,判定模块33控制输出模块34,使控制电路15为导通(ON)的状态。如此,不考虑发电电压范围控制ECU20,因为调节器16a的控制信号为低(Lo)的状态,所以交流发电机16的发电电压被设定为低的范围。
在步骤S22中,将在步骤S11求得的SOC代入SOC2。如此,能够将由此次处理求得的SOC代入SOC2,在下次的处理中在步骤S14求ΔSOC时使用。
然后,参照图12关于图11的步骤S13的处理的详细情况进行说明。开始图13的处理时进行以下的步骤。
在步骤S30中,判定模块33,判定由步骤S11求得的SOC的值是否满足SOC≥Th2,在满足的情况(步骤S30:Yes)下进入步骤S31,除此以外的情况(步骤S30:No)下进入步骤S32。具体地,在从发动机17的启动开始一定时间内即初期状态,在满足SOC≥Th2的情况下进入步骤S31,除此以外的情况下进入步骤S32。
在步骤S31中,判定模块33控制输出模块34,使控制电路15为导通(ON)的状态。如此,不考虑发电电压范围控制ECU20的状态,因为输入调节器16a的控制信号为低(Lo)的状态,所以交流发电机16的发电电压被设定为低的范围。
在步骤S32中,判定模块33控制输出模块34,使控制电路15为断开(OFF)的状态。此情况下,在从发电电压范围控制ECU20输出的控制信号为高(Hi)的情况下,输入调节器16a的控制信号成为高(Hi)的状态,交流发电机16的发电电压被设定为高的范围,在低(Lo)的情况下,同一控制信号为低(Lo)的状态,交流发电机16的发电电压被设定为低的范围。然后,处理完成,返回(return)图11。
根据以上的处理,在发动机17刚刚启动后通过初期处理设定交流发电机16的发电电压为高使得SOC成为Th2以上,能够迅速地对铅蓄电池14进行充电。
另外,在通常处理的SOC的上升情况中,在SOC≥Th2的情况下使控制电路为导通(ON)的状态,除此以外的情况下使控制电路为断开(OFF)的状态。另一方面,在通常处理的SOC的下降情况中,在SOC≤Th1的情况下使控制电路为断开(OFF)的状态,除此以外的情况下使控制电路为导通(ON)的状态。如此,能够实现如图7所示的、基于2个阈值的滞后控制。
如以上说明所述,根据本实施方式,因为基于SOC与阈值的关系控制发电电压的高低,所以,若所述实测值所示,能够通过减轻发动机17的负载来改善燃油效率。
另外,在本实施方式中,因为通过控制电路15的导通(ON)/断开(OFF)变更控制信号,所以,对于具有发电电压范围控制ECU20的车辆,能够简单地追加本实施方式的充电控制装置。
另外,在本实施方式中,在充电控制装置1包含电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13,实时地运算SOC。虽然现有技术中,在发动机启动后为了正确掌握SOC,有必要对铅蓄电池进行一次满充电,但是,因为本实施方式中没有必要满充电,所以,能够省去直到满充电的电力的浪费。另外,因为基于SOC进行控制,所以没有必要知道车辆的状况,例如,没有车速信号或者加速信号等车辆信号也可以控制,所以,能够简单地进行安装时的配线作业。
(D)变形实施方式的说明
以上的实施方式是一个例子,不言而喻的是并没有将本发明仅仅限定于所述情况。例如,在所述实施方式中,作为阈值Th1、Th2,虽然使用Th1=79%以及Th2=81%,但是,也能够使用除此以外的值。图13是在实车搭载充电控制装置1,改变Th1、Th2测定在公路上行驶时的燃油效率的实测值。如此图所示,Th1、Th2的差越小,燃油效率越好。具体地,在Th1=80、Th2=90的情况下为10.64km,Th1=78、Th2=82的情况下为11.78km,Th1=79、Th2=81的情况下为14.93km。因此,优选的是,设定为Th1、Th2的差尽可能地小。当然,在震颤不构成问题的情况下,也可使Th1=Th2。
另外,虽然在以上的实施方式中,Th1、Th2为固定值,但是,例如,也可以使它们的值能够改写。通过如此的构成,例如,也可以是能够对应铅蓄电池14的种类或者使用目的适当地调整它们的值。另外,铅蓄电池14对应于经年变化(劣化),能够满充电的容量逐渐减少。因此,也可以根据经年变化变更Th1、Th2的值。具体地,也可以是,测定铅蓄电池14的OCV,对应于测定的OCV,使Th1、Th2的值减少。根据如此的构成,即使是在铅蓄电池14经年变化了的情况下,也能够适当地进行充电控制。
另外,虽然在以上的实施方式中,作为初期处理中的阈值,使用了通常处理中的第二阈值,但是,也可以是初期处理中的阈值和第二阈值不同。例如,通过使用比第二阈值大的值,能够在初期处理中急速地充电到一定的SOC。应予说明,通过与本实施方式同样地将初期处理的阈值作为第二阈值,能够平滑地进行从初期处理到通常处理的过渡。
另外,虽然在以上的实施方式中,以对于搭载了发电电压范围控制ECU20的车辆随后搭载充电控制装置1的情况为例进行了说明,但是,也可以是从一开始就搭载充电控制装置1代替发电电压范围控制ECU20。图14是表示如此的情况下的实施方式的构成例的图。在图14的例中,与图1的情况相比较时,除去发电电压范围控制ECU20以及控制电路15,将从控制部10输出的控制信号直接输入调节器16a。除此以外,与图1的情况相同。在如此的实施方式的情况下,交流发电机16的发电电压低的组合是全部4种中的3种。另一方面,仅有充电控制装置1的情况下,交流发电机16的发电电压低的组合是全部2种中的1种。因此,单纯地仅仅以组合进行比较时,发电电压为低的状态的概率从3/4减少为1/2。但是,如在图8中也说明了的,因为来自发电电压范围控制ECU20的控制信号为高(Hi)的状态的频率高,所以,多半成为图4的上段的2种组合的情况,结果,图14所示的实施方式,成为与图1的情况大致相同的动作。因此,能够与图14的情况相同地改善燃油效率。
另外,也可以是,不由控制部10的输出直接控制控制信号,而是,将从控制部10输出的控制信号一次输入发电电压范围控制ECU20,在此处,运算和发电电压范围控制ECU20的逻辑积,由得到的结果控制调节器16a。或者,也可以是,将从发电电压范围控制ECU20输出的控制信号一次输入控制部10,在此处,在和控制部10的控制信号之间运算逻辑积,基于得到的结果控制调节器16a。
另外,图11以及图12所示的流程图是一个例子,不言而喻的是没有仅仅限定为如此的处理。总之,只要是能够执行基于图7所示的阈值的控制,怎样的处理都可以。
另外,虽然在以上的实施方式中,作为二次电池列举铅蓄电池14为例进行了说明,但是除此以外,例如,也能够使用镍镉电池、镍氢电池以及锂离子电池等。
符号说明
1 充电控制装置
10 控制部(判定单元、计算单元、控制单元)
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d 通信部
10e 总线
10f I/F
11 电压传感器
12 电流传感器
13 温度传感器
14 铅蓄电池(二次电池)
15 放电电路
16 交流发电机
17 发动机
18 启动马达
19 负载
Claims (6)
1.一种充电控制装置,其特征在于,通过交流发电机具有的调节器控制搭载于车辆的二次电池的充电状态,
包含:计算单元,算出表示所述二次电池的充电状态的SOC,
判定单元,判定由所述计算单元算出的所述SOC是否大于指定的阈值,
控制单元,在由所述判定单元判定为所述SOC大于所述指定阈值的情况下,控制所述调节器使得成为所述交流发电机的发电电压低的状态,在判定为所述SOC小于所述指定阈值的情况下,控制所述调节器使得成为所述交流发电机的发电电压高的状态。
2.如权利要求1所述的充电控制装置,其特征在于,所述阈值具有滞后,所述判定单元,在所述SOC减少的情况下基于第一阈值进行判定,在所述SOC增加的情况下基于值大于所述第一阈值的第二阈值进行判定。
3.如权利要求2所述的充电控制装置,其特征在于,所述判定单元,从发动机的启动开始到经过一定时间为止,通过只和所述第二阈值比较进行判定,在经过一定时间后通过与所述第一阈值以及所述第二阈值比较进行判定。
4.如权利要求1至3中任一项所述的充电控制装置,其特征在于,所述车辆,预先具有根据所述交流发电机的发电电压控制所述调节器的控制装置,
该充电控制装置被随后搭载于所述车辆,
所述控制单元,即使在所述控制装置进行控制使得成为所述交流发电机的发电电压高的状态的情况下,也在所述SOC大于指定阈值时,控制所述调节器使得成为所述交流发电机的发电电压低的状态。
5.如权利要求4所述的充电控制装置,其特征在于,所述控制装置,在进行控制使得成为所述发电电压高的状态的情况下,使控制所述调节器的控制信号为高即Hi的状态,在进行控制使得成为所述发电电压低的状态的情况下,使控制所述调节器的控制信号为低即Lo的状态,
所述控制单元,在所述SOC大于指定阈值时,使控制所述调节器的控制信号为低即Lo的状态使得成为所述交流发电机的发电电压低的状态,在所述SOC小于指定阈值时,使控制所述调节器的控制信号为高即Hi的状态使得成为所述交流发电机的发电电压高的状态。
6.一种充电控制方法,其特征在于,通过交流发电机具有的调节器控制搭载于车辆的二次电池的充电状态,包含:
计算步骤,算出表示所述二次电池的充电状态的SOC,
判定步骤,判定由所述计算步骤算出的所述SOC是否大于指定的阈值,
控制步骤,在所述判定步骤中判定为所述SOC大于所述指定阈值的情况下,控制所述调节器使得成为所述交流发电机的发电电压低的状态,在判定为所述SOC小于所述指定阈值的情况下,控制所述调节器使得成为所述交流发电机的输出电压高的状态。
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