CN111699608B - 车载充电装置及车载充电装置的控制方法 - Google Patents
车载充电装置及车载充电装置的控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111699608B CN111699608B CN201880088948.3A CN201880088948A CN111699608B CN 111699608 B CN111699608 B CN 111699608B CN 201880088948 A CN201880088948 A CN 201880088948A CN 111699608 B CN111699608 B CN 111699608B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- charging
- current
- vehicle
- charging circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007600 charging Methods 0.000 title claims abstract description 469
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 4
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000010281 constant-current constant-voltage charging Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
- B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
- H01M10/443—Methods for charging or discharging in response to temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/615—Heating or keeping warm
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/637—Control systems characterised by the use of reversible temperature-sensitive devices, e.g. NTC, PTC or bimetal devices; characterised by control of the internal current flowing through the cells, e.g. by switching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
- H01M10/6571—Resistive heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
- H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
- H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
- H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/30—AC to DC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/545—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/549—Current
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
- H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明是对通过充电电路(31)从外部电源(S)供给的电力进行电力转换并对电池(41)及正温度系数加热器即PTC加热器(43)并行地供电的车载充电装置(30),其具备控制装置(32),在同时执行利用所述PTC加热器(43)进行的所述电池(41)的温度调整和所述电池(41)的充电时,所述控制装置(32)以使所述充电电路(31)的输出电流接近充电执行过程中的各时间点的所述电池(41)的充电电流的允许值和所述PTC加热器(43)的消耗电流的合计值的方式,控制该输出电流,该车载充电装置基于预先存储的所述电池(41)的电池特性信息及所述PTC加热器(43)的加热器特性信息,确定所述电池(41)的充电电流的所述允许值及所述PTC加热器(43)的所述消耗电流。
Description
技术领域
本发明涉及车载充电装置及车载充电装置的控制方法。
背景技术
在混合动力汽车、电动汽车或其他各种电动车辆中,搭载有用于使用从外部电源(例如商用电源)供给的电力对电池充电的充电装置。
然而,已知这种电池在低温环境(例如,0℃以下的温度)下,充电特性会劣化(例如,不能充分地对被供给的电力进行蓄电,增大电力损失,或引起局部性的过热状态)。
出于这样的背景,以往,电动汽车的充电装置当在低温环境下执行电池的充电时,进行以下控制:也对电池调温装置(例如,电阻式加热器或PTC加热器(positivetemperature coefficient heater,正温度系数加热器)等)供电,并在使电池升温后对该电池供电,或一边使电池升温一边对该电池供电(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-092953号公报。
发明内容
发明要解决的问题
然而,对于这种充电装置,为了缩短电池的充电时间,期望在使电池升温的同时,以更大功率执行针对电池的充电。因此,针对这样的充电装置,进行了包括以下内容的研究:在对电池调温装置供电的同时,在使向电池供给的电力的电流水平上升到该电池的允许界限的状态下执行充电。
然而,起因于与电池并行地被供电的电池调温装置的负载变动,上述条件下的充电有可能使电池产生过电流状态。关于这种电池的过电流对策,尤其是在以下方面存在困难:执行电池的充电时的该电池的允许界限的电流水平会根据该电池的充电状态或温度而变化这一点;以及电池调温装置的电力负载也会变化这一点。
此外,电池中的过电流状态例如引起以下的情况而成为该电池的充放电特性的劣化及该电池的损坏的主要原因:在该电池内引起不希望的化学反应而产生杂质、产生该电池的电极不能吸收的离子、或在构成该电池的多个电池单元产生各电池单元间的单元电压的偏差等。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供即使在同时执行利用电池调温装置进行的电池的温度调整和电池的充电时,也能够不使电池产生过电流状态地,以大功率执行对电池的充电的车载充电装置及车载充电装置的控制方法。
解决问题的方案
解决上述的问题的主要的本发明是车载充电装置,其对通过充电电路从外部电源供给的电力进行电力转换,并对电池及电池调温装置并行地供电,
该车载充电装置具备控制装置,在同时执行利用所述电池调温装置进行的所述电池的温度调整和所述电池的充电时,该控制装置以使所述充电电路的输出电流接近充电执行过程中的各时间点的所述电池的充电电流的允许值和所述电池调温装置的消耗电流的合计值的方式,控制所述充电电路的所述输出电流,
该车载充电装置中,基于预先存储的所述电池的电池特性信息及所述电池调温装置的加热器特性信息,确定所述电池的充电电流的所述允许值和所述电池调温装置的所述消耗电流。
另外,另一方面,本发明是车载充电装置的控制方法,是对通过充电电路从外部电源供给的电力进行电力转换并对电池及电池调温装置并行地供电的车载充电装置的控制方法,该控制方法包括以下步骤:
在同时执行利用所述电池调温装置进行的所述电池的温度调整和所述电池的充电时,以使所述充电电路的输出电流接近充电执行过程中的各时间点的所述电池的充电电流的允许值和所述电池调温装置的消耗电流的合计值的方式,控制所述充电电路的所述输出电流,
该控制方法中,基于预先存储的所述电池的电池特性信息及所述电池调温装置的加热器特性信息,确定所述电池的充电电流的所述允许值和所述电池调温装置的所述消耗电流。
发明效果
根据本发明的车载充电***,即使在同时执行利用电池调温装置进行的电池的温度调整和电池的充电时,也不会使电池产生过电流状态,而能够以大功率执行对电池的充电。
附图说明
图1是表示第一实施方式的车辆的电力***的一例的图。
图2是表示第一实施方式的车载充电***的结构的一例的图。
图3是表示第一实施方式的电池特性信息的一例的图。
图4是表示第一实施方式的加热器特性信息的一例的图。
图5是表示第一实施方式的中继ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)的动作的一例的流程图。
图6是表示第一实施方式的车载充电***中的电池充电时的充电电流的变动的一例的图。
图7A是示意性地表示现有技术的车载充电***中的充电电路的输出电流的目标值的设定方法的图。
图7B是示意性地表示第一实施方式的车载充电***中的充电电路的输出电流的目标值的设定方法的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的适宜的实施方式进行详细说明。此外,在本说明书和附图中,对具有实质上相同的功能的构成要素,标以相同的附图标记而省略重复说明。
(第一实施方式)
[车辆的电力***]
下面,作为本发明的车载充电***的适用对象的一例,对搭载于电动汽车的形态进行说明。
首先,参照图1,对本实施方式的车辆的电力***的一例进行说明。
图1是表示本实施方式的车辆A的电力***的一例的图。
本实施方式的车辆A具备车辆ECU10、接线盒20、充电装置30、蓄电装置40、电力转换装置50及逆变器装置60。
此外,在图1中,虚线箭头表示各部之间的信号的收发。粗线L表示车辆A内的电力线。粗线L上的箭头表示在充电时从充电装置30流向电池41等的电流的路径。
充电装置30是将从外部电源S供给的电力进行电力转换(例如,将交流电转换为直流电),并向电池41等供电的功率模块。充电装置30具备:充电电路31(例如,AC/DC转换器(交流/直流转换器)31a及DC/DC转换器(直流/直流转换器)31b)和控制该充电电路31的电子控制单元32(以下,称为“充电器ECU32”)。
蓄电装置40是积蓄作为车辆A的驱动源的电力的功率模块。蓄电装置40具备:电池41、PTC加热器43、以及控制电池41的充放电的执行或监视该电池41的状态的电子控制单元42(以下,称为“电池ECU42”)。
通常使用锂离子电池作为电池41,但是,例如也可以是镍氢电池或双电层电容器等任意的电池。另外,也可以是将这些电池单元串联或并联地连接来构成一个电池。
PTC加热器43是将从充电电路31或电池41供给的电力转换为热,来对电池41加热的电池调温装置。PTC加热器43当在低温下使电池41进行充放电的情况下,使电池41升温。PTC加热器43与该电池41相邻地配置,以良好地进行向电池41的热传递。此外,在本实施方式中,示出使用PTC加热器43作为电池调温装置的形态,但是,作为电池调温装置,也可以使用电阻不因温度而变化的电阻式加热器。
电力转换装置50是将从蓄电装置40或外部电源S供给的电力进行电力转换(例如,将高电压的直流电转换为低电压的直流电),并向负载装置R供给的功率模块。电力转换装置50具备DC/DC转换器51和控制该DC/DC转换器51的电子控制单元52。
此外,与电力转换装置50连接的负载装置R例如是搭载于车辆A的电器(前照灯、刮雨器或音频设备等)或用于驱动该电器的低压电池等。电力转换装置50例如从充电电路31受电并使内置的DC/DC转换器51动作,以输出后级所连接的负载装置R所要求的电力(例如,恒电压输出)。
逆变器装置60是将从电池41等接受的直流电转换为交流电,并向电机等供给的功率模块。逆变器装置60具备逆变器电路61和控制该逆变器电路61的电子控制单元62。
接线盒20将从各功率模块(在此,充电装置30、蓄电装置40、电力转换装置50及逆变器装置60)延伸的电力线L相互连接,进行各功率模块之间的电力授受的中继。
接线盒20例如具备:对各功率模块之间的连接状态进行切换的电通路切换电路21、以及控制该电通路切换电路21的连接状态或对各功率模块之间的通信进行中继的电子控制单元22(以下,称为“中继ECU22”)。
车辆ECU10是统一控制车辆A的各部的车辆控制单元。车辆ECU10例如对中继ECU22输出指示信号,经由中继ECU22使各功率模块执行所希望的动作。
在本实施方式的车辆A中,在对电池41执行充电时,如图1的电力线L上的箭头所示,首先,经由车辆A的输入部C(例如,接线插头)向充电装置30供给来自外部电源S(例如,单相交流的商用交流电源)的电力。
充电装置30从外部电源S接受的电力通过充电电路31进行电力转换(例如,从交流电转换为直流电),并经由接线盒20向电池41供给。
另外,在PTC加热器43正在动作时,除了电池41以外,还与电池41并行地向该PTC加热器43供给充电装置30从外部电源S接受的电力。
另外,充电装置30从外部电源S接受的电力也可向负载装置R供给(例如,在低电压电池的充电状态下降了的情况下)。这时,除了电池41及PTC加热器43以外,还将充电装置30从外部电源S接受的电力向该负载装置R并行地供电。
[车载充电***的结构]
接着,参照图2~图4,对在上述的车辆A中对电池41执行充电的车载充电***U进行说明。
图2是表示本实施方式的车载充电***U的结构的一例的图。
本实施方式的车载充电***U构成为,包括充电装置30(相当于本发明的车载充电装置)的充电电路31、充电器ECU32(相当本发明的控制装置)、电池ECU42及中继ECU22。此外,如图1所示,这些构成要素搭载于车辆A。
在图2中,示出作为外部电源S的单相交流的商用交流电源与充电装置30的充电电路31的输入侧连接的状态。此外,图2的两条电力线L是高压侧的电力线和低压侧的电力线。
本实施方式的车载充电***U中,通过电池ECU42、充电器ECU32及中继ECU22的协作,控制充电电路31的输出电力(尤其是输出电流),以使向电池41供给的电流(以下,称为“充电电流”)的电流水平最优化。
本实施方式的车载充电***U中,在使PTC加热器43动作时,一边通过PTC加热器43使电池41升温,一边执行向电池41的充电。这时,将充电电路31从外部电源S接受的电力,向电池41和PTC加热器43这两者并行地供电。
从而,本实施方式的车载充电***U中,在PTC加热器43动作时,以考虑到PTC加热器43的消耗电流(图2的I2)和向电池41充电的充电电流(图2的I1)这两者的方式,控制来自充电电路31的输出电流(图2的Iout)(将在后面详述)。
此外,在本实施方式的车载充电***U中,通过中继ECU22对被设置在该PTC加热器43的前级的开关43a(例如,继电器)的接通/切断进行切换控制,来控制PTC加热器43的动作状态。
另外,本实施方式的车载充电***U中,在也对负载装置R供电时,是并行地对电池41、PTC加热器43及负载装置R供电。这时,本实施方式的车载充电***U中,以考虑到PTC加热器43的消耗电流(图2的I2)、向电池41充电的充电电流(图2的I1)及负载装置R的消耗电流的方式,控制来自充电电路31的输出电流(图2的Iout)(将在后面详述)。
作为电池ECU42、充电器ECU32及中继ECU22,例如,使用包含CPU(CentralProcessing Unit,中央处理器)、ROM(Read Only Memory,只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory,随机存取存储器)、输入端口及输出端口等而构成的微型计算机。而且,电池ECU42、充电器ECU32及中继ECU22各自具有的功能(将在后面详述)例如通过CPU参照ROM或RAM中存储的控制程序或各种数据来实现。但是,当然也可以利用专用的硬件电路来实现电池ECU42、充电器ECU32及中继ECU22各自具有的功能的一部分或全部。
此外,电池ECU42、充电器ECU32及中继ECU22具有通信接口(例如,符合CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)通信协议的通信接口),且彼此可通信地连接。
<关于充电器ECU32>
充电器ECU32是与充电电路31一起配置于充电装置30的壳体内的使充电电路31动作的控制装置。
充电电路31是将从外部电源S接受的电力转换为规定的电流水平及电压水平的直流电的电路,例如,包含AC/DC转换器31a及DC/DC转换器31b而构成。AC/DC转换器31a例如包含整流电路及平滑电容器等而构成,将从外部电源S接受的交流电转换为直流电,并向DC/DC转换器31b输送。DC/DC转换器31b例如包含LLC谐振转换器电路而构成,对从AC/DC转换器31a输送的直流电的电压进行转换,并向在输出侧并联连接的电池41及PTC加热器43输出。
充电电路31(在此,DC/DC转换器31b)例如根据充电器ECU32输出的切换信号(例如,PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)信号)动作。由此,通过来自充电器ECU32的该切换信号,控制充电电路31的输出电流及输出电压。
充电器ECU32基于在自身的RAM等中设定的输出电流的目标值或输出电压的目标值,使充电电路31动作。此外,充电器ECU32例如基于在充电电路31的输出侧设置的电流检测电路(未图示)的传感器值及电压检测电路(未图示)的传感器值,对充电电路31(DC/DC转换器31b)进行反馈控制,以使输出电流及输出电压成为目标值。
此外,对本实施方式的充电电路31,是以恒电流恒电压充电(Constant Current-Constant Voltage:CCCV)方式进行动作控制的。在此,特别地,对以电池41的允许界限附近的充电电流执行电池41的充电的恒电流区域(后述的图6中的CC充电区域)进行说明。
从缩短充电时间的观点出发,优选如上述那样,“充电电路31的输出电流的目标值”是使向电池41充电的充电电流的实际值(指充电电流的实际的值,以下相同)与电池41的充电电流的允许值(将在后面详述)一致的值。
但是,在PTC加热器43动作时,充电电路31的输出电流除了作为向电池41充电的充电电流以外,也作为PTC加热器43的消耗电流使用。另外,电池41的充电电流的允许值根据充电执行时的各时间点的电池41的状态而变化(将在后面详述)。
因此,作为“充电电路31的输出电流的目标值”的最佳的值,根据PTC加热器43的动作状态及电池41的状态等而随时间变化。
从这样的观点出发,在本实施方式的车载充电***U中,中继ECU22统一地监视电池41的状态和PTC加热器43的状态,并决定充电电路31的输出电流的目标值。此外,充电器ECU32基于来自该中继ECU22的关于充电电路31的输出电流的目标值的指示,对充电电路31进行动作控制。
此外,例如,将充电电路31的输出电压的目标值设为从中继ECU22获取的充电执行时的各时间点的电池41的端子间电压。但是,只要能够防止自电池41的电流的逆流等,也可以设为不设定该输出电压的目标值的结构。
<关于电池ECU42>
电池ECU42是与电池41一起配置于蓄电装置40的壳体内,并控制电池41的充放电的动作,或监视电池41的状态(例如,电池41的充电状态(State Of Charge)、电池41的温度及电池41的端子间电压等)的ECU。
电池ECU42从内置于电池41的传感器(本实施方式中,是电流传感器44及温度传感器45)获取传感器信号,基于该传感器的传感器信号,监视电池41的状态(本实施方式中,是电池41的温度、电池41的充电状态、以及电池41的端子间电压)。而且,在执行电池41的充电时,电池ECU42决定与电池41的状态相应的充电电流的允许值。
本实施方式的电池ECU42基于从温度传感器45(例如,热敏电阻或热电偶)获取的传感器信号,对电池41的温度进行检测。例如,将电池ECU42检测到的电池41的温度的信息作为利用PTC加热器43进行的电池41的温度调整时的参考信息、以及作为决定电池41的充电电流的允许值时的参考信息使用。
此外,本实施方式的温度传感器45作为检测电池41的温度的器件使用,并且,也作为估计PTC加热器43的温度的器件使用(将在后面详述)。但是,除了温度传感器45以外,也可以设置直接测定PTC加热器43的温度的传感器。
另外,本实施方式的电池ECU42基于从电流传感器44(例如,分流电阻、或霍尔元件)获取的传感器信号,检测向电池41充电的充电电流的电流水平和自电池41放电的放电电流的电流水平,利用这些电流水平和对电池41充电的充电时间的累积或自电池41放电的放电时间的累积,计算电池41的充电状态。由电池ECU42检测的电池41的充电状态的信息例如作为充电停止时的参考信息、以及作为决定电池41的充电电流的允许值时的参考信息使用。
应予说明,电池ECU42检测电池41的温度或充电状态的方法可为任意的方法。电池ECU42例如也可以代替内置于电池41的温度传感器45而使用设置于车辆的其他温度传感器。另外,电池ECU42例如也可以根据电池41的正极和负极的端子间电压,检测电池41的充电状态。
电池ECU42为了决定与电池41的状态相应的充电电流的允许值,在自身的ROM等中预先存储有电池41的电池特性信息。本实施方式中的电池特性信息例如是作为如下的表数据被存储的:将充电执行过程中的各时间点的电池41的温度及充电状态的这两个变量与电池41的充电电流的允许值关联起来的表数据。
电池ECU42参照该电池特性信息,根据当前时间点的电池41的温度及充电状态,决定向该电池41供给的充电电流的允许值。而且,电池ECU42向中继ECU22输出表示当前时间点的充电电流的允许值的信息。
“电池41的充电电流的允许值”是指根据电池41的特性(例如,化学反应的形态、电解质的比重或电解质内产生的气体等)而定的、能够安全且不会引起劣化地充电的允许界限的电流的水平,按该电池41的种类或针对该电池41个别地被预先设定。充电电流的允许值通常与该电池41的温度及充电状态等相应地变化。
图3是表示电池41的基于温度的电池特性信息的一例的图。
图3所示的电池特性信息示出在电池41的充电状态相同(例如20%)的情况下的电池41的温度[℃]与电池41的充电电流的允许值[A]的关系的一例。图3的横轴表示电池41的温度,纵轴表示电池41的充电电流的允许值。
电池41的充电电流的允许值一般如图3所示,在电池41的温度为规定值以下(例如,0℃以下)的温度时,明显较小,随着电池41的温度上升而变大。该电池41的温度主要取决于车辆A的外部环境,但是,也会因电池41的充电执行过程中的该电池41自身产生的热而变化。
因此,优选,根据充电执行过程中的各时间点的该电池41的温度来决定电池41的充电电流的允许值。
进而,电池41的充电电流的允许值通常随着电池41的充电状态变大而变小。因此,更优选,与充电执行过程中的各时间点的该电池41的充电状态相应地决定电池41的充电电流的允许值。
此外,在电池ECU42基于电池41的温度及充电状态这两者使电池41的充电电流的允许值随时间而变化的情况下,例如,电池41的充电电流出现后述的图6的低温时的虚线曲线那样的变动。
应予说明,电池特性信息中的充电电流的允许值当然不必是由电池41的提供者定下的唯一确定的值,也可以从控制的稳定性的观点或安全基准的观点等出发,适当地进行改变。另外,只要是至少关于以充电电流的允许值为基准对充电电路31进行反馈控制的区域(后述的图6中的CC充电区域),设定有规定充电电流的允许值等的电池特性信息即可。
另外,在如刚刚开始充电后等那样,电池41为低温状态时,电池特性信息中的充电电流的允许值主要是单纯取决于电池41的温度。因此,也可以不根据电池41的充电状态,而只根据电池41的温度来决定这样的刚刚开始充电后等的充电电流的允许值。
<关于中继ECU22>
中继ECU22配置于接线盒20内,是进行电池ECU42与充电器ECU32之间的通信的中继等的ECU。
本实施方式的中继ECU22具备电池状态获取部22a、加热器控制部22b、输出调整部22c及电流检测部22d。
电池状态获取部22a通过与电池ECU42之间的通信,从该电池ECU42获取关于电池41的状态的信息。
本实施方式的电池状态获取部22a在充电执行过程中,为了实现充电电路31的输出电流的最优化,以规定的频度(例如,1秒1次以上的频度),从电池ECU42获取关于电池41的充电电流的允许值、电池41的充电状态及电池41的温度等的信息。
加热器控制部22b基于电池状态获取部22a所获取的关于电池41的温度的信息,控制PTC加热器43的动作状态。
本实施方式的加热器控制部22b构成为,在执行电池41的充电时,当电池41的温度为预先设定的引起电池41的充电不良的阈值温度(以下,也称为“低温侧阈值温度”,例如,0℃)以下的情况下,接通开关43a,从而将充电电路31的输出电力也向PTC加热器43供给。另外,加热器控制部22b在电池41的温度超过预先设定的能够良好地进行电池41的充电的阈值温度(以下,也称为“高温侧阈值温度”,例如,30℃)的情况下,关闭开关43a,从而停止PTC加热器43的动作。
输出调整部22c计算充电执行过程中的各时间点的电池41的充电电流的允许值与充电执行过程中的各时间点的PTC加热器43的消耗电流的合计值,并以与该合计值及该合计值的增减对应的方式,决定充电电路31的输出电流的目标值。而且,输出调整部22c对充电器ECU32指示该充电电路31的输出电流的目标值。
此外,在充电电路31也对负载装置R供电的情况下,输出调整部22c还基于电流检测部22d检测到的负载装置R的消耗电流,对充电电路31的输出电流的目标值进行修正(将在后面详述)。
由此,在充电执行过程中的各时间点,以使电池41的充电电流的实际值在该电池41的充电电流的允许值的范围内,且接近该允许值的方式,控制充电电路31的输出电流。
此外,充电电路31的输出电流的目标值通常是与充电执行过程中的各时间点的电池41的充电电流的允许值和PTC加热器43的消耗电流的合计值一致的值。但是,也可以是,以包含负载变动时的裕度的方式,例如将充电电路31的输出电流的目标值设为比充电执行过程中的各时间点的电池41的充电电流的允许值大,且为充电执行过程中的各时间点的电池41的充电电流的允许值与PTC加热器43的消耗电流的合计值以下。
输出调整部22c例如根据电池状态获取部22a所获取的充电电流的允许值信息,确定电池ECU42决定了的电池41的充电电流的允许值。另外,输出调整部22c例如基于PTC加热器43的加热器特性信息、以及施加于PTC加热器43的电压及PTC加热器43的温度,确定充电执行过程中的各时间点的PTC加热器43的消耗电流。
中继ECU22为了计算与施加于PTC加热器43的电压及PTC加热器43的温度相应的消耗电流,在自身的ROM等中预先存储有PTC加热器43的加热器特性信息。本实施方式中的加热器特性信息例如是作为如下的表数据被存储的:将充电执行过程中的各时间点的PTC加热器43的温度及施加于PTC加热器43的电压这两个变量与PTC加热器43的消耗电流关联起来的表数据。
图4是表示PTC加热器43的加热器特性信息的一例的图。图4的横轴表示PTC加热器43的温度[℃],纵轴表示该温度时的PTC加热器43的消耗电流[A]。
PTC加热器43一般地如图4的虚线(加热器电阻曲线)所示,具有在低温时电阻较大而伴随温度上升电阻增加的特性。因此,PTC加热器43的消耗电流根据充电执行过程中的各时间点的PTC加热器43的温度而变化。
图4的PTC加热器43的加热器特性信息示出在假定施加于PTC加热器43的电压为恒定的情况下的PTC加热器43的消耗电流。应予说明,施加于PTC加热器43的电压是与电池41的端子间电压对应的电压。
输出调整部22c参照的加热器特性信息设为如下:能够考虑到该PTC加热器43的特性而根据PTC加热器43的温度及施加于PTC加热器43的电压,估计PTC加热器43的消耗电流。更详细地,输出调整部22c构成为,根据电池状态获取部22a获取的电池41的温度信息及端子间电压,估计PTC加热器43的温度及施加于PTC加热器43的电压,并估计充电执行过程中的各时间点的PTC加热器43的消耗电流。
这样,本实施方式的车载充电***U中,从缩短充电时间及防止电池41中产生过电流的观点出发,以使向电池41供给的充电电流的实际值接近充电电流的允许值的方式,控制充电电路31的输出电流。而且,车载充电***U中,配合充电执行过程中的各时间点的电池41的状态及PTC加热器43的状态的变化,以使充电电流的实际值在与该充电状态相应的充电电流的允许值的范围内且接近该允许值的方式,控制充电电路31的输出电流。
但是,充电电路31的输出电力存在输出界限(以下,称为“可输出电力”或“可输出电流”),因此,输出调整部22c在从充电电路31向电池41和PTC加热器43供给的电力的合计不超过充电电路31的可输出电力的范围内,决定充电电路31的输出电流的目标值。
此外,在本实施方式的车载充电***U中,电池ECU42检测电池41的状态的频度、中继ECU22检测PTC加热器43的状态的频度、以及中继ECU22决定充电电路31的输出电流的目标值的频度等,可以是从缩短充电时间及防止电池41中产生过电流的观点来看不会产生问题的频度,只要是在充电执行过程中至少进行多次(即,2次以上)即可。
但是,如图2所示,存在将充电电路31的输出经由电力转换装置50也向与电池41并联连接的负载装置R供电的情况。
电流检测部22d在这样的情况下动作,检测负载装置R的消耗电流,来修正输出调整部22c所设定的充电电路31的输出电流的目标值。
相较于PTC加热器43的消耗电力,负载装置R(例如,车辆A的前照灯或音响设备)的消耗电力较小,因此,伴随该负载装置R的负载变动的对电池41的充电电流的影响程度也较小。但是,这样的负载装置R根据驾驶员等的操作而作动,因此,难以预测该负载装置R的消耗电力(消耗电流)。
在本实施方式的车载充电***U中,从这样的观点出发,为了检测负载装置R的消耗电流而设置了电流传感器23(例如,分流电阻或霍尔元件)。电流传感器23例如配置于充电电路31与电池41之间的电流路径中的、比分支为电池41和负载装置R的位置更靠电池41侧的位置。
本实施方式的电流检测部22d从电流传感器23顺序地获取传感器值。由此,电流检测部22d检测向电池41供给的充电电流与向PTC加热器43供给的消耗电流的合计量的实际值,换言之,检测作为合计量的实际值相对于该合计量的预测值的偏差量的、负载装置R的消耗电流,该合计量是在决定了充电电路31的输出电流的目标值时向电池41供给的充电电流与向PTC加热器43供给的消耗电流的合计量。
本实施方式的输出调整部22c使充电电路31的输出电流的目标值增加,以补充这样检测出的负载装置R的消耗电流(I3)。此外,输出调整部22c例如以使充电电路31的输出电流接近将电池41的充电电流的允许值、PTC加热器43的消耗电流、以及负载装置R的消耗电流合计后的值(即,Iout=I1+I2+I3)的方式(例如,以使该输出电流与该合计后的值一致的方式),决定充电电路31的输出电流的目标值。
此外,中继ECU22的结构可以如以下那样进行各种改变。
作为中继ECU22(输出调整部22c)确定PTC加热器43的消耗电流的方法,例如,也可以另外设置直接检测PTC加热器43的温度信息及施加于PTC加热器43的电压的传感器。另外,除此之外,还可以不必专门使用传感器,而是使用基于自PTC加热器43的动作开始起经过的时间等估计PTC加热器43的消耗电流的方法等。
另一方面,在作为电池调温装置,代替PTC加热器43而使用电阻不因温度而变化的电阻式加热器的情况下,中继ECU22(输出调整部22c)可构成为仅根据电池41的端子间电压和该电阻式加热器的电阻来检测该电阻式加热器的消耗电流。
另外,作为中继ECU22(输出调整部22c)确定电池41的充电电流的允许值的方法,也可以使用如下方法,即,预先在中继ECU22自身的ROM等中存储有电池特性信息,基于从电池ECU42获取的关于电池41的状态的信息,计算该充电电流的允许值的方法。
另外,中继ECU22(输出调整部22c)对充电器ECU32指示的充电电路31的输出电流的目标值可以是充电电路31的输出电流的目标值本身,也可以是自规定的基准值的增减指示。
另外,也可以是,中继ECU22(输出调整部22c)只在充电开始时,以上述的基于电流的恒电流模式进行充电控制,在充电末期,只决定充电电路31的输出电压的目标值,以恒电压模式进行充电控制。
[车载充电***的动作]
接着,参照图5~图7,对本实施方式的车载充电***U的充电时的动作的一例进行说明。
图5是表示本实施方式的中继ECU22的动作的一例的流程图。
图5的流程图是中继ECU22按照计算机程序依次执行的处理。例如,在从车辆ECU10向中继ECU22输入了电池41的充电开始指示时执行该流程图的处理。
图6是表示本实施方式的车载充电***U中的电池41充电时的充电电流的变动的一例的图。在图6中,纵轴表示向电池41充电的充电电流[A],横轴表示电池41的充电状态[%]。
图6的实线曲线表示在常温环境(例如,10℃)下执行电池41的充电时的向电池41充电的充电电流的时间变化的一例。另外,图6的虚线曲线表示在低温环境(例如,-10℃)下执行电池41的充电时的向电池41的充电电流的时间变化的一例。
此外,本实施方式的车载充电***U采用恒电流恒电压充电(Constant Current-Constant Voltage:CCCV)方式,在电池41的充电状态低于阈值的期间(图6的CC充电的区域),以电池41中的充电电流的允许值为基准进行充电电路31的输出调整,在电池41的充电状态已在阈值以上的情况下(图6的CV充电的区域),以电池41中的充电电压(即,电池41的端子间电压)的允许值(图6中未图示)为基准进行充电电路31的输出调整。
更详细地,在本实施方式的车载充电***U中,在图6的CC充电的区域,通过执行图5的处理,从而以使电池41的充电电流的实际值成为与电池41中的充电电流的允许值大致相同的电流水平的方式执行充电。另一方面,图6的CV充电的区域是以规定的电压水平在恒电压状态下执行充电的区域。此外,在图5的流程图中,关于该CV充电时的控制,省略其说明。
返回到图5的动作流程,对充电时的一连串的处理进行说明。此外,在图5的动作流程中,以步骤Sa为起点,右侧(Sa:“是”的情况)的步骤S3t~S9t示出未使PTC加热器43动作时的处理流程,左侧(Sa:“否”的情况)的步骤S3~S9示出使PTC加热器43动作时的处理流程。
在步骤S1中,中继ECU22首先通过与电池ECU42之间的通信,从电池ECU42获取电池41中的充电电流的允许值信息,并设定至自身的RAM等中。
此外,在该步骤S1中,电池ECU42例如根据来自中继ECU22的请求信号,参照电池41的电池特性信息,根据当前时间点的该电池41的充电状态及温度决定该电池41中的充电电流的允许值,并向中继ECU22发送。
在步骤S2中,中继ECU22获取预先在自身的ROM等中存储的充电电路31的可输出电力。
在步骤Sa中,中继ECU22从电池ECU42获取电池41的温度信息,判断电池41的温度是否为低温侧阈值温度(是用于判断是否使用PTC加热器43的基准温度,例如,0℃)以上。而且,在电池41的温度为低温侧阈值温度以上的情况下(Sa:“是”),中继ECU22以不使用PTC加热器43的方式执行电池41的充电。另一方面,在电池41的温度低于低温侧阈值温度的情况下(Sa:“否”),中继ECU22一边利用PTC加热器43进行升温,一边执行电池41的充电。
首先,对作为未使PTC加热器43动作时的处理流程的右侧(Sa:“是”的情况)的步骤S3t~S9t进行说明。
在步骤S3t中,中继ECU22基于在步骤S1中所获取的充电电流的允许值和在当前时间点负载装置R要求的消耗电流,在充电电路31的可输出电流的范围内,决定向电池41侧供给的电流(该情况下,是电池41的充电电流)的目标值、以及充电电路31的输出电流的目标值。这时,中继ECU22例如决定为,将电池41的充电电流的允许值作为向电池41侧供给的电流(该情况下,是电池41的充电电流)的目标值。另外,这时,在负载装置R的消耗电流为零的情况下,中继ECU22决定为,将向电池41侧供给的电流的目标值作为充电电路31的输出电流的目标值(Iout=I1)。另外,在负载装置R的消耗电流不是零的情况下,中继ECU22决定为,将向电池41侧供给的电流的目标值与当前时间点的负载装置R要求的消耗电流相加而得到的电流水平作为充电电路31的输出电流的目标值(Iout=I1+I3)。
另外,在该步骤S3t中,在向负载装置R供给的消耗电力与向电池41供给的充电电力的合计超过充电电路31的可输出电力的情况下,中继ECU22以充电电路31的可输出电流为充电电路31的输出电流的目标值。
此外,在该步骤S3t中,中继ECU22例如通过将在后述的S5~S7中修正后的电流预先存储在自身的RAM等中,来测出负载装置R的消耗电流。
在步骤S4t中,中继ECU22对充电器ECU32指示充电电路31的输出电流的目标值。
此外,在该步骤S4t中,充电器ECU32根据来自中继ECU22的指示信号,以使充电电路31的输出电流成为中继ECU22所指示的目标值的方式,控制充电电路31的动作。
在步骤S5t中,中继ECU22获取从电流传感器23输入的、表示向电池41侧供给的电流(该情况下,是电池41的充电电流)的检测值的信号,并存储在自身的RAM等中。
在步骤S6t中,中继ECU22对向电池41侧供给的电流的检测值和在步骤S3t中计算出的向电池41侧供给的电流的目标值进行比较。在该步骤S6t中,中继ECU22例如判断向电池41侧供给的电流的目标值是否比向电池41侧供给的电流的检测值大阈值(例如,1安培)以上、或向电池41侧供给的电流的检测值是否比向电池41侧供给的电流的目标值大阈值以上。
在步骤S7t中,中继ECU22基于步骤S6t的比较结果向充电器ECU32发送修正指示。由此,修正充电电路31的输出电流的目标值,以使充电电路31的输出电流的目标值接近向电池41供给的充电电流与其他负载装置R的负载电流的合计值(Iout=I1+I3)。
在该步骤S7t中,中继ECU22例如在向电池41侧供给的电流的目标值比向电池41侧供给的电流的检测值大阈值以上的情况下,使充电电路31的输出电流的目标值增量(increment)1级(例如,1安培),并且向充电器ECU32发送关于充电电路31的输出电流的修正指示。在向电池41侧供给的电流的检测值比向电池41侧供给的电流的目标值大阈值以上的情况下,使充电电路31的输出电流的目标值减量(decrement)1级,并且向充电器ECU32发送关于充电电路31的输出电流的修正指示。
在步骤S8t中,中继ECU22判断是否是电池41的状态确认定时,在不是电池41的状态确认定时的情况下(步骤S8t:“否”),返回到步骤S5t。而且,中继ECU22通过反复执行这样的步骤S5t~S7t的处理,来对充电电路31的输出电流的目标值进行调整,以使其与向电池41侧供给的电流的检测值一致。
另一方面,中继ECU22在已到电池41的状态确认定时的情况下(步骤S8t:“是”),使处理向步骤S9t推进,向电池ECU42发送关于电池41的状态的请求信号。
在步骤S9t中,中继ECU22与电池ECU42通信,并判断是否结束电池41的充电。中继ECU22在结束电池41的充电的情况下(步骤S9t:“是”),结束一连串的流程。另一方面,在不结束电池41的充电的情况下(步骤S9t:“否”),中继ECU22返回到步骤S1,再次继续进行以下的处理:从电池ECU42获取充电电流的允许值信息,并以使向电池41充电的充电电流的实际值接近充电执行过程中的各时间点的电池41的充电电流的允许值的方式进行调整。
接着,对作为使PTC加热器43动作时的处理流程的左侧(Sa:“否”的情况)的步骤S3~S9进行说明。
在步骤Sb中,中继ECU22根据在步骤Sa中所获取的当前时间点的电池41的温度及端子间电压,估计PTC加热器43的温度及施加于PTC加热器43的电压,并且基于在自身的ROM等中存储的加热器特性信息,计算当前时间点的PTC加热器43的消耗电流。
在步骤S3中,中继ECU22基于在步骤S1中所获取的充电电流的允许值信息、以及在步骤Sb中计算出的PTC加热器43的消耗电流,在充电电路31的可输出电流的范围内,决定向电池41侧供给的电流(该情况下,是电池41的充电电流与PTC加热器43的消耗电流的合计)的目标值、以及充电电路31的输出电流的目标值。
这时,中继ECU22例如决定为,将电池41的充电电流的允许值与PTC加热器43的消耗电流的合计值作为向电池41侧供给的电流(该情况下,是电池41的充电电流与PTC加热器43的消耗电流的合计)的目标值。另外,这时,中继ECU22在负载装置R的消耗电流为零的情况下,决定为,将向电池41侧供给的电流的目标值作为充电电路31的输出电流的目标值(Iout=I1+I2)。另外,中继ECU22在负载装置R的消耗电流不为零的情况下,决定为,将向电池41侧供给的电流的目标值与当前时间点的负载装置R要求的消耗电流相加而得到的电流水平作为充电电路31的输出电流的目标值(Iout=I1+I2+I3)。
在步骤Sc中,中继ECU22接通PTC加热器43的开关43a,从而从充电电路31向PTC加热器43供电。由此,开始进行利用PTC加热器43进行的电池41的加热。而且,持续进行利用PTC加热器43进行的电池41的加热,直至在后述的步骤Sd中判断为结束电池41的加热为止。此外,当已在执行利用PTC加热器43进行的加热动作时,中继ECU22不用特别地执行处理,只是继续进行利用PTC加热器43进行的加热动作。
步骤S4~步骤S7的处理是与上述的步骤S4t~步骤S7t相同的处理。
在步骤S4中,中继ECU22对充电器ECU32指示充电电路31的输出电流的目标值。在步骤S5中,中继ECU22获取从电流传感器23输入的、表示向电池41侧供给的电流(该情况下,是电池41的充电电流I1+PTC加热器43的消耗电流I2)的检测值的信号,并存储在自身的RAM等中。在步骤S6中,中继ECU22对向电池41侧供给的电流的检测值和向电池41侧供给的电流的目标值进行比较,判断向电池41侧供给的电流的目标值是否比向电池41侧供给的电流的检测值大阈值(例如,1安培)以上、或向电池41侧供给的电流的检测值是否比向电池41侧供给的电流的目标值大阈值以上。在步骤S7中,中继ECU22基于步骤S6的比较结果,使充电电路31的输出电流的目标值增量或减量,并且,向充电器ECU32发送关于充电电路31的输出电流的修正指示。
由此,以使充电电路31的输出电流的目标值接近电池41的充电电流的允许值、PTC加热器43的消耗电流及其他负载装置R的负载电流的合计值(Iout=I1+I2+I3)的方式,修正充电电路31的输出电流的目标值。
在步骤Sd中,中继ECU22判断随着电池41的温度上升,当前时间点的电池41的充电电流的允许值是否达到充电电路31的可输出电流以上。而且,中继ECU22在当前时间点的电池41的充电电流的允许值达到充电电路31的可输出电流以上的情况下(步骤Sd:“是”),使处理向步骤Se推进,在当前时间点的电池41的充电电流的允许值低于充电电路31的可输出电流的情况下(步骤Sd:“否”),返回到步骤S5,并反复执行步骤S5~S7的处理。
此外,该步骤Sd是用于判断PTC加热器43的动作停止定时的处理。PTC加热器43的动作停止定时需为同时满足如下的第一条件和第二条件的定时,该第一条件为,电池41的温度达到高温侧阈值温度(例如,30℃)以上,该第二条件为,即使假设停止了PTC加热器43的动作,从而伴随PTC加热器43的动作停止的多余部分的电流流入到电池41,在该的情况下,电池41的充电电流的实际值也不会超过电池41的充电电流的允许值。
关于这一点,通过如该步骤Sd那样,判断当前时间点的电池41的充电电流的允许值是否达到充电电路31的可输出电流以上,能够实质上判断是否满足上述第一条件及第二条件这两者。但是,当然,中继ECU22在判断PTC加热器43的动作停止定时时,也可以分开执行上述第一条件的判断和第二条件的判断。
另一方面,在该步骤Sd中,中继ECU22也可以在低于充电电路31的可输出电流的情况下(步骤Sd:“否”),返回到步骤S1。由此,能够以更高的频度决定与电池41的状态及PTC加热器43的状态相应的输出电流的目标值。
在步骤Se中,中继ECU22切断PTC加热器43的开关43a。由此,结束利用PTC加热器43进行的电池41的加热。
在步骤S9中,中继ECU22通过与电池ECU42之间的通信判断是否结束充电。中继ECU22在结束充电的情况下(S9:“是”),向充电器ECU32输出充电结束指示,并且结束一连串的处理。另一方面,中继ECU22在不结束充电的情况下(S9:“否”),返回到步骤S1,再次继续进行处理。中继ECU22的后续流程执行与右侧(Sa:“是”的情况)的步骤S3t~S9t对应的处理。
中继ECU22通过反复执行这样的步骤S1~S9的处理,从而以使向电池41供给的充电电流的实际值与充电电流的允许值一致的方式,对充电电路31的输出电流进行调整。
在此,参照图7A、图7B,将本实施方式的车载充电***U中的充电电路31的输出电流的目标值的设定方法与现有技术的车载充电***中的充电电路31的输出电流的目标值的设定方法相比较,来进行说明。
图7A是示意性地表示现有技术的车载充电***中的充电电路31的输出电流的目标值的设定方法的图。另外,图7B是示意性地表示本实施方式的车载充电***U中的充电电路31的输出电流的目标值的设定方法的图。
图7A和图7B示出从充电开始到充电完成为止的充电执行过程中的各时间点的充电电路31的输出电流的目标值(实线曲线)、以及电池41的充电电流的允许值(虚线曲线)的时间变化。图7A和图7B中,以可相互比较的方式,以同一标度表示各曲线。
图7A、图7B的横轴表示从充电开始到充电完成为止的时间轴,纵轴表示充电电路31的输出电流的目标值。图7A、图7B的横轴的T1、T2、T3分别表示充电开始定时、PTC加热器43的动作停止定时、充电结束定时。
对图7A、图7B的实线曲线,显示了充电执行过程中的各时间点的充电电路31的输出电流中的、电池41的充电电流与PTC加热器43的消耗电流各自所占的比例(斜线区域对应于电池41的充电电流,网点区域对应于PTC加热器43的消耗电流)。
另外,图7A、图7B的虚线曲线以与实线曲线相同的时间标度及电流标度,表示充电执行过程中的各时间点的电池41的充电电流的允许值。
另外,图7A、图7B的点划线曲线以与实线曲线相同的时间标度,表示从充电开始到充电完成为止的期间的电池41的温度的时间变化。
在现有技术的车载充电***中,如图7A所示,以与电池41的充电电流的允许值(虚线曲线)为同一值的方式决定充电电路31的输出电流的目标值(实线曲线)。
在现有技术的车载充电***中,设为这样的结构的理由是,为了防止在PTC加热器43的消耗电流已降低时,该多余部分的电流流入到电池41侧,造成电池41的充电电流的实际值超过电池41的充电电流的允许值,产生电池41中的过电流状态。换言之,由于上述原因,在现有技术的车载充电***中为如下状态,即,在使PTC加热器43动作时,尽管已识别出充电执行过程中的各时间点的电池41的充电电流的允许值,但仍不得不以与该充电电流的允许值相比相当小的电流水平执行电池41的充电。
关于这一点,在本实施方式的车载充电***U中,如图7B所示,分别识别出充电执行过程中的各时间点的电池41的充电电流的允许值、PTC加热器43的消耗电流及负载装置R的消耗电流,来决定充电电路31的输出电流的目标值(实线曲线)。
从而,在本实施方式的车载充电***U中,以使充电电路31的输出电流的目标值(实线曲线)成为对电池41的充电电流的允许值(虚线曲线)加上PTC加热器43的消耗电流及负载装置R的消耗电流而得到的值的方式,决定该目标值。
进而,在本实施方式的车载充电***U中,在要使PTC加热器43的动作停止时,如以图5的流程图所说明的那样,在对是否即使PTC加热器43的消耗电流的多余部分流入到电池41侧,电池41的充电电流的实际值也不会超过电池41的充电电流的允许值这一点进行了判断的基础上,使PTC加热器43的动作停止。
在本实施方式的车载充电***U中,由此,即使在使PTC加热器43动作时,也能够以电池41的允许界限的充电电流,不使电池41产生过电流状态地执行充电。
[效果]
如以上那样,根据本实施方式的车载充电***U,在同时执行利用PTC加热器43(即,电池调温装置)进行的加热和电池41的充电时,基于电池41的电池特性信息及PTC加热器43的加热器特性信息,确定充电执行过程中的各时间点的电池41的充电电流的允许值和PTC加热器43的消耗电流,并以使充电电路41的输出电流与这些的合计值对应的方式,控制充电电路41的输出电流。换言之,本实施方式的车载充电装置30的控制装置(充电器ECU32)以使充电电路31的输出电流接近基于预先存储的电池41的电池特性信息及PTC加热器43的加热器特性信息确定了的、充电执行过程中的各时间点的电池41的充电电流的允许值和PTC加热器43的消耗电流的合计值的方式,控制充电电路31的输出电流。
从而,本实施方式的车载充电***U中,即使在通过PTC加热器43对电池41进行温度调整时,也能够以使电池41的充电电流的实际值在不超过电池41的充电电流的允许值的范围且接近该允许值的方式,控制充电电路41的输出电流。
由此,即使在执行大功率下的电池41的充电的同时PTC加热器43的动作状态发生变化的情况下(典型地,PTC加热器43的消耗电流降低的情况),也能够抑制产生电池41中的过电流状态的情况。也就是,由此,能够实现电池41的充电时间的缩短。
特别是,本实施方式的车载充电***U中,检测电池41的状态(电池41的温度及电池的充电状态),并基于充电执行过程中的各时间点的电池41的状态,决定电池41的充电电流的允许值。由此,能够以与充电执行过程中的各时间点的电池41的状态(电池41的温度及电池的充电状态)对应的方式,决定电池41的充电电流的允许值。
另外,特别是,本实施方式的车载充电***U中,检测PTC加热器43的温度及施加电压,来决定充电执行过程中的各时间点的PTC加热器43的消耗电流。由此,能够以与PTC加热器43的温度变化等对应的方式,计算PTC加热器43的消耗电流。
另外,特别是,本实施方式的车载充电***U中,在要结束利用PTC加热器43进行的电池41的温度调整时,在电池41的充电电流的允许值达到充电电路31的可输出电流以上后,使PTC加热器43的动作停止。由此,即使伴随PTC加热器43的动作停止,PTC加热器43的消耗电流的多余部分流入到电池41侧,也能够使电池41的充电电流的实际值不超过电池41的充电电流的允许值。
另外,特别地,根据本实施方式的车载充电***U,能够基于电流传感器23的传感器值,检测充电执行过程中的各时间点的负载装置R的消耗电流,并以修正与该负载装置R的消耗电流相当的量的方式,调整充电电路31的输出电流。由此,即使是在从充电电路31向电池41、PTC加热器43及负载装置R同时供电的情况下,也能够在抑制对电池41的过电流状态的同时,以允许界限的电流水平进行向该电池41的充电。
(其他实施方式)
本发明不限于上述实施方式,可以考虑各种变形方式。
在上述实施方式中,作为车载充电***U的一例,示出了在控制充电电路31时使用恒电流恒电压充电(CCCV)方式的形态。但是,充电电路31的控制方式当然也可以设为如下形态,即,在充电过程中的整个期间,以充电电流的允许值为基准,对充电电路31进行反馈控制的形态(也称为“电流模式控制方式”)。
另外,在上述实施方式中,作为车载充电***U的一例,示出了通过充电器ECU32、电池ECU42及中继ECU22的协作,控制充电电路31的输出电流的形态。但是,既可以通过一个计算机(例如,车辆ECU10)来实现充电器ECU32、电池ECU42及中继ECU22的各功能,也可以如上述实施方式那样,分散到多个计算机来实现。
另外,在上述实施方式中,作为车载充电***U用来检测电池41的状态等的各种传感器的一例,示出了电流传感器23、电流传感器44及温度传感器45。但是,车载充电***U用来检测电池41的状态等的方法是任意的,也可以使用其他传感器的传感器值等,通过运算处理间接地求出。
另外,在上述实施方式中,作为充电电路31的一例,示出了AC/DC转换器31a及DC/DC转换器31b。但是,充电电路31的结构可以根据外部电源S或车辆A的电力***的结构进行各种改变。例如,作为DC/DC转换器31b,例如也可以代替开关驱动方式的DC/DC转换器而使用线性方式的DC/DC转换器。另外,作为用于对充电电路31的输出电流的水平进行调整的结构,也可以设为在DC/DC转换器31b的后级设置使电流水平可变的恒电流电路的结构。
另外,在上述实施方式中,作为车辆A的电力***的一例,示出了具有电力转换装置50、接线盒20的结构。但是,也可以设为未设置电力转换装置50、接线盒20的结构。在该情况下,也可以将中继ECU22例如与车辆ECU10一体地构成。
另外,在上述实施方式中,作为与车辆A连接的外部电源S的一例,示出了单相交流的商用电源。但是,当然,本发明的车载充电***U可以用于从任意的外部电源S对电池41充电的形态。例如,作为外部电源S,也可以是三相交流的外部电源,还可以是供给直流电力的外部电源。
以上,对本发明的具体例进行了详细说明,但这些不过是例示,并非对权利要求进行限定。权利要求所述的技术中包括对以上所例示的具体例进行了各种变形、变更后的技术。
在2018年2月8日提出的日本专利申请特愿2018-021282中包含的说明书、附图及摘要的公开内容全部引用于本申请。
工业实用性
根据本发明的车载充电***,即使在同时执行利用电池调温装置进行的电池的温度调整和电池的充电时,也能够不使电池产生过电流状态地以大功率执行针对电池的充电。
附图标记说明
A 车辆
S 外部电源
U 车载充电***
R 负载装置
10 车辆ECU(车辆电子控制单元)
20 接线盒
21 电通路切换电路
22 中继ECU(中继电子控制单元)
22a 电池状态获取部
22b 加热器控制部
22c 输出调整部
22d 电流检测部
23 电流传感器
30 充电装置
31 充电电路
31a AC/DC转换器(交流/直流转换器)
31b DC/DC转换器(直流/直流转换器)
32 充电器ECU(充电器电子控制单元)
40 蓄电装置
41 电池
42 电池ECU(电池电子控制单元)
43 正温度系数加热器(PTC加热器)(电池调温装置)
43a 开关
44 电流传感器
45 温度传感器
50 电力转换装置
60 逆变器装置
Claims (13)
1.一种车载充电装置,其对通过充电电路从外部电源供给的电力进行电力转换,并对电池及电池调温装置并行地供电,
该车载充电装置具备控制装置,在同时执行利用所述电池调温装置进行的所述电池的温度调整和所述电池的充电时,该控制装置以使所述充电电路的输出电流接近充电执行过程中的各时间点的所述电池的充电电流的允许值和所述电池调温装置的消耗电流的合计值的方式,控制所述充电电路的所述输出电流,
该车载充电装置中,基于预先存储的所述电池的电池特性信息及所述电池调温装置的加热器特性信息,确定所述电池的充电电流的所述允许值和所述电池调温装置的所述消耗电流。
2.如权利要求1所述的车载充电装置,其中,
所述控制装置以使所述充电电路的所述输出电流比充电执行过程中的各时间点的所述电池的充电电流的所述允许值大,且所述充电电路的所述输出电流为充电执行过程中的各时间点的所述电池的充电电流的所述允许值与所述电池调温装置的所述消耗电流的合计值以下的方式,控制所述充电电路的所述输出电流。
3.如权利要求1所述的车载充电装置,其中,
基于在充电执行过程中的各时间点检测出的所述电池的状态和所述电池特性信息,确定所述电池的充电电流的所述允许值。
4.如权利要求3所述的车载充电装置,其中,
所述电池的所述状态包括所述电池的温度。
5.如权利要求3所述的车载充电装置,其中,
所述电池的所述状态包括所述电池的充电状态。
6.如权利要求1所述的车载充电装置,其中,
基于在充电执行过程中的各时间点检测出的所述电池调温装置的温度和所述加热器特性信息,确定所述电池调温装置的所述消耗电流。
7.如权利要求1所述的车载充电装置,其中,
基于在充电执行过程中的各时间点检测出的施加于所述电池调温装置的电压和所述加热器特性信息,确定所述电池调温装置的所述消耗电流。
8.如权利要求1所述的车载充电装置,其中,
所述电池调温装置是正温度系数加热器,
所述加热器特性信息中,与所述电池调温装置的温度及施加于所述电池调温装置的电压相关联地存储有所述电池调温装置的所述消耗电流。
9.如权利要求1所述的车载充电装置,其中,
所述电池调温装置是电阻式加热器,
所述加热器特性信息中,与施加于所述电池调温装置的电压相关联地存储有所述电池调温装置的所述消耗电流。
10.如权利要求1所述的车载充电装置,其中,
在要结束利用所述电池调温装置进行的所述电池的温度调整时,在即使停止向所述电池调温装置的供电,所述充电电路的所述输出电流也不超过所述电池的充电电流的所述允许值的定时,停止所述电池调温装置的所述温度调整的动作。
11.如权利要求10所述的车载充电装置,其中,
所述电池调温装置的所述温度调整的动作的停止是在所述电池的充电电流的所述允许值为所述充电电路的可输出电流以上的情况下进行的。
12.如权利要求1所述的车载充电装置,其中,
在除了所述电池及所述电池调温装置以外,还对其他负载装置并行地从所述充电电路供电的情况下,
所述控制装置以使所述充电电路的所述输出电流接近在充电执行过程中的各时间点检测出的所述其他负载装置的消耗电流、以及所述电池的充电电流的所述允许值及所述电池调温装置的所述消耗电流的合计值的方式,控制所述充电电路的所述输出电流。
13.一种车载充电装置的控制方法,是对通过充电电路从外部电源供给的电力进行电力转换并对电池及电池调温装置并行地供电的车载充电装置的控制方法,该控制方法包括以下步骤:
在同时执行利用所述电池调温装置进行的所述电池的温度调整和所述电池的充电时,以使所述充电电路的输出电流接近充电执行过程中的各时间点的所述电池的充电电流的允许值和所述电池调温装置的消耗电流的合计值的方式,控制所述充电电路的所述输出电流,
该控制方法中,基于预先存储的所述电池的电池特性信息及所述电池调温装置的加热器特性信息,确定所述电池的充电电流的所述允许值和所述电池调温装置的所述消耗电流。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018021282A JP7108869B2 (ja) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 車載充電装置、及び車載充電装置の制御方法 |
JP2018-021282 | 2018-02-08 | ||
PCT/JP2018/045287 WO2019155751A1 (ja) | 2018-02-08 | 2018-12-10 | 車載充電装置、及び車載充電装置の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111699608A CN111699608A (zh) | 2020-09-22 |
CN111699608B true CN111699608B (zh) | 2023-11-03 |
Family
ID=67547918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201880088948.3A Active CN111699608B (zh) | 2018-02-08 | 2018-12-10 | 车载充电装置及车载充电装置的控制方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11919415B2 (zh) |
JP (1) | JP7108869B2 (zh) |
CN (1) | CN111699608B (zh) |
DE (1) | DE112018007053T5 (zh) |
WO (1) | WO2019155751A1 (zh) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7010191B2 (ja) * | 2018-10-23 | 2022-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システムおよび二次電池の充電制御方法 |
CN110783652B (zh) * | 2019-10-23 | 2021-06-29 | 北京小米移动软件有限公司 | 电池充电方法、电池充电装置及存储介质 |
JP7327147B2 (ja) * | 2019-12-19 | 2023-08-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
JP7327146B2 (ja) * | 2019-12-19 | 2023-08-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車両、車両制御システムおよび車両制御方法 |
JP7276114B2 (ja) | 2019-12-19 | 2023-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
JP2021141775A (ja) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車載バッテリ充電システム |
CN111942228A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-17 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种电动汽车低温充电控制***及其控制方法 |
CN112151888B (zh) * | 2020-09-25 | 2022-02-15 | 上海航天计算机技术研究所 | 一种运载火箭锂电池智能管理设备 |
CN112277681A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-29 | 东风汽车股份有限公司 | 一种电动汽车低温交流充电***及其控制方法 |
CN112659978B (zh) * | 2020-12-07 | 2022-12-16 | 北京车和家信息技术有限公司 | 动力电池的充电加热控制方法和装置、介质、设备、车辆 |
CN112918314B (zh) * | 2021-02-22 | 2022-12-20 | 北京车和家信息技术有限公司 | 一种车辆充电电流调整方法和装置 |
CN113696789A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-26 | 东风小康汽车有限公司重庆分公司 | 一种用于电池的低温直流加热控制方法 |
CN115837856A (zh) * | 2021-09-22 | 2023-03-24 | 北京车和家信息技术有限公司 | 车辆充电成本确定方法、装置、设备及存储介质 |
CN113859028A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-31 | 展宝有限公司 | 一种具有智能电网输入的电动车充电***及实现方法 |
CN113997828A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-02-01 | 宜宾凯翼汽车有限公司 | 一种电动汽车低温下的快充加热控制方法 |
CN115139829B (zh) * | 2022-07-29 | 2024-06-18 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种充电加热控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN115241576B (zh) * | 2022-09-21 | 2023-03-28 | 中创新航科技股份有限公司 | 电池加热控制方法及电池加热控制***、电池包 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000036328A (ja) * | 1998-07-21 | 2000-02-02 | Hitachi Ltd | 二次電池用温度制御装置 |
CN102934322A (zh) * | 2010-06-09 | 2013-02-13 | 日产自动车株式会社 | 电池充电*** |
CN106029432A (zh) * | 2014-02-21 | 2016-10-12 | 丰田自动车株式会社 | 蓄电*** |
CN106415978A (zh) * | 2014-05-28 | 2017-02-15 | 丰田自动车株式会社 | 蓄电*** |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9337680B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-05-10 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for controlling an electric vehicle while charging |
US9751427B2 (en) * | 2014-09-03 | 2017-09-05 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle traction battery thermal conditioning |
JP6176223B2 (ja) | 2014-11-04 | 2017-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | バッテリシステム |
-
2018
- 2018-02-08 JP JP2018021282A patent/JP7108869B2/ja active Active
- 2018-12-10 WO PCT/JP2018/045287 patent/WO2019155751A1/ja active Application Filing
- 2018-12-10 DE DE112018007053.0T patent/DE112018007053T5/de active Pending
- 2018-12-10 CN CN201880088948.3A patent/CN111699608B/zh active Active
-
2020
- 2020-08-04 US US16/985,002 patent/US11919415B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000036328A (ja) * | 1998-07-21 | 2000-02-02 | Hitachi Ltd | 二次電池用温度制御装置 |
CN102934322A (zh) * | 2010-06-09 | 2013-02-13 | 日产自动车株式会社 | 电池充电*** |
CN106029432A (zh) * | 2014-02-21 | 2016-10-12 | 丰田自动车株式会社 | 蓄电*** |
CN106415978A (zh) * | 2014-05-28 | 2017-02-15 | 丰田自动车株式会社 | 蓄电*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111699608A (zh) | 2020-09-22 |
WO2019155751A1 (ja) | 2019-08-15 |
DE112018007053T5 (de) | 2020-10-22 |
US20200361333A1 (en) | 2020-11-19 |
JP7108869B2 (ja) | 2022-07-29 |
JP2019140775A (ja) | 2019-08-22 |
US11919415B2 (en) | 2024-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111699608B (zh) | 车载充电装置及车载充电装置的控制方法 | |
KR101971324B1 (ko) | 배터리 시스템 | |
US10355509B2 (en) | Management apparatus, charge and discharge control apparatus, power storage system, and charge and discharge control method | |
KR101896581B1 (ko) | 차량 탑재 전지의 승온 장치 및 승온 방법 | |
US10630098B2 (en) | Charging control device | |
US10439417B2 (en) | Battery temperature management and charging system | |
RU2348095C2 (ru) | Устройство и способ управления для использования в блоке преобразования напряжения | |
KR101836624B1 (ko) | 연료전지 차량의 시동 제어방법 | |
US10630194B2 (en) | Power conversion device | |
JP4843921B2 (ja) | 組電池の容量調整装置及び組電池の容量調整方法 | |
JP2018207558A (ja) | 車両 | |
US20170334305A1 (en) | Power supply device | |
WO2014167914A1 (ja) | バッテリ充電システム及びバッテリ充電方法 | |
JP2017203748A (ja) | 電源システム | |
JP2014058267A (ja) | 車両の発電制御装置 | |
EP3709478B1 (en) | Charge control device using photovoltaic power generation | |
WO2018179855A1 (ja) | 電池制御装置 | |
CN112140888A (zh) | 车载电源装置的控制装置 | |
CN114425957A (zh) | 车辆以及充电器 | |
CN111971870B (zh) | 车载用的辅助电源控制装置及车载用的辅助电源装置 | |
US11705567B2 (en) | Fuel cell system, non-transitory storage medium and control method for fuel cell system | |
JP7172969B2 (ja) | 充電システム | |
KR20200112212A (ko) | 친환경 차량의 배터리 충전 제어 방법 | |
US20160133974A1 (en) | Fuel cell system and control method of fuel cell system | |
WO2019117083A1 (ja) | 車載充電システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240401 Address after: Kanagawa Prefecture, Japan Patentee after: Panasonic Automotive Electronic Systems Co.,Ltd. Country or region after: Japan Address before: Osaka, Japan Patentee before: PANASONIC INTELLECTUAL PROPERTY MANAGEMENT Co.,Ltd. Country or region before: Japan |