JP2012060757A - 充電制御方法および充電制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動車に搭載されたバッテリーを充電する充電器の制御状態を、定電流制御、定電力制御、定電圧制御の順に切り替える充電制御方法であって、定電流制御時における充電器の出力電流値である目標値を設定するステップ(S4)と、充電開始時における出力電流値である初期値を目標値より低く設定するステップ(S4)と、初期値から目標値までの電流増加率を設定するステップ(S4)と、を実行してから、電流増加率に基づいて初期値から目標値に到るまで出力電流値を徐々に増加させる徐変電流制御による充電を行わせるステップ(S6)を実行し、その後、制御状態を定電流制御に切り替えるステップ(S10)を実行することを特徴とする。
【選択図】図5
Description
また、バッテリーが許容できる最大の出力電流で充電を始めるので、バッテリーの状態によっては過電流となり、バッテリーが劣化することがあった。さらに、充電開始時にバッテリーの温度が急激に上昇して、バッテリーが劣化することもあった。
定電流制御時における充電器の出力電流値である目標値を設定するステップと、充電開始時における出力電流値である初期値を目標値より低く設定するステップと、初期値から目標値までの電流増加率を設定するステップと、を実行してから、
電流増加率に基づいて初期値から目標値に到るまで出力電流値を徐々に増加させる徐変電流制御による充電を行わせるステップを実行し、その後、制御状態を定電流制御に切り替えるステップを実行することを特徴とする。
また、この構成によれば、充電開始時における出力電流の増加が緩やかになるので、急激すぎることによるバッテリーの劣化も防ぐことができる。
この点、この構成によれば、バッテリーの温度があらかじめ設定された値以上となった場合には、徐変電流制御による充電を行うステップを終了して、定電流制御に切り替えるステップを実行するので、充電時間を短縮することができる。
定電流制御時における充電器の出力電流値である目標値と、目標値より低い充電開始時における出力電流値である初期値と、初期値から目標値までの電流増加率とからなる制御条件を設定する制御条件設定手段と、制御状態を制御条件に基づいた徐変電流制御とした後に、制御状態を定電流制御に切り替える切替手段と、を備えたことを特徴とする。
また、この構成によれば、充電開始時における出力電流の増加が緩やかになるので、急激すぎることによるバッテリーの劣化も防ぐことができる。
図1に示すように、本発明に係る充電制御装置1は、車載充電器2と、バッテリーおよびバッテリー制御ユニット(EV−BCU)からなるバッテリーユニット3とともに電動車内の充電システム10を構成している。
また、充電制御装置1、車載充電器2、バッテリーユニット3、および車両制御ユニット(EV−ECU)4は、CANを介して相互に通信可能に接続されている。
一方、車載充電器2は、家庭用電源5から供給される低電圧(例えば、AC100V)の交流電力を、高電圧(例えば、DC400V)の直流電力に変換してバッテリーに供給する。
このうち、制御条件設定手段11は、図2に示すように、定電流制御時における充電器2の出力電流値である目標値I1と、充電開始時における出力電流値である初期値I0と、初期値I0から目標値I1までの電流増加率とからなる制御条件を設定する。
まず、前者について説明する。図3は、目標値I1と初期値算出係数の関係を規定したテーブルTである。このテーブルTは記録手段13に予め記録されている。ここで、例えば、目標値I1が10A、充電器2の種類が小形の設置型充電器の場合であれば、テーブルTから初期値算出係数は、30.0%であることが分かる。このため、初期値I0は、3A(=10A×0.3)と算出される。
図4に示すテーブルは、記録手段13にあらかじめ記録されたものであり、SOCと初期値算出係数との関係を示している。このテーブルによれば、例えば、目標値I1が10A、SOCが40%であれば、初期値I0を5A(=10A×0.5)とすればよいことが分かる。
例えば、充電器2が許容できる最大の電流増加率が10A/secだとすると、設定される電流増加率は、その10分の1程度の1A/secとなり、これにより充電器2の劣化を防ぐことができる。
このため、後者の場合、出力電流が目標値I1に到達していなくても、制御状態を定電流制御に切り替えて出力電流を目標値I1まで一気に上げることができる。
また、本発明に係る充電制御装置1によれば、充電開始時における出力電流の増加が緩やかになるので、急激すぎることによるバッテリーの劣化も防ぐことができる。
次に、図5を参照して、本発明に係る充電制御方法の具体的な一例について説明する。
この例では、バッテリーの容量を50kW、充電開始時のSOCを20%とする。また、バッテリーが許容できる最大の出力電流を10A、充電器2が許容できる最大の電流増加率を10A/secとする。
本例では、バッテリーが許容できる最大の出力電流値が10Aであるため、目標値I1は10Aに設定される。また、初期値I0は、充電開始時のSOCが20%であるため、図4に示すテーブルに基づいて1A(=10A×0.1)に設定される。電流増加率は、前述したように、回路構成(バッテリーおよび充電器2の仕様)の許容電流変化率により、実験的に決められ、10A/secの10分の1程度の1A/secに設定される。
出力電流が目標値I1に到達していないとの判断が行われ、かつバッテリー温度があらかじめ設定された温度未満であるとの判断が行われた場合、ステップS2に戻って充電が継続される。
なお、これらの判断(S8、S9)は同時に行われてもよいし、バッテリー温度があらかじめ設定された温度以上かどうかの判断(S9)が先に行われてもよい。
出力電流が増加されると、カウント数nがn=2に設定され(S7)、ステップS8とS9の判断が行われる。
2 充電器
3 バッテリーユニット
4 車両制御ユニット
5 家庭用電源
10 充電システム
11 制御条件設定手段
12 切替手段
13 記録手段
Claims (3)
- 電動車に搭載されたバッテリーを充電する充電器の制御状態を、定電流制御、定電力制御、定電圧制御の順に切り替える充電制御方法であって、
前記定電流制御時における前記充電器の出力電流値である目標値を設定するステップと、
充電開始時における前記出力電流値である初期値を前記目標値より低く設定するステップと、
前記初期値から前記目標値までの電流増加率を設定するステップと、
を実行してから、
前記電流増加率に基づいて前記初期値から前記目標値に到るまで前記出力電流値を徐々に増加させる徐変電流制御による充電を行わせるステップを実行し、その後、前記制御状態を前記定電流制御に切り替えるステップを実行することを特徴とする充電制御方法。 - 前記徐変電流制御による充電を行うステップの実行中に、前記バッテリーの温度があらかじめ設定された温度以上となった場合、
前記徐変電流制御による充電を行うステップを終了し、前記定電流制御に切り替えるステップを実行することを特徴とする請求項1に記載の充電制御方法。 - 電動車に搭載されたバッテリーを充電する充電器の制御状態を、定電流制御、定電力制御、定電圧制御の順に切り替える充電制御装置であって、
前記定電流制御時における前記充電器の出力電流値である目標値と、前記目標値より低い充電開始時における前記出力電流値である初期値と、前記初期値から前記目標値までの電流増加率とからなる制御条件を設定する制御条件設定手段と、
前記制御状態を前記制御条件に基づいた徐変電流制御とした後に、前記制御状態を前記定電流制御に切り替える切替手段と、
を備えたことを特徴とする充電制御装置。
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