JP2014054119A - 車載電力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】サブバッテリBsbに充電される発電電力Pspの総量が所定以上となることで、昇圧回路32aの出力電力Pbcを指令値Pbc*に制御して主機バッテリBmを充電する。この際、DCDCコンバータ70の出力電圧Vdcを指令値Vdc*に制御することで、補機バッテリBaの充電率が過度に低下する事態を回避する。
【選択図】 図4
Description
以下、本発明にかかる車載電力制御装置の第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1に示す回転機(モータジェネレータ10)は、車載主機であり、図示しない駆動輪に機械的に連結されている。モータジェネレータ10は、パワーコントロールユニット12に接続されている。詳しくは、パワーコントロールユニット12は、インバータ12aおよびこれを駆動する駆動制御部12bを備えており、モータジェネレータ10は、インバータ12aに接続されている。そして、インバータ12aは、システムメインリレーSMRを介して主機バッテリBmに接続されている。
上記太陽光パネル50は、走行時であるか、駐車時であるかに関わらず発電が可能なものである。このため、本実施形態では、駐車時においても太陽光パネル50の発電電力を主機バッテリBmに充電する。ここで、本実施形態では、主機バッテリBmの充電に際し、太陽光パネル50の発電電力を、降圧コンバータ34を用いて一旦補機バッテリBaに充電する。これは、太陽光パネル50の発電電力の充電効率を向上させるための設定である。
min{Winm,RV(Pbc),ηbc・(Psp+Wouta)}
…(c1)
ここで、「ηbc・(Psp+Wouta)」以下との要請は、補機バッテリBaの放電電力(−Pa)が許容最大出力電力Wouta以下となるとの要請によるものである。すなわち、この場合、以下の式(c2)が成立する。
一方、昇圧回路32aの出力電力Pbcと、発電電力Pspと、充電電力Paとの間には、以下の式(c3)が成立する。
上記の式(c2),(c3)によれば、以下の式(c4)が成立する。
一方、下限ガード値Pbcminは、以下の式(c5)にて算出される。
ここで、「ηbc・(Psp−Wina)」以上との要請は、補機バッテリBaの充電電力Paが許容最大充電電力Wina以下となるとの要請によるものである。すなわち、この場合、以下の式(c6)が成立する。
上記の式(c3),(c6)によれば、以下の式(c7)が成立する。
なお、上記の式(c7)の条件は、昇圧回路32aの入力電力が「Psp−Wina」以上であることを意味する。また、ステップS26の処理は、本実施形態において、設定手段を構成する。
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
Pbcmax=
min{Winm,RV(Pbc),ηbc・(Psp+Woutsb−Pa/ηdc)}
…(c8)
ここで、「ηbc・(Psp+Woutsb−Pa/ηdc)」以下との要請は、サブバッテリBsbの放電電力(−Psb)が許容最大出力電力Woutsb以下となるとの要請によるものである。すなわち、この場合、以下の式(c9)が成立する。
一方、昇圧回路32aの出力電力Pbcと、発電電力Pspと、充電電力Psbとの間には、以下の式(c10)が成立する。
上記の式(c9),(c10)によれば、以下の式(c11)が成立する。
≦(Psp+Woutsb−Pa/ηdc)・ηbc …(c11)
なお、上記「Pa/ηdc」は、DCDCコンバータ70の入力電力である。
…(c12)
ここで、「ηbc(Psp−Winsb−Pa/ηdc)」以上との要請は、サブバッテリBsbの充電電力Psbが許容最大充電電力Winsb以下となるとの要請によるものである。すなわち、この場合、以下の式(c13)が成立する。
上記の式(c10),(c13)によれば、以下の式(c14)が成立する。
≧(Psp−Winsb−Pa/ηdc)・ηbc …(c14)
上記の式(c14)は、昇圧回路32aの入力電力が、「Psp−Winsb−Pa/ηdc」以上であるとの条件となっている。
<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
たとえば、先の図3のステップS26の処理において、昇圧回路32aの定格電力RV(Pbc)が、昇圧回路32aの通常の利用による出力電力の想定される最大値よりも大きい場合には、これを削除して上限ガード値Pbcmaxを算出してもよい。
充電率と温度とに基づき、最大出力電力を算出するものに限らない。たとえば、対象となる2次電池の充放電電流の履歴情報を加味してもよい。
充電率と温度とに基づき、最大入力電力を算出するものに限らない。たとえば、対象となる2次電池の充放電電流の履歴情報を加味してもよい。
太陽光パネル50の発電を停止させるものに限らない。たとえば、先の図3のステップS28において肯定判断される場合、これが否定判断される程度に太陽光パネル50の発電電力を低減させつつも発電を許容するものであってもよい。
ニッケル水素2次電池に限らず、たとえばリチウムイオン2次電池であってもよい。
鉛蓄電池に限らず、たとえばニッケル水素2次電池であってもよい。
リチウムイオン2次電池に限らず、たとえばニッケル水素2次電池であってもよい。
上限ガード値が下限ガード値以下となるか否かを判断し、なると判断される場合に停止するものに限らない。たとえば、先の図3のステップS38において、補機バッテリBaの充電電力Paが最大充電電力Winaよりも大きいと判断される場合に、停止するものであってもよい。
Claims (8)
- 太陽光発電手段(50)の出力端子に接続される太陽光用電力変換回路(34)と、
前記太陽光用電力変換回路の出力電力を昇圧して車載主機バッテリ(Bm)に出力する昇圧回路(32a)と、
前記昇圧回路の入力端子と前記太陽光用電力変換回路の出力端子とに接続される蓄電手段(Ba,Bsb)と、
前記昇圧回路の出力電力を指令値に制御する制御手段(52,32b)と、
を備えることを特徴とする車載電力制御装置。 - 前記蓄電手段とは別に車両内の補機に供給される電気エネルギを蓄える補機バッテリ(Ba)を対象とし、これに電力を供給する補機用電力変換回路(70)を備え、
前記補機用電力変換回路は、前記昇圧回路の入力端子と前記太陽光用電力変換回路の出力端子とに接続され、
前記制御手段は、前記補機用電力変換回路の出力電圧を指令値に制御する
ことを特徴とする請求項1記載の車載電力制御装置。 - 前記昇圧回路の出力電力のガード値を、前記太陽光用電力変換回路の出力電力に基づき設定する設定手段(S26,S26a)を備え、
前記制御手段は、前記出力電力の指令値を、前記設定手段によって設定されたガード値によってガード処理することを特徴とする請求項2記載の車載電力制御装置。 - 前記蓄電手段の最大出力電力を算出する最大出力算出手段(S24,S24a)を備え、
前記設定手段は、前記昇圧回路の出力電力の最大値が、前記算出手段によって算出された最大出力電力と前記太陽光用電力変換回路の出力電力との和から前記補機用電力変換回路の入力電力を減算した値以下となるように上限側に関する前記ガード値を設定する
ことを特徴とする請求項3記載の車載電力制御装置。 - 前記蓄電手段の最大入力電力を算出する最大入力算出手段(S24,S24a)を備え、
前記設定手段は、前記昇圧回路の出力電力の最小値が、前記太陽光用電力変換回路の発電電力から、前記算出手段によって算出された最大入力電力および前記補機用電力変換回路の入力電力の和を減算した値以上となるように下限側に関する前記ガード値を設定することを特徴とする請求項3または4記載の車載電力制御装置。 - 前記蓄電手段の最大出力電力を算出する最大出力算出手段を備え、
前記設定手段は、前記昇圧回路の出力電力の最大値が、前記算出手段によって算出された最大出力電力と前記太陽光用電力変換回路の発電電力との和から前記補機用電力変換回路の入力電力を減算した値以下となるように上限側に関する前記ガード値を設定するものであり、
前記上限側のガード値が前記下限側のガード値以下となることで、前記太陽光用電力変換回路による電力の出力を制限する制限手段(S30)を備えることを特徴とする請求項5記載の車載電力制御装置。 - 前記制御手段は、前記車両の停車時において、前記昇圧回路の出力電力を指令値に制御とするとともに、前記補機用電力変換回路の出力電圧を指令値に制御することを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の車載電力制御装置。
- 前記太陽光用電力変換回路を、最大電力点追従制御を行うべく操作する最大電力点追従制御手段(40)をさらに備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の車載電力制御装置。
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