JP6047929B2 - バッテリ制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明のバッテリ制御装置のブロック図である。本例のバッテリ制御装置は、家庭用の屋内又は屋外に設けられている負荷に対して電力を供給する制御装置である。バッテリ制御装置は、交流電源1と、太陽光パネル2と、PV用電力制御器3と、負荷4と、分電盤5と、蓄電装置10と、コントローラ100とを備えている。なお、本図1における矢印線は制御線を意味し、それ以外の実線は電力線を意味する。また、蓄電装置10内部の電力線のみ正負それぞれの電力線(2本の電力線)で記載し、蓄電装置10外部の電力線は便宜上、正負の電力線をまとめて1本の実線で記載している。
図9は、発明の他の実施形態に係るバッテリ制御装置に含まれる蓄電ユニット200のブロック図である。本例では上述した第1実施形態に対して、ファン15の代わりに、燃料電池ユニット20の排熱を利用して、バッテリ13の温度を制御する点が異なる。これ以外の構成は上述した第1実施形態と同じであるため、その記載を適宜、援用する。
図11は、発明の他の実施形態に係るバッテリ制御装置において、時間に対するバッテリの温度特性及び充放電電力特性を示すグラフである。本例では上述した第1実施形態に対して、バッテリ13の温度をバッテリ13の充放電によって自己発熱する熱(バッテリの内部抵抗によって発生する熱やジュール熱)を用いて調整する点が異なる。その他の構成は上述した第1実施形態と同じであり、第1実施形態及び第2実施形態の記載を適宜、援用する。図11(a)は時間に対する必要温度特性及び無制御温度の特性を示すグラフであり、図11(b)は時間に対するバッテリ11の充放電特性を示すグラフである。図11(a)のグラフaは必要温度の特性、グラフbは無制御の温度の特性である。図11(b)のグラフaは制御前の特性、グラフbは制御後の特性である。
図12は、発明の他の実施形態に係るバッテリ制御装置において、時間に対する必要温度特性及び無制御温度の特性と、本例の制御後の、時間に対するバッテリ13の温度特性とを示すグラフである。本例では上述した第1実施形態に対して、バッテリ13の温度制御の一部が異なる。その他の構成は上述した第1実施形態と同じであり、第1〜第3実施形態の記載を適宜、援用する。図12のグラフaは必要温度特性を、グラフbは無制御温度の特性を、グラフcは本例の制御後のバッテリの温度特性を示す。
2…太陽光パネル
3…PV用電力制御器
4…負荷
10…蓄電装置
11…バッテリ用電力制御器
12…リレースイッチ
13…バッテリ
14…電圧センサ
15…ファン
16…排気口
131、132…開閉装置
133…絶縁材
20…燃料電池ユニット
21…燃料処理部
22…燃料電池
23…インバータ
24…パイプ
100…コントローラ
101…温度推定部
102…電力予測部
103…温度調整部
200…蓄電ユニット
Claims (11)
- 電装負荷に対して電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの温度を推定する推定手段と、
前記バッテリの温度を調整する調整手段と、
前記調整手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記負荷の消費電力推移の履歴から前記バッテリへの要求電力を予測し、
前記推定手段で推定された前記バッテリの推定温度から、前記バッテリの出力可能な出力可能電力を演算し、
前記要求電力が前記出力可能電力より高くなる時点を予め特定するとともに、当該特定した時点より前に前記調整手段を制御することで、前記要求電力が前記出力可能電力より高くなる時点における前記バッテリの出力電力を前記要求電力以上にする
ことを特徴とするバッテリ制御装置。 - 前記バッテリの温度と前記バッテリの出力可能電力との対応関係を示すマップをさらに備え、
前記制御手段は、
前記マップを参照して、前記要求電力から、前記要求電力を出力させるために必要な前記バッテリの必要温度を演算し、
前記要求電力が前記出力可能電力以下である場合には前記要求電力を出力し、前記要求電力が前記出力可能電力より大きい場合には前記出力可能電力を出力するように前記バッテリを制御した場合の前記バッテリの温度を演算し、
前記必要温度が前記制御手段で演算された演算温度より高くなる時点より前に前記調整手段を制御することで前記バッテリの温度を前記必要温度以上にする
ことを特徴とする請求項1記載のバッテリ制御装置。 - 前記制御手段は、
前記調整手段により上昇させる前記バッテリの目標温度を設定し、
前記必要温度が前記演算温度より高くなる期間において、前記調整手段により上昇させる前記目標温度の到達時刻を、前記必要温度の最大温度の時刻より前の時刻に設定する
ことを特徴とする請求項2記載のバッテリ制御装置。 - 前記制御手段は、
前記必要温度又は前記演算温度のうち、高い方の温度に基づいて前記調整手段を制御する
ことを特徴とする請求項2又は3記載のバッテリ制御装置。 - 前記バッテリの電力を検出するセンサをさらに備え、
前記制御手段は、
前記調整手段により上昇させる前記バッテリの目標温度を設定し、
前記目標温度を前記センサの検出値に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のバッテリ制御装置。 - 前記バッテリの温度と前記バッテリの出力可能電力との対応関係を示すマップをさらに備え、
前記制御手段は、
前記マップを参照して、前記推定温度から前記出力可能電力を演算する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のバッテリ制御装置。 - 電力を発電して、発電した電力を前記バッテリ及び負荷へ供給可能な発電手段を更に備え、
前記制御手段は、
前記発電手段の発電電力を予測し、該予測した発電電力と前記負荷の消費電力推移の履歴とから前記バッテリへの要求電力を予測することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のバッテリ制御装置。 - 前記調整手段は、
前記バッテリの充放電電力を制御することにより前記バッテリの温度を調整する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のバッテリ制御装置。 - 前記調整手段は、
前記発電手段からの排熱を利用して前記バッテリの温度を調整する
ことを特徴とする請求項7に記載のバッテリ制御装置。 - 前記調整手段は、
前記バッテリの電力により動作する負荷に含まれる熱源を利用して前記バッテリの温度を調整する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のバッテリ制御装置。 - 前記バッテリを冷却するファンをさらに備え、
前記調整手段は、
前記ファンの風量又は風向を調整して前記バッテリの温度を調整する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のバッテリ制御装置。
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