JP6495783B2 - 制御装置、蓄電装置及び移動体 - Google Patents
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Description
図1に、電動アシスト自転車の外観図を示す。電動アシスト自転車1は、モータ駆動制御装置102と、バッテリパック101と、トルクセンサ103と、ペダル回転センサ104と、モータ105と、操作パネル106と、太陽光発電機107と、ケーブル108とを有する。なお、電動アシスト自転車1は、フリーホイール及び変速機も有している。
次に、電池セル1150に対する充電制御の第1の例を、図5及び図6を用いて説明する。第1例では、回生による充電を優先する例を示す。すなわち、端子1015aを介してモータ駆動制御装置102からモータ105の回生電流が流れてくるが、この回生電流による充電を優先する例を説明する。
Ic2≦Ic_limit−Ic1 (1)
Pc2≦Pc_limit−Pc1 (2)
Ic2+Ic1≦Ic_limit
Pc2+Pc1≦Pc_limit
一般的に、電池セル1150に対する充電電流の制限値は、温度によって変化する。その一例を図7Aに示す。図7Aの例では、横軸は電池セル1150の温度τ[℃]を表し、縦軸は充電電流の制限値Ic_limitを表す。このように、電池セル1150の温度τに応じて充電電流の制限値Ic_limitは変化し、例えばτ2未満になると、最大電流Imax未満になってしまう。
Rc2+Rc1≦Rref
第2例では、電力変換部1122等の能力については考慮していなかった。しかしながら、大電流又は大電力を取り扱う場合には、コストが高い部品などを用いなければならなくなる。
Ic2≦Ic2_limit−Ic1 IF Ic2≦Ic2_limit (4)
Ic2≦Ic2_limit IF Ic2>Ic2_limit (5)
本例ではより簡単な制御を行う例を示す。図7Aにおいてτ2未満の場合には、充電電流の制限値Ic_limitが、最大電流Imax未満となってしまう。同様に図7BにおいてV1を超えると、充電電流の制限値Ic_limitが最大電流Imax未満になってしまう。
第1の実施の形態では、バッテリパック101に充電端子を設ける例を示したが、本実施の形態では、出力端子を設ける例を示す。
次に、電池セル1150からの放電制御の第1の例を、図16Aを用いて説明する。第1例では、モータ105に対する電力供給を優先する例を示す。すなわち、端子1015aを介してモータ駆動制御装置102に対してモータ105を駆動するための電流が流れるが、このモータ105を駆動するための電力供給を優先する例を図16Aを用いて説明する。
Io2≦Io_limit−Io1 (6)
Po2≦Po_limit−Po1 (7)
Io2+Io1≦Io_limit
Po2+Po1≦Po_limit
一般的に、電池セル1150に対する放電電流の制限値は、温度によって変化する。その一例を図17Aに示す。図17Aの例では、横軸は電池セル1150の温度τ[℃]を表し、縦軸は放電電流の制限値Io_limitを表す。このように、電池セル1150の温度τに応じて放電電流の制限値Io_limitは変化し、例えばτ4未満になると、最大電流Imax2未満になってしまう。
Ro2≦Rref2−Ro1 (8)
基準値Rref2は、典型的には「1」であるが、さらにマージンを考慮して0以上1以下の実数が設定される場合もある。
Ro2+Ro1≦Rref2
第2例では、電力変換部1122b等の能力については考慮していなかった。しかしながら、大電流又は大電力を取り扱う場合には、コストが高い部品などを用いなければならなくなる。
Io2≦Io_limit−Io1 IF Io2≦Io2_limit (9)
Io2≦Io2_limit IF Io2>Io2_limit (10)
本例ではより簡単な制御を行う例を示す。図17Aにおいてτ4未満の場合には、出力電流の制限値Io_limitが、最大電流Imax2未満となってしまう。同様に図17BにおいてV4未満となると、出力電流の制限値Io_limitが最大電流Imax2未満になってしまう。
上で述べた第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、バッテリ本来の機能である充電及び放電の制御に着目していたが、例えばUSBなどの通信可能な規格に従った端子を設ける場合には、外部の装置と、バッテリパックとのデータ通信が可能になる。
バッテリパックに、複数の充電端子を設けることで、並列に充電を行ったり、複数の出力端子を設けることで、複数の機器に対して電力出力を行うようにしても良い。
これまで説明してきた実施の形態では、バッテリパック101とモータ駆動制御装置102とは別々の装置として実装される例を示してきた。しかしながら、コスト削減などの目的で、図26に示すように、バッテリパック101とモータ駆動制御装置102とを一体化した形で実装する場合もある。
これまでの実施の形態では、電力変換部1122は、電池セル1150の充放電用の端子に接続する実装例を示したが、図27に示すように、代わりに、スイッチ1112のソースに接続するようにしても良い。
1110 制御部
1111 第1制御部
1114 第2制御部
1150 電池セル
1015 接続部
1011 充電端子
1016 出力端子
Claims (8)
- 人力を補助する動力装置の駆動を制御する駆動制御装置又は前記動力装置と接続し、蓄電デバイスの充放電に係る電流が流れる第1の接続部と、
前記第1の接続部とは別に設けられ、前記蓄電デバイスに対する充電に係る電流が電気的接続により流れる第2の接続部と、
前記第1の接続部と前記第2の接続部とのうち少なくともいずれかを流れる電流を用いた、前記蓄電デバイスの充放電を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部が、
前記蓄電デバイスに対する充電に係る電流又は電力の値が前記蓄電デバイスについての最大値未満に制限されている状態において、前記第2の接続部から供給され且つ前記蓄電デバイスに対する充電に係る電流又は電力が検出された場合又は前記第2の接続部からの充電が指示された場合には、前記第2の接続部から供給され且つ前記蓄電デバイスに対する充電に係る電流又は電力による充電を抑制又は停止し、
前記蓄電デバイスに対する充電に係る電流又は電力の値が前記蓄電デバイスについての最大値まで許容される状態において、前記第2の接続部から供給され且つ前記蓄電デバイスに対する充電に係る電流又は電力が検出された場合又は前記第2の接続部からの充電が指示された場合には、
前記第1の接続部から供給され且つ前記蓄電デバイスに対する充電に係る第1の電流の値又は第1の電力の値と、前記第2の接続部から供給され且つ前記蓄電デバイスに対する充電に係る第2の電流の値又は第2の電力の値との和が、前記最大値以下となるように、
前記蓄電デバイスに対する充電を制御する
制御装置。 - 前記制御部が、
前記蓄電デバイスに対する充電に係る電流又は電力の値が前記蓄電デバイスについての最大値未満に制限されている状態において、前記第2の接続部から供給され且つ前記蓄電デバイスに対する充電に係る電流又は電力による充電を停止し、
前記蓄電デバイスに対する充電に係る電流又は電力の値が前記蓄電デバイスについての最大値まで許容される状態において、前記最大値を固定比率で按分するように決定された、前記第1の電流の値又は第1の電力の値の上限値及び前記第2の電流の値又は第2の電力の値の上限値により、前記蓄電デバイスに対する充電を制限する
請求項1記載の制御装置。 - 人力を補助する動力装置の駆動を制御する駆動制御装置又は前記動力装置と接続し、蓄電デバイスの充放電に係る電流が流れる第1の接続部と、
前記第1の接続部とは別に設けられ、前記蓄電デバイスの放電に係る電流が電気的接続により流れる第3の接続部と、
前記第1の接続部と前記第3の接続部とのうち少なくともいずれかを流れる電流を用いた、前記蓄電デバイスの充放電を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部が、
前記蓄電デバイスの放電に係る電流の値又は電力の値が前記蓄電デバイスについての最大値未満に制限されている状態において、前記第3の接続部を介した電流出力又は電力出力が要求された場合には、前記第3の接続部から出力され且つ前記蓄電デバイスの放電に係る電流の値又は電力の値を抑制又はゼロにし、
前記蓄電デバイスの放電に係る電流の値又は電力の値が前記蓄電デバイスについての最大値まで許容される状態において、前記第3の接続部を介した電流出力又は電力出力が要求された場合には、
前記第1の接続部から出力され且つ前記蓄電デバイスからの放電に係る第3の電流の値又は第3の電力の値と、前記第3の接続部から出力され且つ前記蓄電デバイスからの放電に係る第4の電流の値又は第4の電力の値との和が、前記最大値以下となるように、
前記蓄電デバイスの放電を制御する
制御装置。 - 前記制御部が、
前記蓄電デバイスの放電に係る電流の値又は電力の値が前記蓄電デバイスについての最大値未満に制限されている状態において、前記第3の接続部から出力され且つ前記蓄電デバイスの放電に係る電流の値又は電力の値をゼロにし、
前記蓄電デバイスの放電に係る電流又は電力の値が前記蓄電デバイスについての最大値まで許容される状態において、前記最大値を固定比率で按分するように決定された、前記第3の電流の値又は第3の電力の値の上限値及び前記第4の電流の値又は第4の電力の値の上限値により、前記蓄電デバイスの放電を制御する
請求項3記載の制御装置。 - 前記動力装置が、人力による移動体の移動を補助するためのモータである
請求項1乃至4記載の制御装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1つ記載の制御装置を有する蓄電装置。
- 請求項1乃至5のいずれか1つ記載の制御装置と、
前記駆動制御装置と、
を有する蓄電装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1つ記載の制御装置と、
前記駆動制御装置と、
前記動力装置と、
を有する移動体システム。
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