JP6662047B2 - Vehicle solar cell system - Google Patents
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Description
本発明は、車両用太陽電池システムに関する。 The present invention relates to a solar cell system for a vehicle.
従来、車両を駆動するモータに電力供給する高圧の第1バッテリと、第1バッテリ以外の第2バッテリ(例えば、補機バッテリ)に発電電力を供給可能な太陽電池を備える車両用太陽電池システムが知られている(例えば、特許文献1参照)・。 Conventionally, a vehicle solar cell system including a high-voltage first battery that supplies power to a motor that drives a vehicle and a solar cell that can supply generated power to a second battery other than the first battery (for example, an auxiliary battery) is known. It is known (for example, see Patent Document 1).
ところで、車両のイグニッションオンからイグニッションオフまでの間、第1バッテリは、車両を走行させるための充放電動作を行うため、太陽電池の発電電力で第2バッテリを充電し、車両のイグニッションオフ中に、太陽電池の発電電力で第1バッテリを充電する場合がある。 By the way, during the period from the ignition on of the vehicle to the ignition off, the first battery charges the second battery with the power generated by the solar cell in order to perform a charge / discharge operation for driving the vehicle, and during the ignition of the vehicle is off. In some cases, the first battery is charged with the power generated by the solar cell.
しかしながら、車両がイグニッションオフしても、例えば、走行中に温度が上昇した第1バッテリの温度降下を待つ場合やイグニッションオフ時の蓄電量を学習する処理の完了を待つ場合等、直ぐには、第1バッテリの充電を開始できない場合がある。このような場合、引き続き、太陽電池の発電電力で第2バッテリの充電をすることが望ましいが、第2バッテリが満充電の状態になっていると、太陽電池の発電電力を充電することができないため、エネルギーの有効活用ができなくなってしまう可能性がある。 However, even if the vehicle is turned off, immediately, for example, when waiting for a temperature drop of the first battery whose temperature has increased during traveling, or when waiting for completion of a process of learning the amount of stored power when the ignition is turned off, etc. In some cases, charging of one battery cannot be started. In such a case, it is desirable to continuously charge the second battery with the power generated by the solar cell, but if the second battery is fully charged, the power generated by the solar cell cannot be charged. Therefore, there is a possibility that energy cannot be used effectively.
そこで、上記課題に鑑み、駆動力源であるモータに電力供給する高圧の第1バッテリと、イグニッションオンからイグニッションオフまでの間、太陽電池の発電電力で充電する第2バッテリを備える車両において、車両がイグニッションオフすると、太陽電池の発電電力で第1バッテリに充電する場合に、車両のイグニッションオフ後、第1バッテリの充電許可条件が成立せず、直ぐには、第1バッテリの充電を開始できない状況であっても、太陽電池の発電電力を有効活用することが可能な車両用太陽電池システムを提供することを目的とする。 In view of the above problem, in a vehicle including a high-voltage first battery that supplies power to a motor that is a driving force source and a second battery that is charged with power generated by a solar cell during a period from ignition on to ignition off, When the first battery is charged with the power generated by the solar cell when the ignition is turned off, the condition for permitting charging of the first battery is not satisfied after the ignition is turned off and the charging of the first battery cannot be started immediately. Even so, an object of the present invention is to provide a vehicle solar cell system capable of effectively utilizing the power generated by the solar cell.
上記目的を達成するため、本発明の一実施態様において、
車両に搭載される太陽電池と、
前記車両の駆動力源である電動機に電力を供給する第1バッテリと、
前記太陽電池の発電電力で充電する第2バッテリと、
前記第2バッテリから電力供給を受ける受電部と、
前記太陽電池と前記第1バッテリとの間に設けられる第1電力変換装置と、
前記第2バッテリと前記受電部との間に設けられる第2電力変換装置と、
前記車両がイグニッションオフし且つ前記第1バッテリに関する条件を含む充電許可条件が成立した場合、前記第1電力変換装置を作動制御することにより、前記太陽電池の発電電力で前記第1バッテリを充電させる第1制御部と、
前記第2電力変換装置を作動制御することにより、前記第2バッテリの蓄電量を調整する第2制御部と、
を備え、
前記第2制御部は、前記車両のイグニッションオンからイグニッションオフまでの間で、前記車両の目的地に到着するまでの予想時間が所定閾値より小さい場合に、前記車両がイグニッションオフされる時点における前記第2バッテリの蓄電量が満充電に対応する所定値より低くなるように、前記第2バッテリの蓄電量を調整する、
車両用太陽電池システムが提供される。
To achieve the above object, in one embodiment of the present invention,
A solar cell mounted on the vehicle,
A first battery that supplies power to an electric motor that is a driving force source of the vehicle;
A second battery charged with the power generated by the solar cell;
A power receiving unit receiving power supply from the second battery;
A first power conversion device provided between the solar cell and the first battery;
A second power converter provided between the second battery and the power receiving unit;
When the vehicle is turned off and a charging permission condition including a condition relating to the first battery is satisfied, the first power conversion device is operated and controlled to charge the first battery with the power generated by the solar cell. A first control unit;
A second control unit that controls the operation of the second power conversion device to adjust the amount of power stored in the second battery;
With
The second control unit, between the time the ignition of the vehicle is turned on and the time the ignition is turned off , when the estimated time until the vehicle arrives at the destination is smaller than a predetermined threshold, the time at which the vehicle is turned off the ignition as the charged amount of the second battery is lower than a predetermined value corresponding to full charge, to adjust the charged amount of the previous SL second battery,
A solar cell system for a vehicle is provided.
本発明の一実施態様によれば、車両用太陽電池システムは、車両がイグニッションオフし且つ第1バッテリの充電許可条件が成立した場合、第1電力変換装置を作動制御することにより、太陽電池の発電電力で第1バッテリを充電させる第1制御部と、第2電力変換装置を作動制御することにより、第2バッテリの蓄電量を調整する第2制御部を備える。そして、第2制御部は、車両がイグニッションオフされる時点における第2バッテリの蓄電量が満充電に対応する所定値より低くなるように、車両のイグニッションオンからイグニッションオフまでの間、第2バッテリの蓄電量を調整する。従って、車両がイグニッションオフされる時点における第2バッテリの蓄電量が満充電に対応する所定値より低くなるため、車両のイグニッションオフ後、直ぐには、第1バッテリの充電許可条件が成立しない状況であっても、引き続き、太陽電池の発電電力で第2バッテリを充電することが可能となり、太陽電池の発電電力を有効活用することができる。 According to one embodiment of the present invention, the vehicle solar cell system controls the operation of the first power conversion device when the vehicle is turned off and the condition for permitting charging of the first battery is satisfied. A first control unit that charges the first battery with the generated power and a second control unit that controls the amount of power stored in the second battery by controlling the operation of the second power conversion device. The second control unit controls the second battery during the period from ignition on to ignition off of the vehicle such that the charged amount of the second battery at the time when the vehicle is turned off is lower than a predetermined value corresponding to full charge. Adjust the amount of stored electricity. Therefore, the charge amount of the second battery at the time when the vehicle is turned off becomes lower than the predetermined value corresponding to the full charge, so that immediately after the ignition is turned off, the condition for permitting charging of the first battery is not satisfied. Even if there is, the second battery can be continuously charged with the power generated by the solar cell, and the power generated by the solar cell can be effectively used.
本実施の形態によれば、駆動力源であるモータに電力供給する高圧の第1バッテリと、イグニッションオンからイグニッションオフまでの間、太陽電池の発電電力で充電する第2バッテリを備える車両において、車両がイグニッションオフすると、太陽電池の発電電力で第1バッテリに充電する場合に、車両のイグニッションオフ後、第1バッテリの充電許可条件が成立せず、直ぐには、第1バッテリの充電を開始できない状況であっても、太陽電池の発電電力を有効活用することが可能な車両用太陽電池システムを提供することができる。 According to the present embodiment, in a vehicle including a high-voltage first battery that supplies power to a motor that is a driving force source, and a second battery that is charged with power generated by a solar cell during a period from ignition on to ignition off, When the vehicle is turned off and the first battery is charged with the power generated by the solar cell, the charging permission condition for the first battery is not satisfied after the ignition is turned off and the charging of the first battery cannot be started immediately. Even in a situation, it is possible to provide a vehicle solar cell system capable of effectively utilizing the power generated by the solar cell.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、本実施形態に係る車両用太陽電池システム(以下、単に太陽電池システムと称する)1の構成の一例を示すブロック図である。太陽電池システム1は、太陽電池パネル10、バッファバッテリ20、DC−DCコンバータ30、補機バッテリ40、DC−DCコンバータ50、メインバッテリ60、DC−DCコンバータ70、ECU(Electrical
Control Unit)80を含む。以下、特に断わらない限り、「車両」は、太陽電池システム1が搭載される車両を指す。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a vehicle solar cell system (hereinafter, simply referred to as a solar cell system) 1 according to the present embodiment. The solar cell system 1 includes a
Control Unit) 80. Hereinafter, unless otherwise specified, “vehicle” refers to a vehicle in which the solar cell system 1 is mounted.
尚、図1中、実線は、電力系統を表し、点線は、制御(信号)系統を表す。 In FIG. 1, a solid line represents a power system, and a dotted line represents a control (signal) system.
太陽電池パネル10は、太陽電池セルを複数枚直列及び並列接続したパネル状のモジュールであり、日射量に応じた発電電力を出力することができる。太陽電池パネル10に含まれる太陽電池セルとしては、任意の種類の太陽電池セルが適用されてよく、例えば、用途に応じて、最適な太陽電池セル(例えば、移動体用の太陽電池セル)が選択される。
The
バッファバッテリ20(第2バッテリの一例)は、太陽電池パネル10の発電電力を一時的に蓄積する蓄電装置である。バッファバッテリ20は、例えば、定格電圧20Vのニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリ等の二次電池である。
The buffer battery 20 (an example of a second battery) is a power storage device that temporarily stores the power generated by the
センサ20sは、バッファバッテリ20の各種状態(電流、電圧、温度、充電状態等)を検出する既知の検出手段である。センサ20sは、ECU80と1対1の通信線やCAN(Controller Area Network)等の車載ネットワークを通じて、ECU80と通信可能に接続され、バッファバッテリ20の各種状態に関する検出信号は、ECU80に送信される。
The
DC−DCコンバータ30は、太陽電池パネル10から供給される電力をバッファバッテリ20に適した電圧範囲の電力に変換する電力変換装置である。DC−DCコンバータ30は、例えば、ECU80(後述する太陽電池制御部81)からの制御指令に応じて、太陽電池パネル10の発電電流或いは発電電圧が設定値になるように動作する。
The DC-
補機バッテリ40(受電部の一例)は、車両に搭載される補機(照明装置、ワイパー、オーディオ装置、各種ECU等)に駆動電力を供給する蓄電装置である。補機バッテリ40は、例えば、定格電圧12Vの鉛バッテリ、リチウムイオンバッテリ等の二次電池である。補機バッテリ40は、DC−DCコンバータ50を介して、バッファバッテリ20と接続され、バッファバッテリ20から供給される電力(バッファバッテリ20を経由して太陽電池パネル10から供給される発電電力)で充電することができる。
The auxiliary battery 40 (an example of a power receiving unit) is a power storage device that supplies driving power to auxiliary devices (lighting device, wiper, audio device, various ECUs, etc.) mounted on the vehicle. The
DC−DCコンバータ50(第2電力変換装置の一例)は、バッファバッテリ20と補機バッテリ40との間に設けられ、バッファバッテリ20から入力される電圧を調整して(例えば、降圧して)、補機バッテリ40に出力する電力変換装置である。DC−DCコンバータ50は、ECU80(後述するバッファバッテリ制御部82)からの制御指令に応じて、補機バッテリ40に出力される電力を調整することができる。即ち、DC−DCコンバータ50は、補機バッテリ40に出力される電圧を調整することにより、バッファバッテリ20から補機バッテリ40に供給される電力量を調整したり、バッファバッテリ20から補機バッテリ40に電力を供給しないようにしたりすることができる。
The DC-DC converter 50 (an example of a second power converter) is provided between the
メインバッテリ60は、車両を駆動する電動機(不図示)に電力を供給する高電圧(例えば、出力電圧250V〜300V)の蓄電装置である。メインバッテリ60は、例えば、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリ等の二次電池である。メインバッテリ60は、DC−DCコンバータ70を介して、バッファバッテリ20から供給される電力(バッファバッテリ20を経由して太陽電池パネル10から供給される発電電力)で充電することができる。
DC−DCコンバータ70(第1電力変換装置の一例)は、バッファバッテリ20とメインバッテリ60との間に設けられ、バッファバッテリ20から入力される電圧を調整して(例えば、昇圧して)、メインバッテリ60に出力する電力変換装置である。DC−DCコンバータ70は、ECU80(後述するメインバッテリ制御部83)からの制御指令に応じて、メインバッテリ60に出力される電力を調整することができる。即ち、DC−DCコンバータ70は、メインバッテリ60に出力される電圧を調整することにより、バッファバッテリ20からメインバッテリ60に供給される電力量を調整したり、バッファバッテリ20からメインバッテリ60に電力を供給しないようにしたりすることができる。
The DC-DC converter 70 (an example of a first power conversion device) is provided between the
ECU80は、太陽電池システム1における主たる制御処理を実行する電子制御ユニットである。ECU80は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、ROMに格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種制御処理を実現することができる。ECU80は、CPU上で1つ以上のプログラムを実行することにより実現される機能部として、太陽電池制御部81、バッファバッテリ制御部82、メインバッテリ制御部83を含む。
The
太陽電池制御部81は、DC−DCコンバータ30の作動制御を行うことにより、太陽電池パネル10の発電制御、例えば、既知のMPPT(Maximum Power Point Tracking:最大電力点追従)制御を実行する。太陽電池制御部81は、DC−DCコンバータ30に太陽電池パネル10の発電電流或いは発電電圧(DC−DCコンバータ30の入力電流或いは入力電圧)の設定値を含む制御指令を出力することにより、太陽電池パネル10の発電電流及び発電電圧を変化させながら、太陽電池パネル10のMPPT制御を実行する。
The solar
バッファバッテリ制御部82(第2制御部の一例)は、DC−DCコンバータ50の作動制御を行うことにより、バッファバッテリ20から補機バッテリ40への放電量を制御し、バッファバッテリ20の蓄電量C(蓄電状態)を制御する。即ち、バッファバッテリ20には、太陽電池パネル10から日射量に応じた発電電力が供給されるため、バッファバッテリ制御部82は、補機バッテリ40への放電量を調整することにより、バッファバッテリ20の蓄電量Cを制御することができる。バッファバッテリ制御部82は、センサ20sから受信するバッファバッテリ20の蓄電状態に関する検出信号に応じて、バッファバッテリ20の蓄電量Cをモニタリングしながら、バッファバッテリ20の蓄電量C(蓄電状態)を制御する。詳細は、後述する。
The buffer battery control unit 82 (an example of a second control unit) controls the operation of the DC-
メインバッテリ制御部83(第1制御部の一例)は、DC−DCコンバータ70の作動制御を行うことにより、バッファバッテリ20から供給される電力によるメインバッテリ60の充電制御を実行する。具体的には、メインバッテリ制御部83は、車両がイグニッションオフ(IG−OFF)し且つメインバッテリ60の充電許可条件が成立した場合、バッファバッテリ20からの電力供給によるメインバッテリ60の充電を開始する。そして、メインバッテリ制御部83は、バッファバッテリ20の蓄電量Cが所定量C1以下になった場合、バッファバッテリ20からの電力供給によるメインバッテリ60の充電を終了する。
The main battery control unit 83 (an example of a first control unit) controls the operation of the DC-
尚、所定量C1は、バッファバッテリ20の劣化進行を防止するために設けられる蓄電量Cの下限値である。また、充電許可条件は、メインバッテリ60の充電を許可する際の条件として予め規定される。充電許可条件は、例えば、"メインバッテリ60の温度が所定温度以下まで低下していること"、"メインバッテリ60を監視するバッテリECU(不図示)による蓄電量(蓄電状態)の学習処理が終了したこと"等を含む。また、イグニッションオフは、車両を停止させること、即ち、車両を、運転者の操作に応じた走行が不可能な状態にすることを意味し、例えば、車両全体を協調制御する制御装置(例えば、HV−ECU等)を停止させること等を含む概念である。
The predetermined amount C1 is a lower limit value of the charged amount C provided to prevent the deterioration of the
次に、図2、図3を参照して、本実施形態に係る太陽電池システム1の特徴的な動作について説明する。 Next, a characteristic operation of the solar cell system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図2は、本実施形態に係る太陽電池システム1(バッファバッテリ制御部82)による処理の一例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、所定時間間隔で、繰り返し実行される。 FIG. 2 is a flowchart schematically illustrating an example of processing by the solar cell system 1 (buffer battery control unit 82) according to the present embodiment. The processing according to this flowchart is repeatedly executed at predetermined time intervals.
ステップS102にて、バッファバッテリ制御部82は、バッファバッテリ20からの電力でメインバッテリ60が充電中であるか否かを判定する。バッファバッテリ制御部82は、バッファバッテリ20からの電力でメインバッテリ60が充電中でない場合、ステップS104に進み、メインバッテリ60が充電中である場合、ステップS110に進む。
In step S102, buffer
ステップS104にて、バッファバッテリ制御部82は、車両がイグニッションオン(IG−ON)されているか否かを判定する。バッファバッテリ制御部82は、車両がIG−ONされていない(IG−OFF状態である)場合、ステップS106に進み、車両がIG−ONされている(IG−ON状態である)場合、ステップS108に進む。
In step S104, buffer
ステップS106にて、バッファバッテリ制御部82は、バッファバッテリ20の蓄電量Cの目標値Ctgtを所定量C2(>C1)に設定し、バッファバッテリ20から補機バッテリ40への放電量を制御する(放電制御)。これにより、バッファバッテリ20の蓄電量Cは、所定量C2に収束し維持される。
In step S106, buffer
尚、所定量C2は、例えば、バッファバッテリ20の満充電状態に相当する蓄電量(蓄電状態)である。
The predetermined amount C2 is, for example, a charged amount (charged state) corresponding to the fully charged state of the
一方、ステップS108にて、バッファバッテリ制御部82は、バッファバッテリ20の蓄電量Cの目標値Ctgtを所定量C2より低い所定量C3(>C1)に設定し、バッファバッテリ20から補機バッテリ40への放電量を制御する(放電制御)。これにより、バッファバッテリ20の蓄電量Cは、所定量C2より低い所定量C3に収束し維持される。
On the other hand, in step S108, buffer
尚、所定量C3は、車両のIG−OFFからメインバッテリ60の充電許可条件が成立するまでに想定される最大時間Tmaxの間で、太陽電池パネル10が発電する総発電量を考慮して、予め規定される。例えば、所定量C3は、最大時間Tmaxの間、太陽電池パネル10が最大電力で発電した場合の総発電量Pmaxを、バッファバッテリ20の満充電に相当する蓄電量から減じた値以下に設定される。
Note that the predetermined amount C3 is determined by considering the total amount of power generated by the
また、ステップS102にて、バッファバッテリ20からの電力でメインバッテリ60が充電中であると判定された場合、ステップS110にて、バッファバッテリ制御部82は、DC−DCコンバータ50を作動制御し、バッファバッテリ20から補機バッテリ40への放電が行われないようにする。
If it is determined in step S102 that the
続いて、図3は、本実施形態に係る太陽電池システム1(バッファバッテリ制御部82、メインバッテリ制御部83)の動作の一例を表すタイミングチャートである。具体的には、バッファバッテリ20の蓄電量Cの推移を表すタイミングチャートである。
Subsequently, FIG. 3 is a timing chart illustrating an example of an operation of the solar cell system 1 (the buffer
図3に示すように、車両がIG−OFF状態にある時刻t1にて、バッファバッテリ20の蓄電量Cが所定量C1まで減少しているため、上述の如く、メインバッテリ制御部83は、バッファバッテリ20からの電力供給によるメインバッテリ60の充電を終了する。
As shown in FIG. 3, at time t1 when the vehicle is in the IG-OFF state, since the charged amount C of the
車両がIG−OFF状態にある時刻t1から時刻t2の間で、バッファバッテリ制御部82は、図2のステップS106の処理を行い、バッファバッテリ20の蓄電量Cは、所定量C1から所定量C2に向けて上昇する。
Between time t1 and time t2 when the vehicle is in the IG-OFF state, the buffer
時刻t2にて、車両がIG−ONされると、時刻t2から時刻t3の間で、バッファバッテリ制御部82は、図2のステップS108の処理を行い、バッファバッテリ20の蓄電量Cは、所定量C3に向けて減少し、時刻t3で、所定量C3に到達する。
When the vehicle is turned on at time t2, the buffer
時刻t3から時刻t4の間で、図2のステップS108の処理により、バッファバッテリ20の蓄電量Cは、所定量C3で略維持される。
Between the time t3 and the time t4, the storage amount C of the
時刻t4にて、車両がIG−OFFされると、バッファバッテリ20の充電許可条件が直ぐには成立しないため、バッファバッテリ制御部82は、図2のステップS106の処理を行い、バッファバッテリ20の蓄電量Cは、所定量C2に向けて上昇する。
When the vehicle is turned off at time t4, the condition for permitting charging of
車両がIG−OFF状態にある時刻t5にて、バッファバッテリ20の充電許可条件が成立すると、バッファバッテリ制御部82は、図2のステップS110の処理を行い、バッファバッテリ20から補機バッテリ40への放電を停止させる。そして、上述の如く、メインバッテリ制御部83は、バッファバッテリ20からの電力供給によるメインバッテリ60の充電を開始する。
At time t5 when the vehicle is in the IG-OFF state, when the condition for permitting charging of
時刻t6にて、バッファバッテリ20の蓄電量Cが所定量C1がまで減少しているため、上述の如く、メインバッテリ制御部83は、バッファバッテリ20からの電力供給によるメインバッテリ60の充電を終了する。
At time t6, since the charged amount C of the
このように、本実施形態にて、メインバッテリ制御部83は、車両がIG−OFFし且つメインバッテリ60の充電許可条件が成立した場合、DC−DCコンバータ70を作動制御することにより、(バッファバッテリ20を経由した)太陽電池パネル10の発電電力でメインバッテリ60を充電させる。また、バッファバッテリ制御部82は、DC−DCコンバータ50を作動制御することにより、車両がIG−OFFされる時点におけるバッファバッテリ20の蓄電量Cが満充電に対応する所定量C2より低くなるように(所定量C2より低い所定量C3になるように)、車両のIG−ONからIG−OFFまでの間、バッファバッテリ20の蓄電量Cを調整する。従って、車両がIG−OFFされる時点におけるバッファバッテリ20の蓄電量Cが満充電に対応する所定量C2より低くなるため、車両のIG−OFF後、直ぐには、メインバッテリ60の充電許可条件が成立しない状況であっても、引き続き、太陽電池パネル10の発電電力でバッファバッテリ20を充電することが可能となり、太陽電池パネル10の発電電力を有効活用することができる。
As described above, in the present embodiment, when the vehicle is IG-OFF and the charging permission condition of the
[第2実施形態]
次いで、第2実施形態について説明する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
本実施形態に係る太陽電池システム1Aは、ナビゲーション装置90が追加される点において、第1実施形態に係る太陽電池システム1と異なる。また、本実施形態に係る太陽電池システム1Aは、ECU80がECU80Aに置換される点、具体的には、バッファバッテリ制御部82が、バッファバッテリ制御部82Aに置換される点において、第1実施形態に係る太陽電池システム1と異なる。以下、第1実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明する。
The
図4は、本実施形態に係る太陽電池システム1Aの構成の一例を示す。太陽電池システム1Aは、太陽電池パネル10、バッファバッテリ20、DC−DCコンバータ30、補機バッテリ40、DC−DCコンバータ50、メインバッテリ60、DC−DCコンバータ70、ECU80A、ナビゲーション装置90を含む。
FIG. 4 shows an example of a configuration of a
ECU80Aは、太陽電池システム1における主たる制御処理を実行する電子制御ユニットである。ECU80Aは、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、ROMに格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種制御処理を実現することができる。ECU80Aは、CPU上で1つ以上のプログラムを実行することにより実現される機能部として、太陽電池制御部81、バッファバッテリ制御部82A、メインバッテリ制御部83を含む。
The
バッファバッテリ制御部82A(第2制御部の一例)は、DC−DCコンバータ50の作動制御を行うことにより、バッファバッテリ20から補機バッテリ40への放電量を制御し、バッファバッテリ20の蓄電量C(蓄電状態)を制御する。即ち、バッファバッテリ20には、太陽電池パネル10から日射量に応じた発電電力が供給されるため、バッファバッテリ制御部82Aは、補機バッテリ40への放電量を調整することにより、バッファバッテリ20の蓄電量Cを制御することができる。バッファバッテリ制御部82Aは、センサ20sから受信するバッファバッテリ20の蓄電状態に関する検出信号に応じて、バッファバッテリ20の蓄電量をモニタリングしながら、バッファバッテリ20の蓄電量C(蓄電状態)を制御する。また、バッファバッテリ制御部82Aは、ナビゲーション装置90から受信する目的地に到達するまでの予想時間Trに基づき、バッファバッテリ20の蓄電量C(蓄電状態)を制御する。詳細は、後述する。
The buffer
ナビゲーション装置90は、車両の運転者等の乗員により手動設定される目的地、或いは学習機能等により自動設定される目的地までの経路案内を行う。ナビゲーション装置90は、乗員等の所定操作により目的地までの経路が確定された場合、車両の走行状態(車速等)や外部から受信する道路情報(渋滞情報)等に基づき、目的地に到達するまでにかかると予想される時間(予想時間)Trを逐次算出する。ナビゲーション装置90は、CAN等の車載ネットワークを通じて、ECU80Aと通信可能に接続され、逐次算出される予想時間Trは、ECU80Aに送信される。
The
次に、図5、図6を参照して、本実施形態に係る太陽電池システム1Aの特徴的な動作について説明する。
Next, a characteristic operation of the
図5は、本実施形態に係る太陽電池システム1A(バッファバッテリ制御部82)による処理の一例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、所定時間間隔で、繰り返し実行される。
FIG. 5 is a flowchart schematically illustrating an example of processing by the
図5のフローチャートのステップS202,S204,S206,S208,S210の処理は、図2のフローチャートのステップS102,S104,S106,S108,S110の処理と同じであり、ステップS204(S104)とステップS208(108)の間にステップS207が新たに追加される点が異なる。以下、異なる部分を中心に説明する。 The processing in steps S202, S204, S206, S208, and S210 in the flowchart in FIG. 5 is the same as the processing in steps S102, S104, S106, S108, and S110 in the flowchart in FIG. 2, and includes steps S204 (S104) and S208 ( The difference is that step S207 is newly added during 108). Hereinafter, the different parts will be mainly described.
ステップS204にて、車両がIG−ONされている(IG−ON状態である)と判定された場合、ステップS207にて、バッファバッテリ制御部82Aは、ナビゲーション装置90から受信した予想時間Trが所定時間Tthより短いか否かを判定する。所定時間Tthは、バッファバッテリ20の蓄電量Cを所定量C2である状態から所定量C3である状態に減少させるのに必要な時間として予め設定される。例えば、所定時間Tthは、車両に搭載される補機の消費電力が最小の状態で、バッファバッテリ20の蓄電量Cを所定量C3から所定量C2まで減少させるのに必要な時間として、実験やシミュレーション等により決定される。バッファバッテリ制御部82Aは、予想時間Trが所定時間Tthより短くない場合、ステップS206に進んで、バッファバッテリ20の蓄電量Cの目標値Ctgtを所定量C2に設定し、予想時間Trが所定時間Tthより短い場合、ステップS208に進み、目標値Ctgtを所定量C3に設定する。
If it is determined in step S204 that the vehicle is IG-ON (the vehicle is in the IG-ON state), in step S207, the buffer
尚、ナビゲーション装置90で目的地が設定されていない場合は、常に、ステップS207の処理で、ステップS208に進むようにすればよい。これにより、バッファバッテリ制御部82Aは、第1実施形態のバッファバッテリ制御部82と同様の処理を行うことができる。
When the destination is not set in the
続いて、図6は、本実施形態に係る太陽電池システム1A(バッファバッテリ制御部82A、メインバッテリ制御部83)の動作の一例を表すタイミングチャートである。具体的には、バッファバッテリ20の蓄電量Cの推移を表すタイミングチャートである。
Next, FIG. 6 is a timing chart illustrating an example of an operation of the
図6に示すように、車両がIG−OFF状態にある時刻t1にて、バッファバッテリ20の蓄電量Cが所定量C1まで減少しているため、上述の如く、メインバッテリ制御部83は、バッファバッテリ20からの電力供給によるメインバッテリ60の充電を終了する。
As shown in FIG. 6, at time t1 when the vehicle is in the IG-OFF state, the charged amount C of the
車両がIG−OFF状態にある時刻t1から時刻t2の間で、バッファバッテリ制御部82Aは、図5のステップS206の処理を行い、バッファバッテリ20の蓄電量Cは、所定量C1から所定量C2に向けて上昇する。
Between time t1 and time t2 when the vehicle is in the IG-OFF state, the buffer
時刻t2にて、車両がIG−ONされると共に、ナビゲーション装置90で目的地が設定されると、時刻t2から時刻t3の間で、バッファバッテリ制御部82Aは、引き続き、図5のステップS206の処理を行い、バッファバッテリ20の蓄電量Cは、所定量C2に向けて上昇し、時刻t3で、所定量C2に到達する。
When the vehicle is turned on at the time t2 and the destination is set by the
時刻t3から時刻t4の間で、図5のステップS206の処理により、バッファバッテリ20の蓄電量Cは、所定量C2で略維持される。
Between the time t3 and the time t4, the storage amount C of the
時刻t4にて、予想時間Trが所定時間Tthに到達すると、時刻t4から時刻t5の間で、バッファバッテリ制御部82Aは、ステップS208の処理を行い、バッファバッテリ20の蓄電量Cは、所定量C3に向けて減少し、時刻t5(の直前)にて、所定量C3に到達する。
When the estimated time Tr reaches the predetermined time Tth at the time t4, the buffer
時刻t5にて、車両が目的地に到達すると共に、IG−OFFされると、バッファバッテリ20の充電許可条件が直ぐには成立しないため、バッファバッテリ制御部82Aは、図5のステップS206の処理を行い、バッファバッテリ20の蓄電量Cは、所定量C2に向けて上昇する。
At time t5, when the vehicle reaches the destination and is IG-OFFed, the condition for permitting charging of the
車両がIG−OFF状態にある時刻t6にて、バッファバッテリ20の充電許可条件が成立すると、バッファバッテリ制御部82Aは、図5のステップS210の処理を行い、バッファバッテリ20から補機バッテリ40への放電を停止させる。そして、上述の如く、メインバッテリ制御部83は、バッファバッテリ20からの電力供給によるメインバッテリ60の充電を開始する。
At time t6 when the vehicle is in the IG-OFF state, when the charging permission condition of the
時刻t7にて、バッファバッテリ20の蓄電量Cが所定量C1がまで減少しているため、上述の如く、メインバッテリ制御部83は、バッファバッテリ20からの電力供給によるメインバッテリ60の充電を終了する。
At time t7, since the charged amount C of the
このように、本実施形態にて、バッファバッテリ制御部82Aは、DC−DCコンバータ50を作動制御することにより、車両がIG−OFFされる時点におけるバッファバッテリ20の蓄電量Cが満充電に対応する所定量C2より低くなるように(所定量C2より低い所定量C3になるように)、車両のIG−ONからIG−OFFまでの間、バッファバッテリ20の蓄電量Cを調整する。そのため、第1実施形態と同様の作用・効果を奏する。
As described above, in the present embodiment, the buffer
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As described above, the embodiments for carrying out the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications may be made within the scope of the present invention described in the appended claims. Can be modified and changed.
1,1A 太陽電池システム
10 太陽電池パネル(太陽電池)
20 バッファバッテリ(第2バッテリ)
20s センサ
30 DC−DCコンバータ
40 補機バッテリ(受電部)
50 DC−DCコンバータ(第2電力変換装置)
60 メインバッテリ(第1バッテリ)
70 DC−DCコンバータ(第1電力変換装置)
80,80A ECU
81 太陽電池制御部
82,82A バッファバッテリ制御部(第2制御部)
83 メインバッテリ制御部(第1制御部)
90 ナビゲーション装置
1,1A
20 Buffer battery (second battery)
50 DC-DC converter (second power converter)
60 Main battery (first battery)
70 DC-DC converter (first power converter)
80,80A ECU
81 solar
83 Main Battery Control Unit (First Control Unit)
90 Navigation device
Claims (1)
前記車両の駆動力源である電動機に電力を供給する第1バッテリと、
前記太陽電池の発電電力で充電する第2バッテリと、
前記第2バッテリから電力供給を受ける受電部と、
前記太陽電池と前記第1バッテリとの間に設けられる第1電力変換装置と、
前記第2バッテリと前記受電部との間に設けられる第2電力変換装置と、
前記車両がイグニッションオフし且つ前記第1バッテリに関する条件を含む充電許可条件が成立した場合、前記第1電力変換装置を作動制御することにより、前記太陽電池の発電電力で前記第1バッテリを充電させる第1制御部と、
前記第2電力変換装置を作動制御することにより、前記第2バッテリの蓄電量を調整する第2制御部と、
を備え、
前記第2制御部は、前記車両のイグニッションオンからイグニッションオフまでの間で、前記車両の目的地に到着するまでの予想時間が所定閾値より小さい場合に、前記車両がイグニッションオフされる時点における前記第2バッテリの蓄電量が満充電に対応する所定値より低くなるように、前記第2バッテリの蓄電量を調整する、
車両用太陽電池システム。
A solar cell mounted on the vehicle,
A first battery that supplies power to an electric motor that is a driving force source of the vehicle;
A second battery charged with the power generated by the solar cell;
A power receiving unit receiving power supply from the second battery;
A first power conversion device provided between the solar cell and the first battery;
A second power converter provided between the second battery and the power receiving unit;
When the vehicle is turned off and a charging permission condition including a condition relating to the first battery is satisfied, the first power conversion device is operated and controlled to charge the first battery with the power generated by the solar cell. A first control unit;
A second control unit that controls the operation of the second power conversion device to adjust the amount of power stored in the second battery;
With
The second control unit, between the ignition on to the ignition off of the vehicle, if the estimated time to arrive at the destination of the vehicle is smaller than a predetermined threshold, the vehicle at the time when the ignition is turned off as the charged amount of the second battery is lower than a predetermined value corresponding to full charge, to adjust the charged amount of the previous SL second battery,
Solar cell system for vehicles.
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