JP7180295B2 - Vehicle charging control system - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載されるソーラーパネルを用いた充電制御システムに関する。 The present invention relates to a charging control system using a solar panel mounted on a vehicle.

特許文献1に、ソーラーパネルの発電電力によって一時蓄電用バッテリーであるソーラーバッテリを充電するシステムが開示されている。このシステムでは、ソーラーパネルの出力電圧が基準電圧より大きいときに充電回路を起動し、基準電圧より小さいときには充電回路を停止させるが、一旦停止させると所定時間が経過するまで起動させない。これにより、充電回路の起動と停止とが頻繁に繰り返されることを抑制し、ソーラーバッテリの電力が無駄に消費されることを防止している。 Patent Literature 1 discloses a system that charges a solar battery, which is a temporary storage battery, with electric power generated by a solar panel. In this system, the charging circuit is started when the output voltage of the solar panel is higher than the reference voltage, and stopped when the output voltage is lower than the reference voltage. As a result, frequent repetition of activation and deactivation of the charging circuit is suppressed, and wasteful consumption of the power of the solar battery is prevented.

特開2014-217218号公報JP 2014-217218 A

ソーラーバッテリの電力を駆動用バッテリなどの他のバッテリの蓄電量の増加に利用する場合、所定の下限値までソーラーバッテリの電力が駆動用バッテリへ充電される。下限値まで蓄電量が低下したソーラーバッテリは、ソーラーパネルで発電される電力によって所定の上限値まで新たに充電される。 When the power of the solar battery is used to increase the amount of power stored in other batteries such as the drive battery, the drive battery is charged with the power of the solar battery up to a predetermined lower limit. A solar battery whose storage amount has decreased to the lower limit is newly charged up to a predetermined upper limit with power generated by the solar panel.

しかしながら、例えば夕暮れ時などソーラーパネルによる発電が期待できない状況において下限値までソーラーバッテリの電力を用いて駆動用バッテリの蓄電量を増加させてしまうと、その後にソーラーバッテリを充電しようとしてもソーラーパネルの発電電力よりも自己放電などによる放電電力の方が多くなり、ソーラーバッテリの蓄電量が下限値から低下するおそれがある。ソーラーバッテリの蓄電量の大幅な低下は、バッテリの劣化や故障につながるおそれがある。 However, in situations where power generation by the solar panel cannot be expected, such as at dusk, if the amount of power stored in the drive battery is increased by using the power of the solar battery to the lower limit, even if you try to charge the solar battery after that, the solar panel will not work. The amount of discharged power due to self-discharge or the like is greater than the generated power, and there is a risk that the amount of electricity stored in the solar battery will drop below the lower limit. A drastic drop in the amount of electricity stored in a solar battery may lead to deterioration or failure of the battery.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ソーラーバッテリの蓄電量がバッテリの劣化や故障につながる所定の値まで低下する機会を減少させ、ソーラーバッテリの劣化や故障の発生を抑制することができる、車両用充電制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and reduces the chances that the amount of charge in a solar battery drops to a predetermined value that leads to deterioration or failure of the battery, thereby suppressing the deterioration or failure of the solar battery. It is an object of the present invention to provide a vehicle charging control system capable of

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ソーラーパネルを用いた車両用充電制御システムであって、一時蓄電用バッテリーであるソーラーバッテリと、駆動用バッテリと、ソーラーパネルで発電された電力をソーラーバッテリに充電する第1のモードと、ソーラーバッテリの電力を用いて駆動用バッテリの蓄電量を増加させる第2のモードとを、ソーラーバッテリの蓄電量に基づいて切り替えて制御する制御部と、を備え、制御部は、第2のモードでは、ソーラーパネルが所定の電力の発電が期待できる状態にある場合、駆動用バッテリの蓄電量の増加に伴うソーラーバッテリの蓄電量の減少を第1の下限値まで許容し、ソーラーパネルが所定の電力の発電が期待できる状態にない場合、駆動用バッテリの蓄電量の増加に伴うソーラーバッテリの蓄電量の減少を第1の下限値より高い第2の下限値まで許容する。 In order to solve the above-described problems, one aspect of the present invention is a vehicle charging control system using a solar panel, comprising a solar battery as a temporary power storage battery, a drive battery, and power generated by the solar panel. A control unit that switches and controls a first mode in which the solar battery is charged with electric power and a second mode in which the electric power of the solar battery is used to increase the amount of power stored in the drive battery based on the amount of power stored in the solar battery. and, in the second mode, when the solar panel is expected to generate a predetermined amount of electric power, the control unit reduces the amount of power stored in the solar battery as the amount of power stored in the drive battery increases. If the solar panel is not in a state where it can be expected to generate a predetermined amount of electric power, the amount of power stored in the solar battery will decrease as the amount of power stored in the drive battery increases. Allows up to a lower limit of 2.

上記本発明の車両用充電制御システムによれば、ソーラーバッテリの蓄電量がバッテリの劣化や故障につながる所定の値まで低下する機会を減少させ、ソーラーバッテリの劣化や故障の発生を抑制することができる。 According to the vehicle charging control system of the present invention, it is possible to reduce the chance that the amount of charge in the solar battery drops to a predetermined value that leads to deterioration or failure of the battery, thereby suppressing deterioration or failure of the solar battery. can.

本発明の一実施形態に係る車両用充電制御システムの構成例を示す図1 is a diagram showing a configuration example of a vehicle charging control system according to an embodiment of the present invention; FIG. ソーラーバッテリ充電モードを説明する図Diagram explaining the solar battery charging modes 駆動用バッテリ充電モードを説明する図Diagram explaining drive battery charge mode ソーラーECUが実行する充電制御の処理手順を説明するフローチャートFlowchart for explaining the charging control processing procedure executed by the solar ECU 駆動用バッテリの充電に用いるソーラーバッテリの電力の下限値を制限する一例を示す図A diagram showing an example of limiting the lower limit of the power of the solar battery used to charge the drive battery. 駆動用バッテリの充電に用いるソーラーバッテリの電力の下限値を制限する他の一例を示す図A diagram showing another example of limiting the lower limit of the power of the solar battery used for charging the drive battery.

[実施形態]
本発明のソーラーパネルを用いた車両用充電制御システムは、一時蓄電用バッテリーであるソーラーバッテリの電力を用いて駆動用バッテリの蓄電量を増加させる充電モードにおいて、ソーラーパネルによる十分な発電が期待できない場合には、ソーラーパネルによる十分な発電が期待できる場合よりも駆動用バッテリの蓄電量を増加させるために許容するソーラーバッテリの蓄電量の下限値を高くする。ソーラーバッテリの蓄電量の下限値を高くすることによって蓄電量が0%に達するまでの期間が延びるので、期間内に充電される期待値が上がってソーラーバッテリの劣化や故障の発生を抑制できる。
[Embodiment]
In the vehicle charging control system using the solar panel of the present invention, sufficient power generation by the solar panel cannot be expected in the charging mode in which the power of the solar battery, which is a temporary storage battery, is used to increase the amount of power stored in the driving battery. In this case, the lower limit value of the allowable power storage amount of the solar battery is set higher in order to increase the power storage amount of the drive battery than when sufficient power generation by the solar panel can be expected. By increasing the lower limit of the storage amount of the solar battery, the period until the storage amount reaches 0% is extended, so the expected value of charging within the period is increased, and the deterioration and failure of the solar battery can be suppressed.

<構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る車両用充電制御システム1の構成を示すブロック図である。図1に例示した本充電制御システム1は、ソーラーパネル10と、ソーラーバッテリ20と、ソーラーECU30と、リレー回路40と、駆動用バッテリ50と、バッテリ監視ユニット60と、を備えている。なお、図1においては、電力が伝わる配線を実線で示し、電力以外の制御信号やデータ信号などが伝わる配線を点線で示している。
<Configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle charging control system 1 according to one embodiment of the present invention. The charging control system 1 illustrated in FIG. 1 includes a solar panel 10, a solar battery 20, a solar ECU 30, a relay circuit 40, a drive battery 50, and a battery monitoring unit 60. In FIG. 1 , solid lines indicate wirings that transmit electric power, and dotted lines indicate wirings that transmit control signals and data signals other than electric power.

ソーラーパネル10は、太陽光の照射を受けて発電する太陽電池セルの集合体である太陽電池モジュールである。ソーラーパネル10で発電される電力の量は、日射強度に依存する。ソーラーパネル10で発電された電力は、ソーラーECU30に出力される。このソーラーパネル10は、例えば車両のルーフなどに設置することができる。 The solar panel 10 is a solar cell module that is an assembly of solar cells that generate power by receiving sunlight. The amount of power generated by the solar panel 10 depends on the solar radiation intensity. Electric power generated by the solar panel 10 is output to the solar ECU 30 . This solar panel 10 can be installed, for example, on the roof of a vehicle.

ソーラーバッテリ20は、例えばリチウム電池やニッケル水素電池などの、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。このソーラーバッテリ20は、ソーラーパネル10で発電された電力を一時的に蓄電するためのバッテリーであり、発電電力によって充電可能に、また自らが蓄えている電力を駆動用バッテリ50へ放出可能に、ソーラーECU30と接続されている。 The solar battery 20 is a chargeable/dischargeable power storage element such as a lithium battery or a nickel-metal hydride battery. The solar battery 20 is a battery for temporarily storing the power generated by the solar panel 10, and can be charged with the generated power, and can discharge the stored power to the driving battery 50. It is connected with the solar ECU 30 .

駆動用バッテリ50は、例えばリチウム電池やニッケル水素電池などの、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。この駆動用バッテリ50は、ソーラーパネル10で発電された電力によって充電可能に、またソーラーバッテリ20に蓄えられた電力によって充電可能に、リレー回路40を介してソーラーECU30と接続されている。駆動用バッテリ50は、図示しない車両を駆動させるための所定の機器と接続されており、当該機器の動作に必要な電力を供給する。 The driving battery 50 is a chargeable/dischargeable power storage element such as a lithium battery or a nickel-metal hydride battery. The drive battery 50 is connected to the solar ECU 30 via a relay circuit 40 so as to be chargeable with power generated by the solar panel 10 and chargeable with power stored in the solar battery 20 . The drive battery 50 is connected to predetermined equipment for driving the vehicle (not shown), and supplies electric power necessary for the operation of the equipment.

ソーラーECU(Electronic Control Unit)30は、ソーラーパネル10、ソーラーバッテリ20、及びリレー回路40を介して駆動用バッテリ50をそれぞれ接続しており、ソーラーパネル10で発電された電力を用いた各バッテリへの充電を制御することができる制御装置である。ソーラーECU30は、所定の電力変換機能を有しており、ソーラーパネル10で発電された電力を所定の電圧に変換(昇圧/降圧)して、ソーラーバッテリ20に蓄えることが可能である。また、ソーラーECU30は、ソーラーバッテリ20に蓄えられた電力を所定の電圧に変換(昇圧/降圧)して、駆動用バッテリ50に出力すること(すなわち、ソーラーバッテリ20から駆動用バッテリ50への電力量の移送)が可能である。さらに、ソーラーECU30は、リレー回路40の接続/遮断を制御することができる。 A solar ECU (Electronic Control Unit) 30 connects the solar panel 10, the solar battery 20, and the drive battery 50 via a relay circuit 40, respectively. It is a control device that can control the charging of the battery. The solar ECU 30 has a predetermined power conversion function, and can convert (step up/step down) the power generated by the solar panel 10 to a predetermined voltage and store it in the solar battery 20 . In addition, the solar ECU 30 converts (steps up/steps down) the power stored in the solar battery 20 to a predetermined voltage and outputs it to the drive battery 50 (that is, the power from the solar battery 20 to the drive battery 50). transfer) is possible. Furthermore, the solar ECU 30 can control connection/disconnection of the relay circuit 40 .

このソーラーECU30は、ソーラーバッテリ20の蓄電状態を監視しており、ソーラーバッテリ20の蓄電量SOCに基づいて、充電制御システム1で実施するバッテリ充電制御を、ソーラーバッテリ充電モードで行うのか駆動用バッテリ充電モードで行うのかを、選択的に切り替える。また、ソーラーECU30は、ソーラーパネル10の発電状態を監視しており、ソーラーパネル10の発電状態と車両が置かれている環境に関する情報(時刻、天気など)とに基づいて、ソーラーパネル10による発電が今後期待できるか否かを判断することができる。ソーラーパネル10による発電が今後期待できない場合には、ソーラーECU30は、駆動用バッテリ充電モードにおいてソーラーバッテリ20の蓄電量を制御できる範囲を変更することを行う。蓄電量の制御可能範囲の変更方法については、後述する。 The solar ECU 30 monitors the state of charge of the solar battery 20, and based on the amount of charge SOC of the solar battery 20, the battery charge control performed by the charge control system 1 is performed in the solar battery charge mode. To selectively switch whether to perform in the charging mode. In addition, the solar ECU 30 monitors the power generation state of the solar panel 10, and based on the power generation state of the solar panel 10 and information on the environment in which the vehicle is placed (time, weather, etc.), the power generation by the solar panel 10. can be expected in the future. When power generation by the solar panel 10 cannot be expected in the future, the solar ECU 30 changes the range in which the power storage amount of the solar battery 20 can be controlled in the driving battery charging mode. A method of changing the controllable range of the charged amount will be described later.

ソーラーバッテリ充電モードとは、図2で示すように、ソーラーパネル10で発電された電力をソーラーバッテリ20に充電するモードである(請求項における「第1のモード」に相当する)。ソーラーバッテリ充電モードでは、ソーラーECU30は、リレー回路40によって、ソーラーECU30と駆動用バッテリ50との接続を遮断する。このソーラーバッテリ充電モードは、ソーラーパネル10への日射によって得られた電力を効率よくソーラーバッテリ20に蓄えるために行われ、ソーラーバッテリ20の蓄電量SOCが所定の閾値SOC_L又は所定の閾値SOC_C以下となったときにソーラーバッテリ20の蓄電量SOCが所定の閾値SOC_Hを超えるまで実施される。なお、電力値α、閾値SOC_L、閾値SOC_C、及び閾値SOC_Hについては、後述する。 As shown in FIG. 2, the solar battery charging mode is a mode in which the power generated by the solar panel 10 is charged to the solar battery 20 (corresponding to the "first mode" in the claims). In the solar battery charging mode, solar ECU 30 disconnects solar ECU 30 and driving battery 50 by relay circuit 40 . This solar battery charging mode is performed in order to efficiently store electric power obtained by solar radiation on the solar panel 10 in the solar battery 20, and when the state of charge SOC of the solar battery 20 is equal to or less than a predetermined threshold SOC_L or a predetermined threshold SOC_C. This is performed until the state of charge SOC of the solar battery 20 exceeds a predetermined threshold value SOC_H when the time becomes. Note that the power value α, the threshold SOC_L, the threshold SOC_C, and the threshold SOC_H will be described later.

駆動用バッテリ充電モードとは、図3で示すように、ソーラーバッテリ20に蓄えられた電力を用いて駆動用バッテリ50を充電し、駆動用バッテリ50の蓄電量を増加させるモードである(請求項における「第2のモード」に相当する)。日射による発電があるときには、ソーラーパネル10で発電された電力も駆動用バッテリ50の充電に用いられ、駆動用バッテリ50の蓄電量を増加させることができる。駆動用バッテリ充電モードでは、ソーラーECU30は、リレー回路40によって、ソーラーECU30と駆動用バッテリ50とを接続する。この駆動用バッテリ充電モードは、ソーラーバッテリ20に十分に蓄えられた電力量を駆動用バッテリ50に移すために行われ、ソーラーバッテリ20の蓄電量SOCが上記閾値SOC_Hを超えたときにソーラーバッテリ20の蓄電量SOCが上記閾値SOC_L以下又は上記閾値SOC_Cとなるまで実施される。 As shown in FIG. 3, the drive battery charging mode is a mode in which the power stored in the solar battery 20 is used to charge the drive battery 50 to increase the storage amount of the drive battery 50. (corresponds to the "second mode" in ). When power is generated by solar radiation, the power generated by the solar panel 10 is also used to charge the driving battery 50, and the amount of power stored in the driving battery 50 can be increased. In the driving battery charging mode, solar ECU 30 connects solar ECU 30 and driving battery 50 via relay circuit 40 . This driving battery charging mode is performed to transfer the electric energy sufficiently stored in the solar battery 20 to the driving battery 50, and when the storage amount SOC of the solar battery 20 exceeds the threshold SOC_H, the solar battery 20 until the storage amount SOC of is equal to or lower than the threshold SOC_L or reaches the threshold SOC_C.

バッテリ監視ユニット60は、駆動用バッテリ50の状態(電圧、電流など)を監視できるように構成されており、駆動用バッテリ50を監視した結果をソーラーECU30に通知することができる。 The battery monitoring unit 60 is configured to monitor the state (voltage, current, etc.) of the drive battery 50 and can notify the solar ECU 30 of the result of monitoring the drive battery 50 .

<充電制御>
次に、図4をさらに参照して、本発明の一実施形態に係る車両用充電制御システム1が実施する充電制御を説明する。図4は、本充電制御システム1のソーラーECU30が実行する充電制御の処理手順を説明するフローチャートである。
<Charging control>
Next, with further reference to FIG. 4, charging control performed by the vehicle charging control system 1 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a flow chart for explaining the charging control processing procedure executed by the solar ECU 30 of the charging control system 1 .

図4に示した充電制御は、例えば車両の電源オンなどによって充電制御システム1が稼働すると開始され、例えば車両の電源オフなどによって充電制御システム1が停止するまで繰り返し実行される。 The charging control shown in FIG. 4 is started when the charging control system 1 is activated, for example, by turning on the power of the vehicle, and is repeatedly executed until the charging control system 1 is stopped by, for example, turning off the power of the vehicle.

ステップS401:ソーラーECU30は、今実施している充電が、ソーラーバッテリ充電モードであるのか駆動用バッテリ充電モードであるのか、を判定する。なお、充電制御システム1が稼働した直後の充電モードは、ソーラーバッテリ充電モード及び駆動用バッテリ充電モードのいずれかを予めデフォルトとして設定しておいてもよいし、稼働直後のソーラーバッテリ20の蓄電量SOCに基づいてその都度決定されてもよい。充電モードがソーラーバッテリ充電モードである場合は、ソーラーバッテリ20の充電が開始されて処理がステップS402に進む。一方、充電モードが駆動用バッテリ充電モードである場合は、駆動用バッテリ50の充電が開始されて処理がステップS404に進む。 Step S401: The solar ECU 30 determines whether the current charging is in the solar battery charging mode or the driving battery charging mode. Note that either the solar battery charging mode or the drive battery charging mode may be set in advance as a default charging mode immediately after the charging control system 1 starts operating, or the amount of electricity stored in the solar battery 20 immediately after operating It may be determined each time based on the SOC. If the charging mode is the solar battery charging mode, charging of the solar battery 20 is started and the process proceeds to step S402. On the other hand, if the charging mode is the driving battery charging mode, charging of the driving battery 50 is started and the process proceeds to step S404.

ステップS402:ソーラーバッテリ充電モードにおいて、ソーラーECU30は、ソーラーバッテリ20の蓄電量SOCが所定の閾値SOC_H以上であるか否かを判断する。この閾値SOC_Hは、ソーラーバッテリ20に十分な電力が蓄えられて、ソーラーバッテリ20から他のバッテリに電力が提供できる状態になったことを判断するための閾値である。例えば、過充電までには至らないソーラーバッテリ20の高い蓄電量を、閾値SOC_Hとすることができる。ソーラーバッテリ20の蓄電量SOCがSOC_H以上である場合は(S402、Yes)、ステップS403に処理が進む。一方、ソーラーバッテリ20の蓄電量SOCが閾値SOC_H未満である間は(S402、No)、ステップS402の判断処理が継続される。 Step S402: In the solar battery charging mode, the solar ECU 30 determines whether or not the state of charge SOC of the solar battery 20 is greater than or equal to a predetermined threshold SOC_H. This threshold SOC_H is a threshold for judging that the solar battery 20 has accumulated sufficient electric power and that the solar battery 20 can supply electric power to another battery. For example, a high storage amount of the solar battery 20 that does not lead to overcharging can be set as the threshold SOC_H. If the state of charge SOC of the solar battery 20 is greater than or equal to SOC_H (S402, Yes), the process proceeds to step S403. On the other hand, while the state of charge SOC of the solar battery 20 is less than the threshold SOC_H (S402, No), the determination process of step S402 is continued.

ステップS403:ソーラーECU30は、充電モードを、ソーラーバッテリ充電モードから駆動用バッテリ充電モードに切り替える。これにより、駆動用バッテリ50への充電が開始される。充電モードが切り替えられると、ステップS401及びS405へと処理が進む。 Step S403: The solar ECU 30 switches the charging mode from the solar battery charging mode to the driving battery charging mode. As a result, charging of the driving battery 50 is started. After the charging mode is switched, the process proceeds to steps S401 and S405.

ステップS404:駆動用バッテリ充電モードにおいて、ソーラーECU30は、ソーラーバッテリ20の蓄電量の制御可能範囲を抑制する必要があるか否かを判断する。この判断は、ソーラーパネル10による十分な発電がその判断時以降も期待できるか否かに基づいて行われ、十分な発電が期待できる場合には制御可能範囲が抑制されず、十分な発電が期待できない場合に制御可能範囲が抑制される。 Step S404: In the drive battery charging mode, the solar ECU 30 determines whether or not the controllable range of the amount of charge in the solar battery 20 needs to be suppressed. This determination is made based on whether or not sufficient power generation by the solar panel 10 can be expected after the determination, and if sufficient power generation can be expected, the controllable range is not restricted and sufficient power generation can be expected. If it is not possible, the controllable range is suppressed.

例えば、ソーラーパネル10の発電電力が所定の電力値α未満であれば、ソーラーパネル10による十分な発電が今後期待できないと判断することができる。この電力値αには、発電電力がこの値を下回るとそれ以上電力が大きくなる可能性が低いと予想される電力値が設定され、一例として日没前にソーラーパネル10で発電される電力値を使用することができる。なお、ソーラーパネル10の発電電力が電力値α未満である状態が所定の時間T継続するのを待ってから、ソーラーパネル10による十分な発電が今後期待できないと判断してもよい。このように時間Tの継続を判断することで、例えば、ソーラーパネル10による十分な発電が可能であるが太陽が雲に隠れて一時的に発電電力が電力値α未満となるといった現象を回避することができる。 For example, if the power generated by the solar panel 10 is less than the predetermined power value α, it can be determined that sufficient power generation by the solar panel 10 cannot be expected in the future. This power value α is set to a power value that is expected to be less likely to increase if the generated power falls below this value. can be used. Note that it may be determined that sufficient power generation by the solar panel 10 cannot be expected in the future after waiting for the state in which the power generated by the solar panel 10 is less than the power value α to continue for a predetermined time T. By judging the continuation of time T in this way, for example, a phenomenon in which the solar panel 10 can sufficiently generate power but the sun is hidden behind clouds and the generated power temporarily falls below the power value α can be avoided. be able to.

また例えば、現在時刻が所定の時間帯Tpにあれば、ソーラーパネル10による十分な発電が今後期待できないと判断することができる。この時間帯Tpには、この時間ではソーラーパネル10で発電される可能性が低いと予想される時間帯が設定され、一例として季節ごとの日没時刻から日の出時刻までの時間帯(例えば19時~翌5時)を使用することができる。なお、車両走行するごとにソーラーパネル10の発電状態を記録しておき、これまでの発電実績の平均値や前回走行時の発電実績などに基づいて、発電を開始した時刻から発電を終了した時刻までを時間帯Tpとして設定してもよい。 Further, for example, if the current time is within the predetermined time period Tp, it can be determined that sufficient power generation by the solar panel 10 cannot be expected in the future. For this time period Tp, a time period is set in which the possibility of power generation by the solar panel 10 is expected to be low at this time. ~ 5 o'clock the next day) can be used. The power generation state of the solar panel 10 is recorded each time the vehicle is driven, and based on the average value of the power generation performance so far and the power generation performance during the previous run, the time from the time when power generation started to the time when power generation ended may be set as the time period Tp.

ソーラーバッテリ20の蓄電量の制御可能範囲を抑制する必要がない場合は(S404、No)、ステップS405に処理が進む。一方、ソーラーバッテリ20の蓄電量の制御可能範囲を抑制する必要がある場合は(S404、Yes)、ステップS406に処理が進む。 If it is not necessary to suppress the controllable range of the amount of electricity stored in the solar battery 20 (S404, No), the process proceeds to step S405. On the other hand, if it is necessary to suppress the controllable range of the amount of electricity stored in the solar battery 20 (S404, Yes), the process proceeds to step S406.

ステップS405:ソーラーECU30は、ソーラーバッテリ20の蓄電量の制御可能範囲を抑制する必要がないため、制御可能範囲を通常範囲に設定する。通常範囲とは、例えば図5の左側に示すように、蓄電量の上限値をSOC_Hとし、蓄電量の下限値をSOC_L(請求項1における「第1の下限値」に該当)とした範囲である。上限値SOC_Hは、例えば過充電までには至らないソーラーバッテリ20の高い蓄電量とすることができる。下限値SOC_Lは、例えば過放電までには至らないソーラーバッテリ20の低い蓄電量とすることができる。この通常範囲では、ソーラーECU30は、上限値SOC_Hから下限値SOC_Lまでの範囲に蓄電量が収まるようにソーラーバッテリ20の充放電を制御する。従って、駆動用バッテリ50の蓄電量を増加させる充電行為は、ソーラーバッテリ20の蓄電量が下限値SOC_Lに減少するまで許容される。ソーラーバッテリ20の蓄電量の制御可能範囲が通常範囲に設定されると、ステップS407に処理が進む。 Step S405: The solar ECU 30 sets the controllable range to the normal range because it is not necessary to suppress the controllable range of the amount of charge in the solar battery 20 . The normal range is, for example, a range in which the upper limit value of the charged amount is SOC_H and the lower limit value of the charged amount is SOC_L (corresponding to the "first lower limit" in claim 1), as shown on the left side of FIG. be. The upper limit value SOC_H can be, for example, a high storage amount of the solar battery 20 that does not lead to overcharging. The lower limit value SOC_L can be, for example, a low storage amount of the solar battery 20 that does not reach over-discharge. In this normal range, solar ECU 30 controls charging and discharging of solar battery 20 so that the amount of charge falls within the range from upper limit value SOC_H to lower limit value SOC_L. Therefore, the charging action of increasing the power storage amount of drive battery 50 is permitted until the power storage amount of solar battery 20 decreases to lower limit value SOC_L. When the controllable range of the amount of charge of the solar battery 20 is set to the normal range, the process proceeds to step S407.

ステップS406:ソーラーECU30は、ソーラーバッテリ20の蓄電量の制御可能範囲を抑制する必要があるため、制御可能範囲を抑制範囲に設定する。抑制範囲とは、例えば図5の右側に示すように、蓄電量の上限値をSOC_Hとし、蓄電量の下限値をSOC_C(請求項1における「第2の下限値」に該当)とした範囲である。抑制範囲における上限値SOC_Hは、上記通常範囲における上限値SOC_Hと同じであるが、抑制範囲における下限値SOC_Cは、上記通常範囲における下限値SOC_Lよりも高く設定される。この抑制範囲では、ソーラーECU30は、上限値SOC_Hから下限値SOC_Cまでの範囲に蓄電量が収まるようにソーラーバッテリ20の充放電を制御する。従って、駆動用バッテリ50の蓄電量を増加させる充電行為は、ソーラーバッテリ20の蓄電量が下限値SOC_Cに減少するまで許容される。このような設定により、駆動用バッテリ50の蓄電量を増加させるために使用されるソーラーバッテリ20の電力を抑制して、ソーラーバッテリ20の蓄電量を通常範囲よりも多く確保しておくことができる。 Step S406: The solar ECU 30 sets the controllable range to the suppression range because it is necessary to suppress the controllable range of the amount of electricity stored in the solar battery 20 . The suppression range is, for example, as shown on the right side of FIG. 5, a range in which the upper limit value of the charged amount is SOC_H and the lower limit value of the charged amount is SOC_C (corresponding to the "second lower limit" in claim 1). be. Upper limit value SOC_H in the suppression range is the same as upper limit value SOC_H in the normal range, but lower limit value SOC_C in the suppression range is set higher than lower limit value SOC_L in the normal range. In this suppression range, solar ECU 30 controls charging and discharging of solar battery 20 so that the amount of power stored falls within a range from upper limit value SOC_H to lower limit value SOC_C. Therefore, the charging action for increasing the amount of charge in drive battery 50 is permitted until the amount of charge in solar battery 20 decreases to lower limit value SOC_C. With this setting, the power of the solar battery 20 that is used to increase the power storage amount of the drive battery 50 can be suppressed, and the power storage amount of the solar battery 20 can be secured larger than the normal range. .

一例として、抑制範囲の下限値SOC_C[%]は、下記の式(1)を用いて決定することができる。
SOC_C = Drop_Time×Drop_SOC … (1)
ここで、Drop_Time[hour]は、ソーラーパネル10の発電電力によるソーラーバッテリ20への充電が期間中に1回されればバッテリの劣化や故障が生じないであろうと想定される期間(例えば1ヶ月)である。ソーラーバッテリ20が1回は充電され得るであろう期間は、利用者による車両の使用頻度や車両の駐車環境などに基づいて定めることができる。Drop_SOCは、単位時間あたりのソーラーバッテリ20の電力消費率[%/hour]である。この電力消費率は、車両に搭載される充電制御システムの仕様などに基づいて定まり、長期間に亘ってソーラーパネル10の発電がない場合にはほぼ一定となる。
As an example, the lower limit value SOC_C [%] of the suppression range can be determined using the following formula (1).
SOC_C=Drop_Time×Drop_SOC (1)
Here, Drop_Time [hour] is a period (for example, one month ). The period during which the solar battery 20 can be charged once can be determined based on the frequency of use of the vehicle by the user, the parking environment of the vehicle, and the like. Drop_SOC is the power consumption rate of the solar battery 20 per unit time [%/hour]. This power consumption rate is determined based on the specifications of the charging control system installed in the vehicle, and becomes substantially constant when the solar panel 10 does not generate power for a long period of time.

ソーラーバッテリ20の蓄電量の制御可能範囲が抑制範囲に設定されると、ステップS408に処理が進む。 When the controllable range of the amount of electricity stored in the solar battery 20 is set to the suppression range, the process proceeds to step S408.

ステップS407:ソーラーECU30は、ソーラーバッテリ20の蓄電量が通常範囲における下限値SOC_L以下になったか否かを判断する。ソーラーバッテリ20の蓄電量が下限値SOC_L以下である場合は(S407、Yes)、ステップS409に処理が進む。一方、ソーラーバッテリ20の蓄電量が下限値SOC_Lを超えている場合は(S407、No)、駆動用バッテリ50の蓄電量を増加させる充電行為が継続され、ステップS404に処理が進む。 Step S407: The solar ECU 30 determines whether or not the amount of power stored in the solar battery 20 has become equal to or less than the lower limit value SOC_L in the normal range. If the amount of electricity stored in the solar battery 20 is equal to or lower than the lower limit value SOC_L (S407, Yes), the process proceeds to step S409. On the other hand, if the power storage amount of the solar battery 20 exceeds the lower limit value SOC_L (S407, No), the charging action of increasing the power storage amount of the drive battery 50 is continued, and the process proceeds to step S404.

ステップS408:ソーラーECU30は、ソーラーバッテリ20の蓄電量が抑制範囲における下限値SOC_C以下になったか否かを判断する。ソーラーバッテリ20の蓄電量が下限値SOC_C以下である場合は(S408、Yes)、ステップS409に処理が進む。一方、ソーラーバッテリ20の蓄電量が下限値SOC_Lを超えている場合は(S408、No)、駆動用バッテリ50の蓄電量を増加させる充電行為が継続され、ステップS404に処理が進む。 Step S408: The solar ECU 30 determines whether or not the amount of electricity stored in the solar battery 20 has become equal to or less than the lower limit value SOC_C in the suppression range. If the amount of electricity stored in the solar battery 20 is equal to or lower than the lower limit value SOC_C (S408, Yes), the process proceeds to step S409. On the other hand, if the power storage amount of solar battery 20 exceeds lower limit value SOC_L (S408, No), the charging action of increasing the power storage amount of driving battery 50 is continued, and the process proceeds to step S404.

ステップS409:ソーラーECU30は、充電モードを、駆動用バッテリ充電モードからソーラーバッテリ充電モードに切り替える。これにより、ソーラーバッテリ20への充電が開始される。充電モードが切り替えられると、ステップS401及びS402へと処理が進む。 Step S409: The solar ECU 30 switches the charging mode from the driving battery charging mode to the solar battery charging mode. As a result, charging of the solar battery 20 is started. After the charging mode is switched, the process proceeds to steps S401 and S402.

なお、上記説明では、抑制範囲における上限値SOC_Hが通常範囲における上限値SOC_Hと同じである場合を説明したが、例えば図6に示すように抑制範囲における上限値SOC_Hを通常範囲における上限値SOC_Hよりも高く設定してもよい。このような設定は、例えば、蓄電量の変化幅ΔSOCを大きく変えてしまうとシステムの他の部品に影響を与える可能性があるような場合などに適している。 In the above description, the upper limit value SOC_H in the suppression range is the same as the upper limit value SOC_H in the normal range. can also be set higher. Such a setting is suitable, for example, in a case where a large change in the amount of change ΔSOC of the charged amount may affect other components of the system.

[作用・効果]
以上のように、本発明の一実施形態に係る車両用充電制御システム1によれば、ソーラーバッテリ20の電力を用いて駆動用バッテリ50の蓄電量を増加させる駆動用バッテリ充電モード(第2のモード)において、ソーラーパネル10による十分な発電が今後期待できない場合には、ソーラーパネル10による十分な発電が今後期待できる場合よりも、駆動用バッテリ50の蓄電量を増加させるために許容するソーラーバッテリ20の蓄電量の下限値を高くする。
[Action/effect]
As described above, according to the vehicle charging control system 1 according to the embodiment of the present invention, the drive battery charging mode (second mode), when sufficient power generation by the solar panel 10 cannot be expected in the future, the solar battery is allowed to increase the storage amount of the driving battery 50 more than when sufficient power generation by the solar panel 10 can be expected in the future. 20 is increased.

ソーラーバッテリ20の蓄電量の下限値を高くすることによって、ソーラーパネル10による発電が全くない状況において、一定の電力消費で低下するソーラーパネル10の蓄電量が0%に達するまでの期間を延ばすことができる。よって、この延ばした期間分だけソーラーパネル10の発電によってソーラーバッテリ20が充電される期待値が上がり、ソーラーバッテリ20の蓄電量がバッテリの劣化や故障につながる所定の値まで低下する機会が減少する。これにより、ソーラーバッテリ20の劣化や故障の発生を抑制することができる。 By increasing the lower limit of the power storage amount of the solar battery 20, the period until the power storage amount of the solar panel 10, which decreases with constant power consumption, reaches 0% in a situation where the solar panel 10 does not generate power at all, is extended. can be done. Therefore, the expected value of the solar battery 20 being charged by the power generated by the solar panel 10 increases by this extended period, and the chance that the amount of electricity stored in the solar battery 20 drops to a predetermined value that leads to deterioration or failure of the battery decreases. . As a result, deterioration and failure of the solar battery 20 can be suppressed.

本発明は、例えば車両などの、ソーラーパネルで発電された電力を利用する充電制御システムに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in charging control systems that use power generated by solar panels, such as vehicles.

1 車両用充電制御システム
10 ソーラーパネル
20 ソーラーバッテリ
30 ソーラーECU
40 リレー回路
50 駆動用バッテリ
60 バッテリ監視ユニット
1 vehicle charging control system 10 solar panel 20 solar battery 30 solar ECU
40 relay circuit 50 drive battery 60 battery monitoring unit

Claims (2)

ソーラーパネルを用いた車両用充電制御システムであって、
一時蓄電用バッテリであるソーラーバッテリと、
駆動用バッテリと、
前記ソーラーパネルで発電された電力を前記ソーラーバッテリに充電する第1のモードと、前記ソーラーバッテリの電力を用いて前記駆動用バッテリの蓄電量を増加させる第2のモードとを、前記ソーラーバッテリの蓄電量に基づいて切り替えて制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ソーラーパネルが今後所定の電力の発電が期待できるか否かを、前記ソーラーパネルの発電電力が所定の電力値未満である状態の継続時間によって判断し、
前記第1のモードでは、前記ソーラーパネルが所定の電力の発電が期待できる状態にある場合、前記ソーラーバッテリの蓄電量の上限値を第1の上限値に設定し、前記ソーラーパネルが前記所定の電力の発電が期待できる状態にない場合、前記ソーラーバッテリの蓄電量の上限値を前記第1の上限値より高い第2の上限値に設定し、
前記第2のモードでは、前記ソーラーパネルが所定の電力の発電が期待できる状態にある場合、前記駆動用バッテリの蓄電量の増加に伴う前記ソーラーバッテリの蓄電量の減少を第1の下限値まで許容し、前記ソーラーパネルが前記所定の電力の発電が期待できる状態にない場合、前記駆動用バッテリの蓄電量の増加に伴う前記ソーラーバッテリの蓄電量の減少を前記第1の下限値より高い第2の下限値まで許容する、
車両用充電制御システム。
A vehicle charging control system using a solar panel,
a solar battery that is a battery for temporary storage;
a drive battery,
A first mode in which the solar battery is charged with power generated by the solar panel and a second mode in which the power of the solar battery is used to increase the storage amount of the driving battery are divided into A control unit that switches and controls based on the amount of electricity stored,
The control unit
Determining whether the solar panel can be expected to generate a predetermined amount of power in the future based on the duration of the state in which the generated power of the solar panel is less than a predetermined power value,
In the first mode, when the solar panel is expected to generate a predetermined amount of electric power, the upper limit value of the power storage amount of the solar battery is set to a first upper limit value, and the solar panel when power generation is not expected, setting the upper limit value of the storage amount of the solar battery to a second upper limit value higher than the first upper limit value;
In the second mode, when the solar panel is expected to generate a predetermined amount of electric power, the decrease in the storage amount of the solar battery due to the increase in the storage amount of the drive battery is reduced to a first lower limit value. If the solar panel is not in a state where it can be expected to generate the predetermined electric power, the decrease in the storage amount of the solar battery accompanying the increase in the storage amount of the drive battery is set to a second value higher than the first lower limit value. allow up to a lower limit of 2,
Vehicle charging control system.
前記制御部は、前記ソーラーバッテリの劣化や故障が生じていないと判断する所定の期間Drop_Time及び単位時間あたりの前記ソーラーバッテリの電力消費率Drop_SOCに基づいて、前記第2の下限値SOC_Cを下記の式(1)を用いて決定する、請求項1に記載の車両用充電制御システム。
SOC_C= Drop_Time×Drop_SOC … (1)
The control unit sets the second lower limit value SOC_C to 2. The vehicle charging control system according to claim 1, determined using equation (1).
SOC_C=Drop_Time×Drop_SOC (1)
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