JP6007704B2 - 蓄電池システム、及び充電量算出方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図11にしたがって説明する。
図1に示すように、EVやPHVなどの車両10には、当該車両10に搭載された電力供給対象となる負荷11への供給電力を蓄える電池部12を有する蓄電池システム13が搭載されている。負荷11は、車両10の原動機となる電動機(モータ)や、補機類などである。また、本実施形態の電池部12は、複数の蓄電池を並列に接続して構成される。より詳しくは、種類の異なる蓄電池を並列に接続して構成される。本実施形態では、種類の異なる蓄電池として、第1の蓄電池となる鉛蓄電池Pbと、第2の蓄電池となるニッケル水素電池Niと、が並列に接続されている。なお、電池部12を構成する各蓄電池は、同一種類の単電池を組電池化したものである。
充電後の各蓄電池(鉛蓄電池Pbとニッケル水素電池Ni)の充電量は、電流積算量から算出することができる。電流積算量は、充電時に蓄電池へ流れる電流量と時間の積算によって算出できる。
充放電後、制御部14は、時間計測部16に時間の計測を開始させる。また、制御部14は、電流計20,21の計測結果として、鉛蓄電池Pb側の電流量とニッケル水素電池Ni側の電流量をそれぞれ取得する(ステップS10)。また、制御部14は、取得した電流量をもとに還流電流の向きが変化したか否かを判定する(ステップS11)。
記憶部15には、シミュレーションで事前に算出した各蓄電池の充電量と還流電流の向きが変化する時間を対応付けたマップデータMDが記憶されている。このため、制御部14は、各蓄電池の充電量を算出する場合、蓄電池間を流れる電流を各電流計20,21の計測結果をもとに監視する。そして、制御部14は、各電流計20,21の計測結果をもとに還流電流の向きが変化したことを検出した場合、時間計測部16から時間を取得する。つまり、このとき取得した時間が、還流電流の向きが変化した時間となる。そして、制御部14は、取得した時間と記憶部15のマップデータMDをもとに、各蓄電池(鉛蓄電池Pbとニッケル水素電池Ni)の充電量を算出する。
(1)時間計測部16が計測する時間と算出用情報(マップデータMD)をもとに蓄電池(鉛蓄電池Pbとニッケル水素電池Ni)の充電量を算出するので、蓄電池の充電量を容易に算出することができる。つまり、電流の向きが変化するまでの時間を計測すれば良く、処理を簡素化できる。
以下、第2の実施形態を図12〜図15にしたがって説明する。
なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
制御部14は、記憶部15に記憶しているマップデータMD1,MD2を用いて各蓄電池の充電量を算出する。つまり、制御部14は、充放電後、時間計測部16に時間の計測を開始させるとともに、各電流計20,21の計測結果をもとに還流電流の向きが変化したか否かを判定する。そして、制御部14は、還流電流の向きが変化したことを検出すると、その時の時間を時間計測部16から取得するとともに、その時の蓄電池間の電圧を電圧計22から取得する。これにより、制御部14は、取得した時間と電圧をもとにマップデータMD1,MD2から各蓄電池の充電量(SOC)を取得する。例えば、制御部14は、時間T1と電圧V1を取得している場合、マップデータMD1から鉛蓄電池Pbの充電量としてPb1−1を取得するとともに、マップデータMD2からニッケル水素電池Niの充電量としてNi1−1を取得する。
(5)還流電流の向きが変化する時間Txが同一の場合であっても、マップデータMD1,MD2をもとに還流電流の向きが変化した時の時間とその時の蓄電池間の電圧から各蓄電池の充電量を容易に算出することができる。したがって、充電量を算出する場合には時間と電圧を計測すれば良いので、処理を簡素化することができる。また、充電量の算出精度を向上させることができる。
○ 実施形態で説明したマップデータMDは、充電時のシミュレーション結果をもとに作成されているが、同様に放電時のシミュレーション結果をもとにマップデータを作成することもできる。そして、これらのマップデータを記憶部15に記憶しておくことで、充放電後の蓄電池の充電量を算出することができる。
○ 時間を係数として、演算式を用いて充電量を算出しても良い。
○ 3種類以上の蓄電池を並列に接続した電池部12に変更しても良い。例えば、鉛蓄電池Pbと、ニッケル水素電池Niと、リチウムイオン電池とを並列に接続しても良い。
(イ)蓄電池に蓄えられた電力によって負荷を駆動させる車両に搭載されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の蓄電池システム。
Claims (4)
- 種類の異なる蓄電池を並列に接続した電池部と、
蓄電池間を流れる電流を計測する電流計測部と、
前記電流計測部の計測結果をもとに、充電後又は放電後の無負荷状態時に蓄電池間を流れる電流の向きが変化するまでの時間を計測する時間計測部と、
前記蓄電池の充電量を算出するための算出用情報を記憶する記憶部と、
前記時間計測部が計測した計測時間と前記算出用情報をもとに、前記蓄電池の充電量を算出する算出部と、を備えたことを特徴とする蓄電池システム。 - 前記算出用情報は、蓄電池の充放電に伴って所定量の電流が流れた場合の前記蓄電池の充電量データと、前記所定量の電流が流れた後の無負荷状態時に蓄電池間を流れる電流の向きが変化するまでの時間データと、を対応付けたマップデータであり、
前記算出部は、前記マップデータから前記計測時間に相当する時間データに対応付けられた充電量データを抽出することにより、前記蓄電池の充電量を算出する請求項1に記載の蓄電池システム。 - 並列に接続された種類の異なる蓄電池の充電量を算出する充電量算出方法であって、
蓄電池間を流れる電流の計測結果をもとに、充電後又は放電後の無負荷状態時に蓄電池間を流れる電流の向きが変化するまでの時間を計測し、その計測時間と前記蓄電池の充電量を算出するための算出用情報を用いて前記蓄電池の充電量を算出することを特徴とする充電量算出方法。 - 前記算出用情報は、蓄電池の充放電に伴って所定量の電流が流れた場合の前記蓄電池の充電量データと、前記所定量の電流が流れた後の無負荷状態時に蓄電池間を流れる電流の向きが変化するまでの時間データと、を対応付けたマップデータであり、前記マップデータから前記計測時間に相当する時間データに対応付けられた充電量データを抽出することにより、前記蓄電池の充電量を算出する請求項3に記載の充電量算出方法。
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