JP7595474B2

JP7595474B2 - Charge control device and charge control method

Info

Publication number: JP7595474B2
Application number: JP2021014005A
Authority: JP
Inventors: 圭一米▲崎▼; 徹 ▲高▼嶋; 智幸嘉藤
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2024-12-06
Anticipated expiration: 2041-01-29
Also published as: JP2022117354A

Description

開示の実施形態は、充電制御装置および充電制御方法に関する。 The disclosed embodiments relate to a charging control device and a charging control method.

従来、電源から２次電池を充電する充電装置がある（特許文献１参照）。充電装置は、電源と２次電池との間に並列接続される抵抗とスイッチとを備える。さらに、充電装置は、抵抗およびスイッチと電源との間に定電流制御回路を備える。 Conventionally, there is a charging device that charges a secondary battery from a power source (see Patent Document 1). The charging device includes a resistor and a switch that are connected in parallel between the power source and the secondary battery. Furthermore, the charging device includes a constant current control circuit between the resistor and the switch and the power source.

充電装置は、電源と２次電池との電圧差が小さい場合には、スイッチをオンし、電源から定電流制御回路およびスイッチを介して２次電池へＳＯＣ（State Of Charge）推定に必要な定電流を流して２次電池を充電する。 When the voltage difference between the power supply and the secondary battery is small, the charging device turns on the switch and charges the secondary battery by passing a constant current required for SOC (State Of Charge) estimation from the power supply to the secondary battery via a constant current control circuit and switch.

充電装置は、電源と２次電池との電圧差が大きい場合には、スイッチをオフし、電源から定電流制御回路および抵抗を介して２次電池へ電流を流して２次電池を充電することにより、電圧差が大きな電流による充電によって２次電池が劣化することを抑制する。充電装置は、定電流制御回路によって定電流に制御された電流を２次電池に供給するので、抵抗焼損を防止しつつ２次電池を充電することができる。 When the voltage difference between the power supply and the secondary battery is large, the charging device turns off the switch and charges the secondary battery by passing a current from the power supply through a constant current control circuit and a resistor to the secondary battery, thereby preventing the secondary battery from deteriorating due to charging with a current that has a large voltage difference. The charging device supplies a current to the secondary battery that is controlled to a constant current by the constant current control circuit, so that the secondary battery can be charged while preventing resistor burnout.

特開２０１０－２８３９６９号公報JP 2010-283969 A

しかしながら、上記充電装置は、抵抗焼損を防止するために定電流制御回路が必要であるためコストが増大する。 However, the charging device requires a constant current control circuit to prevent resistor burnout, which increases costs.

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、コストを低減しつつ抵抗焼損を防止することができる充電制御装置および充電制御方法を提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment has been made in consideration of the above, and aims to provide a charge control device and a charge control method that can prevent resistor burnout while reducing costs.

実施形態の一態様に係る充電制御装置は、抵抗値を変更可能な抵抗回路と、制御装置とを備える。抵抗回路は、電源から２次電池を充電する充電経路に設けられる。制御装置は、前記電源と前記２次電池との電圧差または前記２次電池に流れる電流に応じて、前記２次電池に流れる電流が電池要件を満たし、かつ前記抵抗回路に含まれる抵抗素子の許容損失を超えない電流値となるように、前記抵抗回路の抵抗値を可変制御する。 A charging control device according to one aspect of the embodiment includes a resistance circuit whose resistance value can be changed, and a control device. The resistance circuit is provided in a charging path that charges a secondary battery from a power source. The control device variably controls the resistance value of the resistance circuit in accordance with the voltage difference between the power source and the secondary battery or the current flowing through the secondary battery so that the current flowing through the secondary battery satisfies battery requirements and has a current value that does not exceed the allowable loss of a resistance element included in the resistance circuit.

実施形態の一態様に係る充電制御装置および充電制御方法は、コストを低減しつつ抵抗焼損を防止することができる。 The charging control device and charging control method according to one aspect of the embodiment can prevent resistor burnout while reducing costs.

図１は、実施形態に係る充電制御装置の構成例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of the configuration of a charge control device according to an embodiment. 図２は、実施形態に係る充電制御装置の充電経路を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a charging path of the charging control device according to the embodiment. 図３は、実施形態に係る充電回路および放電回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a charging circuit and a discharging circuit according to an embodiment. 図４は、実施形態に係る充電制御装置の充電状態の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the charging state of the charge control device according to the embodiment. 図５は、実施形態に係る制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a process executed by the control device according to the embodiment. 図６は、実施形態に係る制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a process executed by the control device according to the embodiment. 図７は、実施形態に係る制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a process executed by the control device according to the embodiment. 図８は、実施形態に係る制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a process executed by the control device according to the embodiment. 図９は、実施形態に係る制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a process executed by the control device according to the embodiment.

以下、添付図面を参照して、充電制御装置および充電制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、自動運転機能を備える車両に搭載されて負荷へ電力を供給する充電制御装置を例に挙げて説明するが、実施形態に係る充電制御装置は、自動運転機能を備えていない車両に搭載されてもよい。また、実施形態に係る充電制御装置は、車両以外に、電源から２次電池を充電する任意の装置に適用することができる。 Embodiments of a charging control device and a charging control method will be described in detail below with reference to the attached drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below. The following description will be given using an example of a charging control device that is mounted on a vehicle with an automatic driving function and supplies power to a load, but the charging control device according to the embodiment may also be mounted on a vehicle that does not have an automatic driving function. Furthermore, the charging control device according to the embodiment can be applied to any device that charges a secondary battery from a power source, other than a vehicle.

［１．充電制御装置の構成］
図１は、実施形態に係る充電制御装置の構成例を示す説明図である。図１に示すように、実施形態に係る充電制御装置１は、主電源である電源１０と、第１負荷１０１と、第２負荷１０２と、自動運転制御装置１００とに接続される。 [1. Configuration of the charging control device]
Fig. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a charging control device according to an embodiment. As shown in Fig. 1, the charging control device 1 according to the embodiment is connected to a power source 10 which is a main power source, a first load 101, a second load 102, and an automatic driving control device 100.

第１負荷１０１および第２負荷１０２は、自動運転用の負荷含む。例えば、第１負荷１０１は、自動運転中に動作するステアリングモータ、電動ブレーキ装置、車載カメラ、およびレーダ等を含む。また、第１負荷１０１は、エアコン、オーディオ、ビデオ、各種ライト等の一般負荷も含む。 The first load 101 and the second load 102 include loads for autonomous driving. For example, the first load 101 includes a steering motor, an electric brake device, an in-vehicle camera, a radar, and the like that operate during autonomous driving. The first load 101 also includes general loads such as an air conditioner, audio, video, and various lights.

第２負荷１０２は、少なくとも、ステアリングモータ、電動ブレーキ装置、車載カメラ、およびレーダ等の自動運転中に動作する装置を含む。第１負荷１０１および第２負荷１０２は、充電制御装置１から供給される電力によって動作する。自動運転制御装置１００は、第１負荷１０１および第２負荷１０２を動作させて、車両を自動運転制御する装置である。 The second load 102 includes at least devices that operate during autonomous driving, such as a steering motor, an electric brake device, an on-board camera, and a radar. The first load 101 and the second load 102 operate with power supplied from the charging control device 1. The autonomous driving control device 100 is a device that operates the first load 101 and the second load 102 to control the autonomous driving of the vehicle.

充電制御装置１は、副電源であり２次電池の一例であるリチウムイオンバッテリ（以下、「ＬｉＢ２０」と記載する）と、制御装置３と、系統間スイッチ４１と、給電スイッチ４２と、充電回路４３と、放電回路４４とを備える。さらに、充電制御装置１は、電圧センサ５１，５２と、電流センサ５３とを備える。 The charging control device 1 includes a lithium ion battery (hereinafter, referred to as "LiB20"), which is an auxiliary power source and an example of a secondary battery, a control device 3, an inter-system switch 41, a power supply switch 42, a charging circuit 43, and a discharging circuit 44. The charging control device 1 further includes voltage sensors 51 and 52, and a current sensor 53.

電源１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、「ＤＣ／ＤＣ１１」と記載する）と、鉛バッテリ（以下、「ＰｂＢ１２」と記載する）とを含む。ＤＣ／ＤＣ１１は、車両の回生エネルギーを電力に変換して発電する発電機に接続され、発電機から入力される入力電圧を変圧して出力する。なお、発電機は、車両がエンジンを備える場合、エンジンの回転力を電力に変換して発電するオルタネータであってもよい。ＤＣ／ＤＣ１１は、ＰｂＢ１２の充電、第１負荷１０１および第２負荷１０２への電力供給、およびＬｉＢ２０の充電を行う。 The power source 10 includes a DC/DC converter (hereinafter referred to as "DC/DC 11") and a lead battery (hereinafter referred to as "PbB 12"). The DC/DC 11 is connected to a generator that converts the vehicle's regenerative energy into electricity to generate power, and transforms and outputs the input voltage input from the generator. Note that, if the vehicle is equipped with an engine, the generator may be an alternator that converts the rotational force of the engine into electricity to generate power. The DC/DC 11 charges the PbB 12, supplies power to the first load 101 and the second load 102, and charges the LiB 20.

電源１０と第１負荷１０１との間には、電圧センサ５１が接続される。系統間スイッチ４１と、電源１０および第１負荷１０１との間には、電流センサ５３が接続される。ＬｉＢ２０と系統間スイッチ４１および第２負荷１０２との間には、給電スイッチ４２が接続される。充電回路４３は、給電スイッチ４２に並列接続される。放電回路４４は、給電スイッチ４２と第２負荷１０２とを接続する配線とグランドとの間に接続される。 A voltage sensor 51 is connected between the power source 10 and the first load 101. A current sensor 53 is connected between the system switch 41 and the power source 10 and the first load 101. A power supply switch 42 is connected between the LiB 20 and the system switch 41 and the second load 102. A charging circuit 43 is connected in parallel to the power supply switch 42. A discharging circuit 44 is connected between the wiring connecting the power supply switch 42 and the second load 102 and ground.

電圧センサ５１は、電源１０から出力される電圧を検出し、検出結果を制御装置３へ出力する。電圧センサ５２は、ＬｉＢ２０から出力される電圧を検出し、検出結果を制御装置３へ出力する。電流センサ５３は、系統間スイッチ４１を流れる電流を検出して、検出結果を制御装置３へ出力する。 The voltage sensor 51 detects the voltage output from the power source 10 and outputs the detection result to the control device 3. The voltage sensor 52 detects the voltage output from the LiB 20 and outputs the detection result to the control device 3. The current sensor 53 detects the current flowing through the system switch 41 and outputs the detection result to the control device 3.

ＬｉＢ２０は、電源１０による電力供給ができなくなった場合のバックアップ用電源である。充電回路４３は、電源１０からＬｉＢ２０を充電する場合に、充電電流を適切に調整する回路である。放電回路４４は、ＬｉＢ２０に充電された余剰電力を放電する回路である。 LiB20 is a backup power source in case power supply from power source 10 is no longer possible. Charging circuit 43 is a circuit that appropriately adjusts the charging current when charging LiB20 from power source 10. Discharging circuit 44 is a circuit that discharges excess power charged in LiB20.

充電回路４３は、内部にスイッチを備え、ＬｉＢ２０の充電を行わない期間には、スイッチをオフして電源１０からＬｉＢ２０へ流れる電流を遮断する。放電回路４４は、内部にスイッチを備え、ＬｉＢ２０に余剰電力がない期間には、スイッチをオフしてＬｉＢ２０を放電させないようにする。かかる充電回路４３および放電回路４４の回路構成例については、図３を参照して後述する。 The charging circuit 43 has an internal switch, and during periods when the LiB 20 is not being charged, the switch is turned off to cut off the current flowing from the power source 10 to the LiB 20. The discharging circuit 44 has an internal switch, and during periods when the LiB 20 does not have surplus power, the switch is turned off to prevent the LiB 20 from discharging. Examples of the circuit configurations of the charging circuit 43 and the discharging circuit 44 will be described later with reference to FIG. 3.

かかる充電制御装置１は、電源１０から第１負荷１０１へ電力を供給する第１系統１１０と、ＬｉＢ２０から第２負荷１０２へ電力を供給する第２系統１２０とを備える。系統間スイッチ４１は、第１系統１１０と第２系統１２０とを接続切断可能に接続する。 The charging control device 1 includes a first system 110 that supplies power from a power source 10 to a first load 101, and a second system 120 that supplies power from an LiB 20 to a second load 102. The inter-system switch 41 connects the first system 110 and the second system 120 in a manner that allows them to be disconnected.

これにより、充電制御装置１は、第１系統１１０および第２系統１２０のうち、一方の系統に電源失陥が発生しても、系統間スイッチ４１をオフにして、電源失陥が発生していない他方の系統によって電力を供給することにより、車両を安全な場所まで退避走行させて停車させることができる。 As a result, even if a power failure occurs in one of the first system 110 and the second system 120, the charging control device 1 can turn off the inter-system switch 41 and supply power from the other system where the power failure is not occurring, thereby allowing the vehicle to evacuate to a safe place and stop.

制御装置３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御装置３は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより、充電制御装置１の動作を制御する。 The control device 3 includes a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), etc., and various circuits. The control device 3 controls the operation of the charging control device 1 by the CPU executing a program stored in the ROM using the RAM as a working area.

なお、制御装置３は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。制御装置３は、電圧センサ５１，５２および電流センサ５３から入力される検出結果に基づいて、系統間スイッチ４１および給電スイッチ４２を制御することにより、電源１０またはＬｉＢ２０から第１負荷１０１と第２負荷１０２とに電力を供給する。 The control device 3 may be configured with hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array). The control device 3 supplies power from the power source 10 or the LiB 20 to the first load 101 and the second load 102 by controlling the inter-system switch 41 and the power supply switch 42 based on the detection results input from the voltage sensors 51, 52 and the current sensor 53.

制御装置３は、電源１０およびＬｉＢ２０が失陥していない通常時に、系統間スイッチ４１をオンし、給電スイッチ４２をオフして、電源１０から第１負荷１０１および第２負荷１０２へ電力を供給する。 During normal operation when the power source 10 and the LiB 20 are not failing, the control device 3 turns on the system switch 41 and turns off the power supply switch 42 to supply power from the power source 10 to the first load 101 and the second load 102.

また、制御装置３は、例えば、第１系統１１０において地絡などの電源失陥が発生した場合、系統間スイッチ４１をオフし、給電スイッチ４２をオンして、ＬｉＢ２０から第２負荷１０２へ電力を供給する。これにより、自動運転制御装置１００は、第１系統１１０において地絡等の電源失陥が発生した場合に、第２系統１２０を用いて車両を安全な場所まで退避走行させて停車させることができる。 In addition, for example, when a power failure such as a ground fault occurs in the first system 110, the control device 3 turns off the inter-system switch 41 and turns on the power supply switch 42 to supply power from the LiB 20 to the second load 102. In this way, when a power failure such as a ground fault occurs in the first system 110, the automatic driving control device 100 can use the second system 120 to evacuate the vehicle to a safe place and stop it.

［２．充電時動作］
次に、図２を参照し、充電制御装置１の充電時動作について説明する。図２は、実施形態に係る充電制御装置の充電経路を示す説明図である。図２に示すように、充電制御装置１では、制御装置３によって系統間スイッチ４１がオンされ、給電スイッチ４２がオフされた通常時動中に、例えば、自然放電等によってＬｉＢ２０の電圧が所定の電圧以下になると、自動的にＬｉＢ２０の充電が開始される。 [2. Operation during charging]
Next, the charging operation of the charge control device 1 will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is an explanatory diagram showing a charging path of the charge control device according to the embodiment. As shown in Fig. 2, in the charge control device 1, during normal operation in which the inter-system switch 41 is turned on and the power supply switch 42 is turned off by the control device 3, when the voltage of the LiB 20 becomes equal to or lower than a predetermined voltage due to, for example, natural discharge, charging of the LiB 20 is automatically started.

制御装置３は、ＬｉＢ２０の電圧が充電開始閾値以下まで低下すると、電源１０から系統間スイッチ４１および充電回路４３を経由してＬｉＢ２０に至る充電経路１３０に電流を流してＬｉＢ２０を充電する。 When the voltage of LiB20 drops below the charging start threshold, the control device 3 charges LiB20 by passing a current through the charging path 130 that runs from the power source 10 through the system switch 41 and the charging circuit 43 to LiB20.

このとき、制御装置３は、ＬｉＢ２０の状態、例えば、ＳＯＣ（State Of Charge）推定を行いつつ、ＬｉＢ２０を充電する。制御装置３は、電池の状態推定にあたり、電池の内部抵抗（＝（ＯＣＶ－ＣＣＶ）÷Ｉ）を求めるために、ＬｉＢ２０へ一定以上の電流を流す必要がある。ここで、ＯＣＶは、開放回路電圧（無通電時のＬｉＢ２０の電圧）である。ＣＣＶは、閉回路電圧（通電中のＬｉＢ２０の電圧）である。 At this time, the control device 3 charges the LiB20 while estimating the state of the LiB20, for example, the SOC (State Of Charge). When estimating the battery state, the control device 3 needs to pass a certain amount of current to the LiB20 in order to calculate the battery's internal resistance (= (OCV-CCV)÷I). Here, OCV is the open circuit voltage (the voltage of the LiB20 when no current is flowing). CCV is the closed circuit voltage (the voltage of the LiB20 when current is flowing).

一般的に、電池の内部抵抗は、値が非常に小さい。このため、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流が少ないとＯＣＶとＣＣＶとの差を検出できないため、内部抵抗を算出するためにＬｉＢ２０へ数〔Ａ〕以上の電流を通電する必要がある。 Generally, the internal resistance of a battery is very small. For this reason, if the current flowing through the LiB20 is small, the control device 3 cannot detect the difference between the OCV and the CCV, and so it is necessary to pass a current of several amperes or more through the LiB20 to calculate the internal resistance.

ただし、通電電流が大き過ぎる場合、充電時にＬｉＢ２０の劣化を促進する可能性がある。このため、制御装置３は、ＬｉＢ２０の劣化を抑制するため、電源１０の電圧値Ｖ１と、ＬｉＢ２０の電圧値Ｖｌｉｂとの差が規定値以上であり、通電電流が大きすぎる場合、電流を制限してＬｉＢ２０を充電する必要がある。 However, if the current flow is too large, it may accelerate the deterioration of LiB20 during charging. Therefore, in order to suppress the deterioration of LiB20, the control device 3 needs to charge LiB20 by limiting the current when the difference between the voltage value V1 of the power source 10 and the voltage value Vlib of LiB20 is equal to or greater than a specified value and the current flow is too large.

そこで、制御装置３は、電源１０の電圧値Ｖ１と、ＬｉＢ２０の電圧値Ｖｌｉｂとの差が規定値未満の場合には、ＬｉＢ２０に流す電流の要求値Ｉとして数〔Ａ〕を設定する。一方、電源１０の電圧値Ｖ１と、ＬｉＢ２０の電圧値Ｖｌｉｂとの差が規定値以上の場合、制御装置３は、要求値Ｉとして、電源１０の電圧値Ｖ１と、ＬｉＢ２０の電圧値Ｖｌｉｂとの差が規定値未満の場合の１０分の１程度の値を設定する。 Therefore, when the difference between the voltage value V1 of the power source 10 and the voltage value Vlib of the Lib20 is less than a specified value, the control device 3 sets a number [A] as the required value I of the current to be passed through the Lib20. On the other hand, when the difference between the voltage value V1 of the power source 10 and the voltage value Vlib of the Lib20 is equal to or greater than the specified value, the control device 3 sets the required value I to a value that is approximately one-tenth of the value when the difference between the voltage value V1 of the power source 10 and the voltage value Vlib of the Lib20 is less than the specified value.

このように、制御装置３は、電源１０とＬｉＢ２０との電圧差が規定値以上である場合には、電源１０とＬｉＢ２０との電圧差が規定値未満である場合よりも、ＬｉＢ２０の状態推定に必要な電流値を低く設定する。これにより、制御装置３は、電源１０とＬｉＢ２０との電圧差が規定値以上である場合に、ＬｉＢ２０の劣化を抑制することができる。 In this way, when the voltage difference between the power source 10 and the LiB 20 is equal to or greater than the specified value, the control device 3 sets the current value required for estimating the state of the LiB 20 lower than when the voltage difference between the power source 10 and the LiB 20 is less than the specified value. This allows the control device 3 to suppress deterioration of the LiB 20 when the voltage difference between the power source 10 and the LiB 20 is equal to or greater than the specified value.

さらに、制御装置３は、電源１０とＬｉＢ２０との電圧差またはＬｉＢ２０に流れる電流に応じて、ＬｉＢ２０に流れる電流が電池要件を満たし、かつ充電回路４３の後述する抵抗回路に含まれる抵抗素子の許容損失を超えない電流値となるように、抵抗回路の抵抗値を可変制御する。 Furthermore, the control device 3 variably controls the resistance value of the resistance circuit according to the voltage difference between the power source 10 and LiB20 or the current flowing through LiB20 so that the current flowing through LiB20 satisfies the battery requirements and does not exceed the allowable loss of the resistance element included in the resistance circuit of the charging circuit 43 described later.

ここでの電池要件は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値がＬｉＢ２０の状態推定に必要な電流値、つまり、上記した要求値Ｉを超えていることである。これにより、制御装置３は、ＬｉＢ２０の充電経路１３０におけるＬｉＢ２０よりも上流側に定電流制御回路が設けられなくても、充電回路４３内の抵抗を焼損させることなく、ＬｉＢ２０のＳＯＣを適切に推定しながら、ＬｉＢ２０を充電することができる。したがって、充電制御装置１によれば、コストを低減しつつ抵抗焼損を防止することができる。 The battery requirement here is that the current value flowing through LiB20 exceeds the current value required to estimate the state of LiB20, i.e., the required value I described above. This allows the control device 3 to charge LiB20 while appropriately estimating the SOC of LiB20 without burning out the resistor in the charging circuit 43, even if a constant current control circuit is not provided upstream of LiB20 in the charging path 130 of LiB20. Therefore, the charging control device 1 can prevent resistor burnout while reducing costs.

また、ＬｉＢ２０の充電時にＬｉＢ２０へ供給する電流を調整するＤＣ／ＤＣコンバータを系統間スイッチ４１とＬｉＢ２０との間に備える充電装置もあるが、この充電装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータがさらに必要になるためコストが増大する。また、この充電装置では、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作により発生するノイズが第１負荷１０１および第２負荷１０２の動作に悪影響をおよぼす恐れがある。 Some charging devices include a DC/DC converter between the system switch 41 and the LiB 20 to adjust the current supplied to the LiB 20 when the LiB 20 is being charged, but this charging device requires an additional DC/DC converter, which increases costs. Also, in this charging device, noise generated by the switching operation of the DC/DC converter may adversely affect the operation of the first load 101 and the second load 102.

これに対して、実施形態に係る充電制御装置１は、系統間スイッチ４１とＬｉＢ２０との間にＤＣ／ＤＣコンバータを設ける必要がないため、コストを低減することができる。また、抵抗回路４５は、ＬｉＢ２０の充電中にスイッチングが行われないので、ノイズによる悪影響を懸念する必要がない。 In contrast, the charging control device 1 according to the embodiment does not require a DC/DC converter between the system switch 41 and the LiB 20, which reduces costs. In addition, the resistor circuit 45 does not switch while the LiB 20 is being charged, so there is no need to worry about adverse effects of noise.

なお、電源１０の電圧値Ｖ１とＬｉＢ２０の電圧値Ｖｌｉｂとの差によっては、ＬｉＢ２０に流れる電流が充電回路４３の後述する抵抗回路に含まれる抵抗素子の許容損失を超える場合がある。このため、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流が充電回路４３の抵抗素子の許容損失を超える場合、ＬｉＢ２０の充電を禁止する。また、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流が充電回路４３の抵抗素子の許容損失以上になる場合、電源１０のＤＣ／ＤＣ１１に対して、電源１０の電圧値Ｖ１を低減させる指示を出力することもできる。これにより、制御装置３は、抵抗素子の焼損を防止することができる。 Depending on the difference between the voltage value V1 of the power source 10 and the voltage value Vlib of the LiB 20, the current flowing through the LiB 20 may exceed the allowable loss of a resistive element included in a resistor circuit of the charging circuit 43 described later. For this reason, the control device 3 prohibits charging of the LiB 20 when the current flowing through the LiB 20 exceeds the allowable loss of the resistive element of the charging circuit 43. The control device 3 can also output an instruction to the DC/DC 11 of the power source 10 to reduce the voltage value V1 of the power source 10 when the current flowing through the LiB 20 is equal to or greater than the allowable loss of the resistive element of the charging circuit 43. This allows the control device 3 to prevent the resistive element from burning out.

［３．充電回路および放電回路の構成］
図３は、実施形態に係る充電回路および放電回路の回路図である。図３に示すように、充電回路４３は、抵抗回路４５と、スイッチＳ５とを備える。スイッチＳ５は、一端が系統間スイッチ４１に接続され、他端が抵抗回路４５の電流入力部Ｐｉに接続される。抵抗回路４５の電流出力部Ｐｏは、ＬｉＢ２０に接続される。なお、図３では図１に示す給電スイッチ４２や第２負荷１０２への第２系統ラインを省略している。 [3. Configuration of charging circuit and discharging circuit]
Fig. 3 is a circuit diagram of a charging circuit and a discharging circuit according to an embodiment. As shown in Fig. 3, the charging circuit 43 includes a resistance circuit 45 and a switch S5. One end of the switch S5 is connected to the inter-system switch 41, and the other end is connected to a current input section Pi of the resistance circuit 45. A current output section Po of the resistance circuit 45 is connected to the LiB 20. Note that Fig. 3 omits the power supply switch 42 and the second system line to the second load 102 shown in Fig. 1.

抵抗回路４５は、電流出力部Ｐｏと電流入力部Ｐｉとの間に、電流出力部Ｐｏに近い側から順に直列接続される抵抗素子Ｒ０、抵抗素子Ｒ１、抵抗素子Ｒ２、抵抗素子Ｒ３、および抵抗素子Ｒ４を備える。 The resistor circuit 45 includes resistor elements R0, R1, R2, R3, and R4 connected in series between the current output section Po and the current input section Pi, in that order from the side closest to the current output section Po.

さらに、抵抗回路４５は、抵抗素子Ｒ０に並列接続されるスイッチＳ０、抵抗素子Ｒ２に並列接続されるスイッチＳ２、抵抗素子Ｒ３に並列接続されるスイッチＳ３、および抵抗素子Ｒ４に並列接続されるスイッチＳ４を備える。スイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５は、制御装置３によってオン／オフ制御される。 The resistor circuit 45 further includes a switch S0 connected in parallel to the resistor element R0, a switch S2 connected in parallel to the resistor element R2, a switch S3 connected in parallel to the resistor element R3, and a switch S4 connected in parallel to the resistor element R4. The switches S0, S2, S3, S4, and S5 are on/off controlled by the control device 3.

制御装置３は、ＬｉＢ２０を充電しない期間には、スイッチＳ５をオフにする。制御装置３は、ＬｉＢ２０を充電する期間には、スイッチＳ５をオンにする。このとき、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流す電流が電源１０の電圧値Ｖ１とＬｉＢ２０の電圧値Ｖｌｉｂとの差、または、ＬｉＢ２０に流れる電流に応じて、ＬｉＢ２０に流れる電流が電池要件を満たし、抵抗素子Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の許容損失を超えない電流値となるように、スイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をオン／オフ制御する。 The control device 3 turns off switch S5 during the period when LiB20 is not being charged. The control device 3 turns on switch S5 during the period when LiB20 is being charged. At this time, the control device 3 controls the on/off of switches S0, S2, S3, and S4 so that the current flowing through LiB20 is a current value that satisfies the battery requirements and does not exceed the allowable loss of resistor elements R0, R1, R2, R3, and R4, depending on the difference between the voltage value V1 of the power source 10 and the voltage value Vlib of LiB20, or the current flowing through LiB20.

制御装置３は、スイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をオン／オフ制御し、抵抗回路４５の抵抗値を変更することによってＬｉＢ２０の充電状態を切り替えて、ＬｉＢ２０に流す充電電流の電流値を調整する。各充電状態におけるスイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５の状態については、図４を参照して後述する。 The control device 3 controls the switches S0, S2, S3, and S4 to turn on and off, and changes the resistance value of the resistor circuit 45 to switch the charging state of the LiB 20 and adjust the current value of the charging current flowing through the LiB 20. The states of the switches S0, S2, S3, S4, and S5 in each charging state will be described later with reference to FIG. 4.

放電回路４４は、抵抗回路４５の電流入力部Ｐｉとグランドとの間に直列に接続される抵抗素子Ｒ１０と、スイッチＳ１０とを備える。スイッチＳ１０は、制御装置３によってオン／オフ制御される。抵抗素子Ｒ１０の抵抗値は、抵抗回路４５が備える抵抗素子Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の抵抗値の１０００倍程度である。 The discharge circuit 44 includes a resistor element R10 connected in series between the current input section Pi of the resistor circuit 45 and ground, and a switch S10. The switch S10 is controlled to be turned on and off by the control device 3. The resistance value of the resistor element R10 is approximately 1000 times the resistance value of the resistor elements R0, R1, R2, R3, and R4 included in the resistor circuit 45.

制御装置３は、通常時には、スイッチＳ１０をオフしておき、例えば、ＬｉＢ２０が過充電状態になる場合に、スイッチＳ１０をオンして、ＬｉＢ２０からグランドへ余剰電力を放電させる。これにより、制御装置３は、過充電によるＬｉＢ２０の劣化を抑制することができる。 The control device 3 normally keeps the switch S10 off, and when, for example, the LiB20 becomes overcharged, the control device 3 turns on the switch S10 to discharge excess power from the LiB20 to ground. This allows the control device 3 to suppress deterioration of the LiB20 due to overcharging.

［４．充電状態］
次に、図４を参照し、各充電状態におけるスイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５の状態について説明する。図４は、実施形態に係る充電制御装置の充電状態の説明図である。図４に示すように、制御装置３は、ＬｉＢ２０の充電を行わない場合、スイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５をイニシャル状態にする。このとき、制御装置３は、スイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を全てオフする。 4. Charging Status
Next, the states of the switches S0, S2, S3, S4, and S5 in each charging state will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is an explanatory diagram of the charging state of the charging control device according to the embodiment. As shown in FIG. 4, when the LiB 20 is not charged, the control device 3 sets the switches S0, S2, S3, S4, and S5 to the initial state. At this time, the control device 3 turns off all of the switches S0, S2, S3, S4, and S5.

制御装置３は、第１の充電状態においてスイッチＳ５をオンし、スイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をオフにする。これにより、電源１０から抵抗素子Ｒ４，Ｒ３，Ｒ２，Ｒ１，Ｒ０を介してＬｉＢ２０に電流が流れる。かかる第１の充電状態は、抵抗回路４５の抵抗値が最大となり、ＬｉＢ２０に最小の電流を流す状態である。 In the first charging state, the control device 3 turns on switch S5 and turns off switches S0, S2, S3, and S4. This causes a current to flow from the power source 10 to LiB20 via resistance elements R4, R3, R2, R1, and R0. In this first charging state, the resistance value of the resistance circuit 45 is at its maximum, and a minimum current flows through LiB20.

制御装置３は、第２の充電状態においてスイッチＳ５，Ｓ０をオンし、スイッチＳ２，Ｓ３，Ｓ４をオフにする。これにより、電源１０から抵抗素子Ｒ４，Ｒ３，Ｒ２，Ｒ１を介してＬｉＢ２０に電流が流れる。第２の充電状態は、抵抗回路４５の抵抗値が２番目に大きくなり、ＬｉＢ２０に２番目に小さな電流を流す状態である。 In the second charging state, the control device 3 turns on switches S5 and S0 and turns off switches S2, S3, and S4. This causes a current to flow from the power source 10 to LiB20 via resistance elements R4, R3, R2, and R1. The second charging state is the state in which the resistance value of the resistance circuit 45 is the second largest and the second smallest current flows through LiB20.

制御装置３は、第３の充電状態においてスイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２をオンし、スイッチＳ３，Ｓ４をオフにする。これにより、電源１０から抵抗素子Ｒ４，Ｒ３，Ｒ１を介してＬｉＢ２０に電流が流れる。第３の充電状態は、抵抗回路４５の抵抗値が３番目に大きくなり、ＬｉＢ２０に３番目に小さな電流を流す状態である。 In the third charging state, the control device 3 turns on switches S5, S0, and S2 and turns off switches S3 and S4. This causes a current to flow from the power source 10 to LiB20 via resistive elements R4, R3, and R1. The third charging state is the state in which the resistance value of the resistive circuit 45 is the third highest and the third lowest current flows through LiB20.

制御装置３は、第４の充電状態においてスイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２，Ｓ３をオンし、スイッチＳ４をオフにする。これにより、電源１０から抵抗素子Ｒ４，Ｒ１を介してＬｉＢ２０に電流が流れる。第４の充電状態は、抵抗回路４５の抵抗値が４番目に大きくなり、ＬｉＢ２０に４番目に小さな電流を流す状態である。 In the fourth charging state, the control device 3 turns on switches S5, S0, S2, and S3 and turns off switch S4. This causes a current to flow from the power source 10 to LiB20 via resistive elements R4 and R1. The fourth charging state is the state in which the resistance value of the resistive circuit 45 is the fourth highest and the fourth lowest current flows through LiB20.

制御装置３は、第５の充電状態においてスイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２，Ｓ３，４を全てオンにする。これにより、電源１０から抵抗素子Ｒ１を介してＬｉＢ２０に電流が流れる。かかる第５の充電状態は、抵抗回路４５の抵抗値が最小となり、ＬｉＢ２０に最大の電流を流す状態である。 In the fifth charging state, the control device 3 turns on all of the switches S5, S0, S2, S3, and S4. This causes a current to flow from the power source 10 to the LiB20 via the resistive element R1. In this fifth charging state, the resistance value of the resistive circuit 45 is at a minimum, and the maximum current flows through the LiB20.

［５．制御装置が実行する処理］
次に、図５～図９を参照し、実施形態に係る制御装置が実行する処理について説明する。図５～図９は、実施形態に係る制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。制御装置３は、ＬｉＢ２０の電圧が充電開始閾値以下になった場合に、図５～図９に示す処理を実行する。 [5. Processing performed by the control device]
Next, the process executed by the control device according to the embodiment will be described with reference to Fig. 5 to Fig. 9. Fig. 5 to Fig. 9 are flowcharts showing the process executed by the control device according to the embodiment. When the voltage of the LiB 20 becomes equal to or lower than the charging start threshold, the control device 3 executes the process shown in Fig. 5 to Fig. 9.

制御装置３は、まず、スイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５をオフしてスイッチ状態をイニシャル状態にする（ステップＳ１０１）。続いて、制御装置３は、データ取得を行う（ステップＳ１０２）。ここでは、制御装置３は、電源１０の電圧値Ｖ１、ＬｉＢ２０の電圧値Ｖｌｉｂ、要求値Ｉ、素子抵抗値Ｒｘ、および素子許容損失Ｐｄｘを取得する。 First, the control device 3 turns off the switches S0, S2, S3, S4, and S5 to set the switch states to the initial state (step S101). Next, the control device 3 acquires data (step S102). Here, the control device 3 acquires the voltage value V1 of the power source 10, the voltage value Vlib of the LiB 20, the required value I, the element resistance value Rx, and the element allowable loss Pdx.

その後、制御装置３は、電源１０とＬｉｂ２０との電圧差が規定値未満か否かを判定する（ステップＳ１０３）。制御装置３は、電源１０とＬｉｂ２０との電圧差が規定値未満でない、つまり、制御装置３は、電源１０とＬｉｂ２０との電圧差が規定値以上であると判定した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０８へ移す。 Then, the control device 3 determines whether the voltage difference between the power source 10 and Lib 20 is less than the specified value (step S103). If the control device 3 determines that the voltage difference between the power source 10 and Lib 20 is not less than the specified value, that is, that the voltage difference between the power source 10 and Lib 20 is equal to or greater than the specified value (step S103, No), the control device 3 proceeds to step S108.

また、制御装置３は、電源１０とＬｉｂ２０との電圧差が規定値未満であると判定した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、スイッチＳ５をオンし、スイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をオフしたときの、すなわち、抵抗回路４５の抵抗値が最大となる第１充電状態としたときの抵抗回路４５の消費電力Ｐｘを算出する（ステップＳ１０４）。なお、ステップＳ１０４で消費電力Ｐｘの算出に使用する素子抵抗値Ｒｘは、経路抵抗であり、消費電力Ｐｘの算出式の分母で使用する抵抗値である。ステップＳ１０４では、素子抵抗値Ｒｘは、Ｒ０＋Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４である。 When the control device 3 determines that the voltage difference between the power source 10 and Lib 20 is less than the specified value (step S103, Yes), it turns on switch S5 and turns off switches S0, S2, S3, and S4, i.e., calculates the power consumption Px of the resistance circuit 45 when the resistance circuit 45 is in the first charging state in which the resistance value of the resistance circuit 45 is maximum (step S104). Note that the element resistance value Rx used to calculate the power consumption Px in step S104 is the path resistance, and is the resistance value used in the denominator of the calculation formula for the power consumption Px. In step S104, the element resistance value Rx is R0+R1+R2+R3+R4.

そして、制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満か否かを判定する（ステップＳ１０５）。制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満でない、つまり、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ以上であると判定した場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、充電禁止またはＤＣ／ＤＣ１１に対して電源１０の電圧値Ｖ１低減指示を行い（ステップＳ１１０）、処理を終了する。 Then, the control device 3 judges whether the power consumption Px of the resistance circuit 45 is less than the element allowable loss Pdx (step S105). If the control device 3 judges that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is not less than the element allowable loss Pdx, that is, that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is equal to or greater than the element allowable loss Pdx (step S105, No), the control device 3 prohibits charging or instructs the DC/DC 11 to reduce the voltage value V1 of the power source 10 (step S110), and ends the process.

また、制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満であると判定した場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、スイッチＳ５をオンし、スイッチＳ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をオフしたときにＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒを算出する（ステップＳ１０６）。 In addition, if the control device 3 determines that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is less than the element allowable loss Pdx (step S105, Yes), it turns on switch S5 and calculates the current value Ir of the current flowing through LiB20 when switches S0, S2, S3, and S4 are turned off (step S106).

そして、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きいか否かを判定する（ステップＳ１０７）。制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きいと判定した場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、スイッチＳ５をオンし（ステップＳ１０８）、第１充電状態に移行して（ステップＳ１０９）、処理を終了する。 Then, the control device 3 determines whether the current value Ir of the current flowing through LiB20 is greater than the required value I (step S107). If the control device 3 determines that the current value Ir of the current flowing through LiB20 is greater than the required value I (step S107, Yes), it turns on the switch S5 (step S108), transitions to the first charging state (step S109), and ends the process.

また、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きくない、つまり、抵抗回路４５の抵抗値を最大とし、ＬｉＢ２０に流れる電流値を最小としたときに、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉ以下であると判定した場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、電流値を増加させるべく図６に示すステップＳ２０１へ処理を移す。 In addition, when the control device 3 determines that the current value Ir of the current flowing through LiB20 is not greater than the required value I, that is, when the resistance value of the resistance circuit 45 is maximized and the current value flowing through LiB20 is minimized, the control device 3 shifts the process to step S201 shown in FIG. 6 to increase the current value.

図６に示すように、制御装置３は、ステップＳ２０１において、スイッチＳ５，Ｓ０をオンし、スイッチＳ２，Ｓ３，Ｓ４をオフしたときの、すなわち、抵抗回路４５の抵抗値が２番目に大きな値となる第２充電状態としたときの抵抗回路４５の消費電力Ｐｘを算出する。なお、ステップＳ２０１では、素子抵抗値Ｒｘは、Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４である。 As shown in FIG. 6, in step S201, the control device 3 calculates the power consumption Px of the resistance circuit 45 when the switches S5 and S0 are turned on and the switches S2, S3, and S4 are turned off, that is, when the resistance circuit 45 is in the second charging state in which the resistance value of the resistance circuit 45 is the second largest. Note that in step S201, the element resistance value Rx is R1+R2+R3+R4.

そして、制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満か否かを判定する（ステップＳ２０２）。制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満でない、つまり、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ以上であると判定した場合（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、充電禁止またはＤＣ／ＤＣ１１に対して電源１０の電圧値Ｖ１低減指示を行い（ステップＳ２０７）、処理を終了する。 Then, the control device 3 judges whether the power consumption Px of the resistance circuit 45 is less than the element allowable loss Pdx (step S202). If the control device 3 judges that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is not less than the element allowable loss Pdx, that is, that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is equal to or greater than the element allowable loss Pdx (step S202, No), the control device 3 prohibits charging or instructs the DC/DC 11 to reduce the voltage value V1 of the power source 10 (step S207), and ends the process.

また、制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満であると判定した場合（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、スイッチＳ５，Ｓ０をオンし、スイッチＳ２，Ｓ３，Ｓ４をオフしたときにＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒを算出する（ステップＳ２０３）。 In addition, when the control device 3 determines that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is less than the element allowable loss Pdx (step S202, Yes), it turns on switches S5 and S0 and calculates the current value Ir of the current flowing through LiB20 when switches S2, S3, and S4 are turned off (step S203).

そして、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きいか否かを判定する（ステップＳ２０４）。制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きいと判定した場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、スイッチＳ５，Ｓ０をオンし（ステップＳ２０５）、第２充電状態に移行して（ステップＳ２０６）、処理を終了する。 Then, the control device 3 determines whether the current value Ir of the current flowing through LiB20 is greater than the required value I (step S204). If the control device 3 determines that the current value Ir of the current flowing through LiB20 is greater than the required value I (step S204, Yes), it turns on the switches S5 and S0 (step S205), transitions to the second charging state (step S206), and ends the process.

また、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きくない、つまり、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉ以下であると判定した場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、さらに電流値を増加させるべく図７に示すステップＳ３０１へ処理を移す。 In addition, if the control device 3 determines that the current value Ir of the current flowing through LiB20 is not greater than the required value I, that is, the current value Ir of the current flowing through LiB20 is equal to or less than the required value I (step S204, No), the control device 3 proceeds to step S301 shown in FIG. 7 to further increase the current value.

図７に示すように、制御装置３は、ステップＳ３０１において、スイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２をオンし、スイッチＳ３，Ｓ４をオフしたときの、すなわち、抵抗回路４５の抵抗値が３番目に大きな値となる第３充電状態としたときの抵抗回路４５の消費電力Ｐｘを算出する。なお、ステップＳ３０１では、素子抵抗値Ｒｘは、Ｒ１＋Ｒ３＋Ｒ４である。 As shown in FIG. 7, in step S301, the control device 3 calculates the power consumption Px of the resistance circuit 45 when the switches S5, S0, and S2 are turned on and the switches S3 and S4 are turned off, that is, when the resistance circuit 45 is in the third charging state in which the resistance value of the resistance circuit 45 is the third largest. Note that in step S301, the element resistance value Rx is R1+R3+R4.

そして、制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満か否かを判定する（ステップＳ３０２）。制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満でない、つまり、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ以上であると判定した場合（ステップＳ３０２，Ｎｏ）、充電禁止またはＤＣ／ＤＣ１１に対して電源１０の電圧値Ｖ１低減指示を行い（ステップＳ３０７）、処理を終了する。 Then, the control device 3 judges whether the power consumption Px of the resistance circuit 45 is less than the element allowable loss Pdx (step S302). If the control device 3 judges that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is not less than the element allowable loss Pdx, that is, that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is equal to or greater than the element allowable loss Pdx (step S302, No), the control device 3 prohibits charging or instructs the DC/DC 11 to reduce the voltage value V1 of the power source 10 (step S307), and ends the process.

また、制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満であると判定した場合（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、スイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２をオンし、スイッチＳ３，Ｓ４をオフしたときにＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒを算出する（ステップＳ３０３）。 In addition, when the control device 3 determines that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is less than the element allowable loss Pdx (step S302, Yes), it turns on switches S5, S0, and S2 and calculates the current value Ir of the current flowing through LiB20 when switches S3 and S4 are turned off (step S303).

そして、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きいか否かを判定する（ステップＳ３０４）。制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きいと判定した場合（ステップＳ３０４，Ｙｅｓ）、スイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２をオンし（ステップＳ３０５）、第３充電状態に移行して（ステップＳ３０６）、処理を終了する。 Then, the control device 3 determines whether the current value Ir of the current flowing through LiB20 is greater than the required value I (step S304). If the control device 3 determines that the current value Ir of the current flowing through LiB20 is greater than the required value I (step S304, Yes), it turns on switches S5, S0, and S2 (step S305), transitions to the third charging state (step S306), and ends the process.

また、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きくない、つまり、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉ以下であると判定した場合（ステップＳ３０４，Ｎｏ）、さらに電流値を増加させるべく図８に示すステップＳ４０１へ処理を移す。 In addition, if the control device 3 determines that the current value Ir of the current flowing through LiB20 is not greater than the required value I, that is, the current value Ir of the current flowing through LiB20 is equal to or less than the required value I (step S304, No), the control device 3 proceeds to step S401 shown in FIG. 8 to further increase the current value.

図８に示すように、制御装置３は、ステップＳ４０１において、スイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２，Ｓ３をオンし、スイッチＳ４をオフしたときの、すなわち、抵抗回路４５の抵抗値が４番目に大きな値となる第４充電状態としたときの抵抗回路４５の消費電力Ｐｘを算出する。なお、ステップＳ４０１では、素子抵抗値Ｒｘは、Ｒ１＋Ｒ４である。 As shown in FIG. 8, in step S401, the control device 3 calculates the power consumption Px of the resistance circuit 45 when the switches S5, S0, S2, and S3 are turned on and the switch S4 is turned off, that is, when the resistance circuit 45 is in the fourth charging state in which the resistance value of the resistance circuit 45 is the fourth largest. Note that in step S401, the element resistance value Rx is R1+R4.

そして、制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満か否かを判定する（ステップＳ４０２）。制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満でない、つまり、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ以上であると判定した場合（ステップＳ４０２，Ｎｏ）、充電禁止またはＤＣ／ＤＣ１１に対して電源１０の電圧値Ｖ１低減指示を行い（ステップＳ４０７）、処理を終了する。 Then, the control device 3 judges whether the power consumption Px of the resistance circuit 45 is less than the element allowable loss Pdx (step S402). If the control device 3 judges that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is not less than the element allowable loss Pdx, that is, that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is equal to or greater than the element allowable loss Pdx (step S402, No), the control device 3 prohibits charging or instructs the DC/DC 11 to reduce the voltage value V1 of the power source 10 (step S407), and ends the process.

また、制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満であると判定した場合（ステップＳ４０２，Ｙｅｓ）、スイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２，Ｓ３をオンし、スイッチＳ４をオフしたときにＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒを算出する（ステップＳ４０３）。 When the control device 3 determines that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is less than the element allowable loss Pdx (step S402, Yes), it turns on switches S5, S0, S2, and S3 and calculates the current value Ir of the current flowing through LiB20 when switch S4 is turned off (step S403).

そして、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きいか否かを判定する（ステップＳ４０４）。制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きいと判定した場合（ステップＳ４０４，Ｙｅｓ）、スイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２，Ｓ３をオンし（ステップＳ４０５）、第４充電状態に移行して（ステップＳ４０６）、処理を終了する。 Then, the control device 3 determines whether the current value Ir of the current flowing through LiB20 is greater than the required value I (step S404). If the control device 3 determines that the current value Ir of the current flowing through LiB20 is greater than the required value I (step S404, Yes), it turns on the switches S5, S0, S2, and S3 (step S405), transitions to the fourth charging state (step S406), and ends the process.

また、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きくない、つまり、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉ以下であると判定した場合（ステップＳ４０４，Ｎｏ）、さらに電流値を増加させるべく図９に示すステップＳ５０１へ処理を移す。 In addition, if the control device 3 determines that the current value Ir of the current flowing through LiB20 is not greater than the required value I, that is, the current value Ir of the current flowing through LiB20 is equal to or less than the required value I (step S404, No), the control device 3 proceeds to step S501 shown in FIG. 9 to further increase the current value.

図９に示すように、制御装置３は、ステップＳ５０１において、スイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をオンしたときの、すなわち、抵抗回路４５の抵抗値が最小となる第５充電状態としたときの抵抗回路４５の消費電力Ｐｘを算出する。なお、ステップＳ５０１では、素子抵抗値Ｒｘは、Ｒ１である。 As shown in FIG. 9, in step S501, the control device 3 calculates the power consumption Px of the resistance circuit 45 when the switches S5, S0, S2, S3, and S4 are turned on, that is, when the resistance circuit 45 is in the fifth charging state where the resistance value of the resistance circuit 45 is at a minimum. Note that in step S501, the element resistance value Rx is R1.

そして、制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満か否かを判定する（ステップＳ５０２）。制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満でない、つまり、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ以上であると判定した場合（ステップＳ５０２，Ｎｏ）、充電禁止またはＤＣ／ＤＣ１１に対して電源１０の電圧値Ｖ１低減指示を行い（ステップＳ５０７）、処理を終了する。 Then, the control device 3 determines whether the power consumption Px of the resistance circuit 45 is less than the element allowable loss Pdx (step S502). If the control device 3 determines that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is not less than the element allowable loss Pdx, that is, that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is equal to or greater than the element allowable loss Pdx (step S502, No), it prohibits charging or instructs the DC/DC 11 to reduce the voltage value V1 of the power source 10 (step S507), and ends the process.

また、制御装置３は、抵抗回路４５の消費電力Ｐｘが素子許容損失Ｐｄｘ未満であると判定した場合（ステップＳ５０２，Ｙｅｓ）、スイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をオンしたときにＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒを算出する（ステップＳ５０３）。 In addition, if the control device 3 determines that the power consumption Px of the resistance circuit 45 is less than the element allowable loss Pdx (step S502, Yes), it calculates the current value Ir of the current flowing through LiB20 when switches S5, S0, S2, S3, and S4 are turned on (step S503).

そして、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きいか否かを判定する（ステップＳ５０４）。制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きいと判定した場合（ステップＳ５０４，Ｙｅｓ）、スイッチＳ５，Ｓ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をオンし（ステップＳ５０５）、第５充電状態に移行して（ステップＳ５０６）、処理を終了する。 Then, the control device 3 determines whether the current value Ir of the current flowing through LiB20 is greater than the required value I (step S504). If the control device 3 determines that the current value Ir of the current flowing through LiB20 is greater than the required value I (step S504, Yes), it turns on switches S5, S0, S2, S3, and S4 (step S505), transitions to the fifth charging state (step S506), and ends the process.

また、制御装置３は、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉより大きくない、つまり、ＬｉＢ２０に流れる電流の電流値Ｉｒが要求値Ｉ以下であると判定した場合（ステップＳ５０４，Ｎｏ）、これ以上の抵抗回路４５の抵抗値操作では電流を増加できないため、充電禁止または電流値を増加すべくＤＣ／ＤＣ１１に対して電源１０の電圧値Ｖ１増加指示を行い（ステップＳ５０８）、処理を終了する。 In addition, if the control device 3 determines that the current value Ir of the current flowing through LiB20 is not greater than the required value I, that is, the current value Ir of the current flowing through LiB20 is equal to or less than the required value I (step S504, No), the current cannot be increased by further manipulating the resistance value of the resistance circuit 45, so it instructs the DC/DC 11 to prohibit charging or increase the voltage value V1 of the power source 10 to increase the current value (step S508), and ends the process.

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further advantages and modifications may readily occur to those skilled in the art. Therefore, the invention in its broader aspects is not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and equivalents thereof.

１充電制御装置
１０電源
１１ＤＣ／ＤＣ
１２ＰｂＢ
２０ＬｉＢ
３制御装置
４１系統間スイッチ
４２給電スイッチ
４３充電回路
４４放電回路
４５抵抗回路
５１，５２電圧センサ
５３電流センサ
１００自動運転制御装置
１０１第１負荷
１０２第２負荷
１１０第１系統
１２０第２系統
１３０充電経路
Ｓ０，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ１０スイッチ
Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１０抵抗素子 1 Charging control device 10 Power supply 11 DC/DC
12 PbB
20 LiB
3 Control device 41 Inter-system switch 42 Power supply switch 43 Charging circuit 44 Discharging circuit 45 Resistance circuit 51, 52 Voltage sensor 53 Current sensor 100 Automatic driving control device 101 First load 102 Second load 110 First system 120 Second system 130 Charging path S0, S2, S3, S4, S5, S10 Switches R0, R1, R2, R3, R4, R10 Resistance elements

Claims

a first system in which power from a power source is supplied to a first load;
a second system in which power from the secondary battery is supplied to a second load;
an inter-system switch capable of connecting and disconnecting the first system and the second system;
a resistance circuit that is provided in a charging path that charges the secondary battery from the power source and has a variable resistance value;
a control device that variably controls a resistance value of the resistance circuit in accordance with a voltage difference between the power source and the secondary battery or a current flowing through the secondary battery so that the current flowing through the secondary battery satisfies battery requirements and has a current value that does not exceed an allowable loss of a resistance element included in the resistance circuit;
Equipped with
The resistor circuit includes:
A power supply is connected between the inter-system switch and the secondary battery.
A charging control device comprising:

a resistor circuit that is provided in a charging path that charges the secondary battery from a power source and has a variable resistance value;
a control device that variably controls a resistance value of the resistance circuit in accordance with a voltage difference between the power source and the secondary battery or a current flowing through the secondary battery so that the current flowing through the secondary battery satisfies battery requirements and has a current value that does not exceed an allowable loss of a resistance element included in the resistance circuit;
The battery requirements are:
The current value of the current flowing through the secondary battery exceeds a current value required for estimating the state of the secondary battery.
A charging control device comprising:

a resistor circuit that is provided in a charging path that charges the secondary battery from a power source and has a variable resistance value;
a control device that variably controls a resistance value of the resistance circuit in accordance with a voltage difference between the power source and the secondary battery or a current flowing through the secondary battery so that the current flowing through the secondary battery satisfies battery requirements and has a current value that does not exceed an allowable loss of a resistance element included in the resistance circuit;
The control device includes:
When the voltage difference between the power source and the secondary battery is equal to or greater than a specified value, a current value required for estimating the state of the secondary battery is set lower than when the voltage difference between the power source and the secondary battery is less than the specified value.
A charging control device comprising:

The control device includes:
4. The charge control device according to claim 1 , wherein the voltage of the power supply is reduced when the power consumption of the resistance element is equal to or greater than an allowable loss of the resistance element.

a first system in which power from a power source is supplied to a first load;
a second system in which power from the secondary battery is supplied to a second load;
an inter-system switch capable of connecting and disconnecting the first system and the second system;
a resistor circuit connected between the inter-system switch and the secondary battery , the resistor circuit being provided in a charging path for charging the secondary battery from the power source and capable of changing a resistance value;
a control device that variably controls a resistance value of the resistance circuit ;
The resistor circuit is configured such that the control device of the charging control device connected between the system switch and the secondary battery is
variably controlling a resistance value of the resistance circuit in accordance with a voltage difference between the power source and the secondary battery or a current flowing through the secondary battery so that the current flowing through the secondary battery satisfies battery requirements and has a current value that does not exceed an allowable loss of a resistance element included in the resistance circuit.

a control device for charging a secondary battery, the control device including a resistance circuit having a changeable resistance value provided in a charging path for charging a secondary battery from a power source, and a control device for variably controlling the resistance value of the resistance circuit, the control device variably controlling the resistance value of the resistance circuit in accordance with a voltage difference between the power source and the secondary battery or a current flowing through the secondary battery so that the current flowing through the secondary battery satisfies battery requirements and has a current value that does not exceed an allowable loss of a resistance element included in the resistance circuit ,
The battery requirements are:
The current value of the current flowing through the secondary battery exceeds a current value required for estimating the state of the secondary battery.
A charging control method comprising:

A charging control device includes a resistance circuit that is provided in a charging path that charges a secondary battery from a power source and has a variable resistance value, and a control device that variably controls the resistance value of the resistance circuit,
variably controlling a resistance value of the resistance circuit in accordance with the voltage difference between the power source and the secondary battery or the current flowing to the secondary battery so that the current flowing to the secondary battery satisfies battery requirements and has a current value that does not exceed the allowable loss of a resistance element included in the resistance circuit , and when the voltage difference between the power source and the secondary battery is equal to or greater than a specified value, setting a current value required for estimating the state of the secondary battery lower than when the voltage difference between the power source and the secondary battery is less than the specified value .