JP7639287B2 - Method for controlling backup power storage device and vehicle power supply system - Google Patents
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Description
バックアップ用の蓄電装置の制御方法、及び、車両の電源システムに関する。 This relates to a method for controlling a backup power storage device and a vehicle power supply system.
従来、車両に搭載されている電気負荷に電力供給するメインの蓄電装置と、メインの蓄電装置から電気負荷に正常に電力供給されなくなるパワーフェイルが生じた場合に電気負荷に電力供給するバックアップ用の蓄電装置とを備える車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, vehicles are known that are equipped with a main power storage device that supplies power to an electrical load mounted on the vehicle, and a backup power storage device that supplies power to the electrical load in the event of a power failure in which the main power storage device is no longer able to normally supply power to the electrical load (see, for example, Patent Document 1).
具体的には、特許文献1に記載の車両は自動運転対応の車両であり、メインバッテリー(メインの蓄電装置に相当)とサブバッテリー(バックアップ用の蓄電装置に相当)とを備えている。同文献に記載の車両用制御装置は、地図情報に基づいて自動運転の走行ルート上のカーブを抽出し、抽出したカーブに進入してから脱出するまでのカーブ走行で消費される電力とサブバッテリーの蓄電量とに基づいて、カーブ走行後のサブバッテリーの蓄電量が所定のフェールオペレーションが可能な閾値以上となるようにカーブへ進入する前にサブバッテリーを充電する。
Specifically, the vehicle described in
しかしながら、上述した特許文献1に記載の車両用制御装置は、メインバッテリーのパワーフェイルが生じた場合の安全性を向上させる上で改善の余地があった。
However, the vehicle control device described in
本明細書では、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の安全性を向上させる技術を開示する。 This specification discloses technology that improves safety in the event of a power failure in the main power storage device.
車両に搭載されている電気負荷に電力供給するメインの蓄電装置をバックアップするバックアップ用の蓄電装置の制御方法であって、前記車両の走行状況が、前記メインの蓄電装置から前記電気負荷に正常に電力供給されなくなるパワーフェイルに備えるべき走行状況であるか否かを判断する判断工程と、前記判断工程で前記パワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合、前記パワーフェイルが生じたときに前記バックアップ用の蓄電装置が短時間でバックアップを開始できるように準備する準備工程と、を含む。 A control method for a backup power storage device that backs up a main power storage device that supplies power to an electric load mounted on a vehicle, the control method including a determination step of determining whether the driving conditions of the vehicle are such that a power failure should be prepared for, in which the main power storage device will no longer normally supply power to the electric load, and a preparation step of preparing the backup power storage device so that it can start backup in a short time when the power failure occurs, if the determination step determines that the driving conditions are such that a power failure should be prepared for.
メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の安全性を向上させることができる。 This can improve safety in the event of a power failure in the main power storage device.
(本実施形態の概要)
(1)本発明の一局面によれば、車両に搭載されている電気負荷に電力供給するメインの蓄電装置をバックアップするバックアップ用の蓄電装置の制御方法は、前記車両の走行状況が、前記メインの蓄電装置から前記電気負荷に正常に電力供給されなくなるパワーフェイルに備えるべき走行状況であるか否かを判断する判断工程と、前記判断工程で前記パワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合、前記パワーフェイルが生じたときに前記バックアップ用の蓄電装置が短時間でバックアップを開始できるように準備する準備工程と、を含む。
(Outline of this embodiment)
(1) According to one aspect of the present invention, a control method for a backup power storage device that backs up a main power storage device that supplies power to an electrical load mounted on a vehicle includes a determination step of determining whether the driving conditions of the vehicle are such that preparations for a power failure are required in which power is no longer normally supplied from the main power storage device to the electrical load, and a preparation step of making preparations so that the backup power storage device can begin backup in a short period of time when the power failure occurs, if it is determined in the determination step that the driving conditions are such that preparations for the power failure are required.
「車両の走行状況」は、現在の走行状況に限られるものではなく、近い将来の走行状況であってもよい。「メインの蓄電装置をバックアップする」とは、メインの蓄電装置に替わって、あるいはメインの蓄電装置と協働して電気負荷に電力供給することをいう。「短時間」とは、上述した準備をしない場合に比べてメインの蓄電装置のパワーフェイルが生じてからバックアップが開始されるまでの時間が短いことをいう。「パワーフェイル」は「電源失陥」と言い換えることもできる。 "Vehicle driving conditions" are not limited to current driving conditions, but may also be driving conditions in the near future. "Backing up the main power storage device" means supplying power to an electrical load in place of the main power storage device or in cooperation with the main power storage device. "Short period of time" means that the time from when a power failure occurs in the main power storage device to when backup begins is shorter than in the case where the above-mentioned preparations are not made. "Power fail" can also be rephrased as "power supply failure."
車両の走行中にメインの蓄電装置のパワーフェイルが生じると、車両のコントロールが失われるなどによって安全な走行が困難になる可能性がある。バックアップ用の蓄電装置を備える車両の場合はメインの蓄電装置のパワーフェイルが生じてもバックアップ用の蓄電装置から電気負荷に電力供給されるので、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の安全性が向上する。
ただし、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じてからバックアップが開始されるまでの間も車両が走行していることから、バックアップ用の蓄電装置を備えていても短時間でバックアップを開始できないと安全性が低下する。
If a power failure occurs in the main power storage device while the vehicle is running, it may become difficult to run the vehicle safely due to loss of control of the vehicle, etc. In the case of a vehicle equipped with a backup power storage device, even if a power failure occurs in the main power storage device, power is supplied to the electrical load from the backup power storage device, improving safety in the event of a power failure in the main power storage device.
However, since the vehicle continues to run during the period from when a power failure occurs in the main power storage device to when backup begins, safety is reduced if backup cannot begin in a short period of time, even if a backup power storage device is provided.
本願発明者は、バックアップ用の蓄電装置がバックアップを開始するためには準備が必要な場合があることを見出した。バックアップの準備にはある程度の時間を要するので、バックアップの準備ができていないとメインの蓄電装置のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できない可能性がある。 The inventors of the present application have discovered that a backup power storage device may need to be prepared in order to start a backup. Since it takes a certain amount of time to prepare the backup, if the backup is not prepared, it may not be possible to start the backup in a short time if a power failure occurs in the main power storage device.
前述した特許文献1に記載の発明では、カーブへ進入する前にサブバッテリーを充電する。しかしながら、サブバッテリーを充電しても、メインバッテリーのパワーフェイルが生じてからバックアップが開始されるまでの時間が短縮されるわけではない。すなわち、特許文献1に記載の発明は、メインバッテリーのパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できるように準備するものではない。このため、メインバッテリーのパワーフェイルが生じた場合の安全性を向上させる上で改善の余地があった。
In the invention described in the
上記の制御方法によると、車両の走行状況が、メインの蓄電装置から電気負荷に正常に電力供給されなくなるパワーフェイル(以下、単に「メインの蓄電装置のパワーフェイル」という)に備えるべき走行状況であると判断した場合、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じたときにバックアップ用の蓄電装置が短時間でバックアップを開始できるように準備するので、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できる。このためメインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の安全性が向上する。 According to the above control method, if it is determined that the vehicle's driving conditions are such that it should be prepared for a power failure in which the main power storage device will no longer be able to normally supply power to the electrical load (hereinafter simply referred to as a "power failure of the main power storage device"), the backup power storage device is prepared to start backup in a short time when a power failure of the main power storage device occurs, so that backup can start in a short time when a power failure of the main power storage device occurs. This improves safety in the event of a power failure of the main power storage device.
(2)本発明の一局面によれば、前記パワーフェイルに備えるべき走行状況は、渋滞している道路を走行している状況、市街地を走行している状況、夜間走行している状況、雨天走行している状況、車両の周囲に他の車両がいる状況、歩道に人がいる道路を走行している状況、及び、自動運転で走行している状況の少なくとも一つであってもよい。 (2) According to one aspect of the present invention, the driving conditions for which the vehicle should be prepared for a power failure may be at least one of the following conditions: driving on a congested road, driving in an urban area, driving at night, driving in the rain, there are other vehicles around the vehicle, driving on a road with people on the sidewalk, and driving in autonomous driving mode.
渋滞している道路を走行している状況は渋滞していない道路を走行している状況に比べて車両の周囲に他の車両がいる可能性が高いため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じて安全な運転が困難になると他の車両に衝突する可能性がある。このため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の危険性が高い。このため、渋滞している道路を走行している状況は、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の安全性を向上させるための備えが求められる走行状況(言い換えると、メインの蓄電装置のパワーフェイルに備えるべき走行状況)であるといえる。
市街地を走行している状況は郊外を走行している状況に比べて道路に多くの車両がいたり人が道路を横断していたりする可能性が高いため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じて安全な運転が困難になると他の車両や人と接触する可能性がある。このため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の危険性が高い。
When driving on a congested road, there is a higher possibility that there are other vehicles around the vehicle than when driving on a road that is not congested, and therefore, if a power failure occurs in the main power storage device and safe driving becomes difficult, there is a possibility that the vehicle may collide with another vehicle. Therefore, the risk is high when a power failure occurs in the main power storage device. For this reason, it can be said that a driving situation when driving on a congested road is a driving situation that requires preparations to improve safety in the event of a power failure in the main power storage device (in other words, a driving situation in which preparations should be made for a power failure in the main power storage device).
When driving in urban areas, there is a higher probability of there being many vehicles on the roads and people crossing the roads than when driving in suburban areas, so if a power failure occurs in the main power storage device and safe driving becomes difficult, there is a possibility of contact with other vehicles or people. Therefore, the risk of a power failure in the main power storage device is high.
夜間走行している状況でメインの蓄電装置のパワーフェイルが生じるとヘッドライトが消灯する。ヘッドライトが消灯すると車両の安全な走行が困難になるため、昼間走行している状況に比べてメインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の危険性が高い。
雨天走行している状況は晴天走行している状況に比べて視界が悪いため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じて安全な運転が困難になったとき、視界が悪いことによって他の車両や人を回避することがより困難になる。このため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の危険性が高い。
If a power failure occurs in the main power storage device while driving at night, the headlights will turn off. Since it is difficult to drive the vehicle safely when the headlights are turned off, the risk of a power failure in the main power storage device is higher than when driving during the day.
Since visibility is poorer when driving in the rain than when driving on a sunny day, when a power failure occurs in the main power storage device and safe driving becomes difficult, the poor visibility makes it more difficult to avoid other vehicles and people, which increases the risk of a power failure in the main power storage device.
渋滞でなくても車両の周囲に他の車両がいる場合もある。車両の周囲に他の車両がいる状況では、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じて安全な運転が困難になると他の車両に衝突する可能性がある。このため、車両の周囲に他の車両がいない状況に比べてメインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の危険性が高い。
市街地でなくても歩道に人がいる場合もある。歩道に人がいる道路を走行している状況は歩道に人がいない道路を走行している状況に比べて人が道路を横断している可能性が高いため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じて安全な運転が困難になると人と接触する可能性がある。このため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の危険性が高い。
Even when there is no traffic jam, there may be other vehicles around the vehicle. In a situation where there are other vehicles around the vehicle, if a power failure occurs in the main power storage device and safe driving becomes difficult, there is a possibility that the vehicle may collide with the other vehicles. For this reason, the risk of a power failure in the main power storage device is higher than in a situation where there are no other vehicles around the vehicle.
Even outside urban areas, there may be people on the sidewalk. When driving on a road with people on the sidewalk, there is a higher chance of people crossing the road than when driving on a road without people on the sidewalk. If a power failure occurs in the main power storage device and safe driving becomes difficult, there is a possibility of contact with people. For this reason, there is a high risk when a power failure occurs in the main power storage device.
自動運転車では、自動運転中に電気負荷に電力供給されなくなると安全な運転が困難になる可能性がある。このため、自動運転と手動運転とを切り替え可能な車両の場合、自動運転で走行している状況は手動運転で走行している状況に比べてメインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の危険性が高い。 In autonomous vehicles, if power supply to the electrical load is cut off during autonomous driving, safe driving may become difficult. For this reason, in the case of vehicles that can switch between autonomous and manual driving, the risk of a power failure in the main power storage device is higher when driving autonomously than when driving manually.
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置のパワーフェイルに備えるべき走行状況は、渋滞している道路を走行している状況、市街地を走行している状況、夜間走行している状況、雨天走行している状況、車両の周囲に他の車両がいる状況、歩道に人がいる道路を走行している状況、及び、自動運転で走行している状況の少なくとも一つであるので、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の安全性が向上する。 According to the above control method, the driving conditions in which the vehicle should be prepared for a power failure of the main power storage device are at least one of the following conditions: driving on a congested road, driving in an urban area, driving at night, driving in the rain, there are other vehicles around the vehicle, driving on a road with people on the sidewalk, and driving in autonomous driving mode, thereby improving safety in the event of a power failure of the main power storage device.
夜間走行している状況、雨天走行している状況及び自動運転で走行している状況では必ずしも車両の周囲に他の車両や人がいる可能性が高いとはいえないが、渋滞している道路を走行している状況、市街地を走行している状況、車両の周囲に他の車両がいる状況、及び、歩道に人がいる道路を走行している状況では車両の周囲に他の車両や人がいる可能性が高い。前述した特許文献1に記載の発明はカーブ走行後にフェールオペレーションが不可能になることを回避するものであり、メインバッテリーのパワーフェイルが生じた場合の第三者の安全性を向上させることについては十分に検討されていなかった。
When driving at night, in the rain, or in autonomous driving mode, it is not necessarily likely that there are other vehicles or people around the vehicle; however, when driving on congested roads, in urban areas, when there are other vehicles around the vehicle, and when driving on roads with people on the sidewalk, there is a high possibility that there are other vehicles or people around the vehicle. The invention described in
これに対し、上記の制御方法によると、車両の走行状況が、渋滞している道路を走行している状況、市街地を走行している状況、車両の周囲に他の車両がいる状況あるいは歩道に人がいる道路を走行している状況の場合はバックアップの準備をするので、車両の乗員のみでなく、車両の周囲の第三者の安全性も向上する。このため、特許文献1に記載の発明に比べてより総合的な観点から安全が確保される。
In contrast, according to the above control method, if the vehicle is traveling on a congested road, in an urban area, or on a road with other vehicles around the vehicle or people on the sidewalk, the method prepares for a backup, improving the safety of not only the vehicle occupants but also third parties around the vehicle. Therefore, safety is ensured from a more comprehensive perspective than the invention described in
(3)本発明の一局面によれば、車両に搭載されている電気負荷に電力供給するメインの蓄電装置をバックアップするバックアップ用の蓄電装置の制御方法であって、前記メインの蓄電装置の異常を予見する予見工程と、前記予見工程で異常が予見されたことに応じて、前記メインの蓄電装置から前記電気負荷に正常に電力供給されなくなるパワーフェイルが生じたときに前記バックアップ用の蓄電装置が短時間でバックアップを開始できるように準備する準備工程と、を含んでもよい。 (3) According to one aspect of the present invention, a method for controlling a backup power storage device that backs up a main power storage device that supplies power to an electrical load mounted on a vehicle may include a prediction step for predicting an abnormality in the main power storage device, and a preparation step for preparing the backup power storage device to start backup in a short time in response to a power failure that prevents the main power storage device from normally supplying power to the electrical load when an abnormality is predicted in the prediction step.
上記の準備工程は、異常が予見された場合に必ず準備する場合だけでなく、異常が予見されたことに加えて更に別の条件が成立した場合に準備する場合も含む。このため、異常が予見されてもバックアップが準備されないこともある。
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置の異常が予見されたことに応じて、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じたときにバックアップ用の蓄電装置が短時間でバックアップを開始できるように準備するので、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できる。このためメインの蓄電装置のパワーフェイルが生じた場合の安全性が向上する。
The above preparation process includes not only the case where preparation is always performed when an abnormality is predicted, but also the case where preparation is performed when another condition is met in addition to the abnormality being predicted. For this reason, even if an abnormality is predicted, a backup may not be prepared.
According to the above control method, in response to prediction of an abnormality in the main power storage device, the backup power storage device prepares to start backup in a short time when a power failure occurs in the main power storage device, so that backup can start in a short time when a power failure occurs in the main power storage device, thereby improving safety in the event of a power failure in the main power storage device.
(4)本発明の一局面によれば、前記バックアップ用の蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子に直列に接続されている第1の電流遮断装置と、前記蓄電素子から供給される電力によって動作する管理装置であって、前記メインの蓄電装置をバックアップしないときは前記第1の電流遮断装置を遮断状態にし、前記メインの蓄電装置をバックアップするときは前記第1の電流遮断装置を通電状態にする管理装置と、を備え、前記管理装置は、前記メインの蓄電装置をバックアップしないときは省電力モードに移行し、当該制御方法は、前記準備工程において、前記管理装置を通常モードに移行させてもよい。 (4) According to one aspect of the present invention, the backup storage device includes a storage element, a first current interruption device connected in series to the storage element, and a management device that operates with power supplied from the storage element, the management device setting the first current interruption device to a cut-off state when the main storage device is not being backed up, and setting the first current interruption device to a conductive state when the main storage device is being backed up, the management device transitioning to a power saving mode when the main storage device is not being backed up, and the control method may transition the management device to a normal mode in the preparation step.
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置をバックアップしないときは第1の電流遮断装置を遮断状態にするので、バックアップ用の蓄電装置から電気負荷に流れる微小な暗電流によってバックアップ用の蓄電装置の充電状態が低下することを抑制できる。
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置をバックアップしないときは管理装置が省電力モードに移行する。管理装置は蓄電素子から供給される電力によって動作するので、省電力モードに移行すると管理装置による蓄電素子の電力消費も抑制される。
According to the above control method, when the main storage device is not being backed up, the first current interruption device is set to an interrupted state, thereby preventing a decrease in the state of charge of the backup storage device due to minute dark currents flowing from the backup storage device to the electrical load.
According to the above control method, when the main power storage device is not backed up, the management device goes into a power saving mode. Since the management device operates using power supplied from the power storage element, the power consumption of the power storage element by the management device is also reduced when the management device goes into the power saving mode.
しかしながら、省電力モードのときは通常モードに比べて管理装置が第1の電流遮断装置を通電状態にするまでに時間を要するため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できない。
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は管理装置を通常モードに移行させるので、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じたときに短時間で第1の電流遮断装置を通電状態にできる。このため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できる。
However, in the power saving mode, it takes longer for the management device to switch the first current interruption device to a conductive state than in the normal mode, so backup cannot be started in a short time when a power failure occurs in the main power storage device.
According to the above control method, when it is determined that the driving situation requires preparation for a power failure of the main power storage device, the management device is switched to the normal mode, so that the first current interruption device can be switched to a conducting state in a short time when a power failure of the main power storage device occurs. Therefore, backup can be started in a short time when a power failure of the main power storage device occurs.
(5)本発明の一局面によれば、前記バックアップ用の蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子に直列に接続されている第1の電流遮断装置と、を備え、当該制御方法は、前記メインの蓄電装置をバックアップしないときは前記第1の電流遮断装置を遮断状態にする工程を含み、前記準備工程において、前記第1の電流遮断装置を通電状態にしてもよい。 (5) According to one aspect of the present invention, the backup storage device includes a storage element and a first current interruption device connected in series to the storage element, and the control method includes a step of bringing the first current interruption device into an interrupted state when the main storage device is not being backed up, and the first current interruption device may be brought into an energized state in the preparation step.
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置をバックアップしないときは第1の電流遮断装置を遮断状態にするので、バックアップ用の蓄電装置から電気負荷に流れる微小な暗電流によってバックアップ用の蓄電装置の充電状態が低下することを抑制できる。
第1の電流遮断装置を遮断状態から通電状態に切り替えるためにはある程度の時間を要する。例えば第1の電流遮断装置としてリレーなどの有接点スイッチを用いる場合、遮断状態から通電状態にするためには数10msから数100msの長い時間を要する。第1の電流遮断装置がFET(Field Effect Transistor)などの半導体スイッチであってもある程度の時間は必要である。このため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じてから通電状態にすると短時間でバックアップを開始できない。
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は第1の電流遮断装置を通電状態にするので、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じてから第1の電流遮断装置を通電状態にする場合に比べて短時間でバックアップを開始できる。
According to the above control method, when the main storage device is not being backed up, the first current interruption device is set to an interrupted state, thereby preventing a decrease in the state of charge of the backup storage device due to minute dark currents flowing from the backup storage device to the electrical load.
It takes a certain amount of time to switch the first current interruption device from an interrupted state to an energized state. For example, when a contact switch such as a relay is used as the first current interruption device, it takes a long time of several tens to several hundreds of ms to switch from an interrupted state to an energized state. Even if the first current interruption device is a semiconductor switch such as a FET (Field Effect Transistor), a certain amount of time is required. For this reason, if the main storage device is switched to an energized state after a power failure occurs, backup cannot be started in a short time.
According to the above control method, when it is determined that the driving conditions require preparation for a power failure of the main power storage device, the first current interruption device is turned on, so that backup can be started in a shorter time than when the first current interruption device is turned on after a power failure of the main power storage device occurs.
(6)本発明の一局面によれば、前記電気負荷と前記バックアップ用の蓄電装置との間に第2の電流遮断装置が設けられており、当該制御方法は、前記パワーフェイルが生じたときに前記第2の電流遮断装置を通電状態にする工程を含んでもよい。 (6) According to one aspect of the present invention, a second current interruption device is provided between the electrical load and the backup power storage device, and the control method may include a step of energizing the second current interruption device when the power failure occurs.
上記の制御方法によると、パワーフェイルが生じたときに第2の電流遮断装置を通電状態にすることにより、バックアップ用の蓄電装置によってメインの蓄電装置をバックアップできる。 According to the above control method, when a power failure occurs, the second current interruption device is energized, so that the main storage device can be backed up by the backup storage device.
(7)本発明の一局面によれば、前記準備工程において、前記バックアップ用の蓄電装置が備える蓄電素子を加熱してもよい。 (7) According to one aspect of the present invention, in the preparation process, a storage element provided in the backup storage device may be heated.
バックアップ用の蓄電装置は待機中に蓄電素子の温度が低下することがある。蓄電素子の温度が低いと出力電圧が低下する。バックアップを開始すると電流が流れることによって蓄電素子の温度が上昇し、それにより出力電圧が上昇するが、定格電圧まで上昇するまでに時間を要し、定格電圧によるバックアップを短時間で開始できない可能性がある。
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は蓄電素子を加熱するので、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じたときに定格電圧によるバックアップを短時間で開始できる。
The temperature of the storage element of a backup power storage device may drop while in standby. If the temperature of the storage element is low, the output voltage drops. When backup starts, the temperature of the storage element rises due to the flow of current, which in turn increases the output voltage. However, it takes time for the output voltage to rise to the rated voltage, and it may not be possible to start backup at the rated voltage in a short time.
According to the above control method, when it is determined that the driving conditions require preparation for a power failure of the main power storage device, the storage element is heated, so that backup at the rated voltage can be started in a short time when a power failure of the main power storage device occurs.
(8)本発明の一局面によれば、前記バックアップ用の蓄電装置が前記メインの蓄電装置をバックアップしないときは前記車両が備える制御装置と前記バックアップ用の蓄電装置が備える管理装置との通信速度を基準速度より遅くする工程を含み、前記準備工程において、前記制御装置と前記管理装置との通信速度を前記基準速度に戻してもよい。 (8) According to one aspect of the present invention, the method includes a step of slowing down the communication speed between a control device provided in the vehicle and a management device provided in the backup power storage device below a reference speed when the backup power storage device does not back up the main power storage device, and in the preparation step, the communication speed between the control device and the management device may be returned to the reference speed.
車両が備える制御装置とバックアップ用の蓄電装置が備える管理装置との通信速度が遅いと、車両の制御装置がメインの蓄電装置のパワーフェイルを検出してバックアップ用の蓄電装置にバックアップを指示したとき、バックアップ用の蓄電装置の管理装置が指示を受信するまでに時間がかかる。
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は、車両が備える制御装置とバックアップ用の蓄電装置が備える管理装置との通信速度を基準速度に戻すので、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じたときにバックアップ用の蓄電装置の管理装置がバックアップの指示を受信するまでの時間を短縮できる。このため、メインの蓄電装置のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できる。
If the communication speed between the control device equipped in the vehicle and the management device equipped in the backup power storage device is slow, when the vehicle control device detects a power failure in the main power storage device and instructs the backup power storage device to back up, it takes time for the management device for the backup power storage device to receive the instruction.
According to the above control method, when it is determined that the driving situation requires preparation for a power failure of the main power storage device, the communication speed between the control device provided in the vehicle and the management device provided in the backup power storage device is returned to the reference speed, so that the time until the management device of the backup power storage device receives a backup instruction when a power failure of the main power storage device occurs can be shortened. Therefore, backup can be started in a short time when a power failure of the main power storage device occurs.
(9)本発明の一局面によれば、前記判断工程で前記パワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合に、前記バックアップ用の蓄電装置を充電する工程を含んでもよい。 (9) According to one aspect of the present invention, the method may include a step of charging the backup power storage device when the determination step determines that the driving situation is one in which preparation for a power failure is required.
バックアップ用の蓄電装置の充電状態(SOC:State Of Charge)が低いと、バックアップが必要になったときに電気負荷に十分な電力を供給できない可能性がある。
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合はバックアップ用の蓄電装置を事前に充電するので、バックアップが必要になったときに電気負荷に十分な電力を供給できる可能性が高くなる。
If the state of charge (SOC) of the backup power storage device is low, there is a possibility that the backup power storage device will not be able to supply sufficient power to an electric load when backup power is required.
According to the above control method, when it is determined that the driving conditions require preparation for a power failure of the main power storage device, the backup power storage device is charged in advance, thereby increasing the likelihood that sufficient power can be supplied to the electrical load when backup is required.
(10)本発明の一局面によれば、前記準備工程で準備を行った後、前記車両の走行状況が前記パワーフェイルに備えるべき走行状況ではなくなった場合に、前記バックアップ用の蓄電装置の準備状態を解除する工程を含んでもよい。 (10) According to one aspect of the present invention, the method may include a step of canceling the preparation state of the backup power storage device when the driving conditions of the vehicle are no longer those that require preparation for the power fail after the preparation step.
バックアップが準備された状態(準備状態)を維持するためにはバックアップ用の蓄電装置あるいはメインの蓄電装置の電力が消費される場合がある。上記の制御方法によると、メインの蓄電装置のパワーフェイルに備えるべき走行状況ではなくなった場合は準備状態を解除するので、バックアップ用の蓄電装置あるいはメインの蓄電装置の電力消費を抑制できる。 In order to maintain a state in which the backup is prepared (prepared state), power from the backup storage device or the main storage device may be consumed. According to the above control method, when the driving conditions are no longer such that preparation for a power failure of the main storage device is required, the prepared state is cancelled, so that power consumption from the backup storage device or the main storage device can be reduced.
(11)本発明の一局面によれば、前記準備工程で準備を行った後、前記車両の走行状況が前記パワーフェイルに備えるべき走行状況ではなくなった場合に、前記バックアップ用の蓄電装置を放電させて充電状態を低下させる工程を含んでもよい。 (11) According to one aspect of the present invention, the method may include a step of discharging the backup power storage device to reduce the state of charge when the driving conditions of the vehicle are no longer those that require preparation for the power fail after the preparation step.
蓄電装置は充電状態が高い状態で維持されると劣化し易い。上記の制御方法によると、メインの蓄電装置のパワーフェイルに備えるべき走行状況ではなくなった場合はバックアップ用の蓄電装置の充電状態を低下させるので、バックアップ用の蓄電装置の劣化を抑制できる。 Storage devices are prone to deterioration if they are maintained at a high state of charge. According to the above control method, when the driving conditions are no longer such that it is necessary to prepare for a power failure of the main storage device, the state of charge of the backup storage device is lowered, thereby suppressing deterioration of the backup storage device.
(12)本発明の一局面によれば、前記予見工程で異常が予見されたことに応じて、前記バックアップ用の蓄電装置を充電する工程を含んでもよい。 (12) According to one aspect of the present invention, the method may include a step of charging the backup power storage device in response to an abnormality being predicted in the prediction step.
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置の異常が予見されたことに応じてバックアップ用の蓄電装置を事前に充電するので、バックアップが必要になったときに電気負荷に十分な電力を供給できる可能性が高くなる。 According to the above control method, the backup storage device is charged in advance in response to a predicted abnormality in the main storage device, increasing the likelihood that sufficient power can be supplied to the electrical load when a backup is required.
(13)本発明の一局面によれば、前記準備工程で準備を行った後、前記メインの蓄電装置の異常が予見されなくなった場合に、前記バックアップ用の蓄電装置の準備状態を解除する工程を含んでもよい。 (13) According to one aspect of the present invention, the method may include a step of canceling the preparation state of the backup storage device when an abnormality in the main storage device is no longer predicted after preparation is performed in the preparation step.
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置の異常が予見されなくなった場合は準備状態を解除するので、バックアップ用の蓄電装置あるいはメインの蓄電装置の電力消費を抑制できる。 According to the above control method, when an abnormality in the main storage device is no longer predicted, the standby state is cancelled, thereby reducing power consumption in the backup storage device or the main storage device.
(14)本発明の一局面によれば、前記準備工程で準備を行った後、前記メインの蓄電装置の異常が予見されなくなった場合に、前記バックアップ用の蓄電装置を放電させて充電状態を低下させる工程を含んでもよい。 (14) According to one aspect of the present invention, the method may include a step of discharging the backup storage device to reduce its state of charge if, after preparation in the preparation step, an abnormality in the main storage device is no longer predicted.
上記の制御方法によると、メインの蓄電装置の異常が予見されなくなった場合はバックアップ用の蓄電装置の充電状態を低下させるので、バックアップ用の蓄電装置の劣化を抑制できる。 According to the above control method, when an abnormality in the main storage device is no longer predicted, the charge state of the backup storage device is lowered, thereby suppressing deterioration of the backup storage device.
本明細書によって開示される発明は、装置、方法、これらの装置または方法の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の種々の態様で実現できる。 The invention disclosed in this specification can be realized in various forms, such as an apparatus, a method, a computer program for implementing the functions of these apparatus or methods, and a recording medium on which the computer program is recorded.
<実施形態1>
実施形態1を図1から図5によって説明する。以降の説明では同一の構成部材には一部を除いて図面の符号を省略している場合がある。
<
A first embodiment will be described with reference to Figures 1 to 5. In the following description, the reference numerals of the drawings may be omitted for the same components, with some exceptions.
(1)車両の電気的構成
図1を参照して、実施形態1に係る車両1の電気的構成について説明する。車両1は電気自動車であり且つ自動運転車である。車両1は車両ECU11(電子制御装置:Electronic Control Unit)、記憶部12、各種のセンサ13、自動運転制御部14、車両1を駆動する電気モータ25、補機類26(電気負荷の一例)、無線通信部16及び電源システム17を備えている。車両ECU11は車両1が備える制御装置の一例である。
(1) Electrical Configuration of Vehicle The electrical configuration of a
車両ECU11は車両1の各部を制御するコンピュータである。車両ECU11はCPU11A、ROM11B、RAM11C及び第1の通信部11Dを備えている。ROM11BにはCPU11Aによって実行される各種の制御プログラムが記憶されている。第1の通信部11Dは車両ECU11が車両1の各部と通信するための通信回路である。
The
記憶部12には地図データなどの各種のデータが記憶されている。
各種のセンサ13は自動運転や後述する車両1の走行状況の検出などに用いられる。各種のセンサ13にはGPS受信機、ジャイロセンサ、車速センサ、加速度センサ、前方検出装置、後方検出装置、左側方検出装置、右側方検出装置、人感センサなどが含まれる。
GSP受信機は衛星測位システムの1つである全地球測位システム(GPS:Global Positioning System)から送信される信号に基づいて自車位置を検出するセンサである。GSP受信機はGPS以外の衛星測位システムから送信される信号に基づいて自車位置を検出してもよい。ジャイロセンサは車両1の角速度を検出するセンサである。車速センサは車両1の速度を検出するセンサである。加速度センサは車両1の加速度を検出するセンサである。
The
The
The GPS receiver is a sensor that detects the vehicle's position based on a signal transmitted from a Global Positioning System (GPS), which is one of the satellite positioning systems. The GPS receiver may detect the vehicle's position based on a signal transmitted from a satellite positioning system other than GPS. The gyro sensor is a sensor that detects the angular velocity of the
前方検出装置、後方検出装置、左側方検出装置及び右側方検出装置は、自車の前方、後方、左側方及び右側方に存在する物体や道路設備(車線、交差点、信号機など)などを検出するセンサである。これらの検出装置としてはカメラ、レーザーレーダー、ミリ波レーダーなどを用いることができる。
人感センサは自車周辺にいる人を検出する装置である。人感センサとしては例えば赤外線センサを用いることができる。前方検出装置、後方検出装置、左側方検出装置及び右側方検出装置によって自車周辺にいる人を検出してもよい。
The front detection device, rear detection device, left side detection device, and right side detection device are sensors that detect objects and road facilities (lanes, intersections, traffic lights, etc.) that exist in front of, behind, to the left, and to the right of the vehicle. Cameras, laser radars, millimeter wave radars, etc. can be used as these detection devices.
The human presence sensor is a device that detects people around the vehicle. For example, an infrared sensor can be used as the human presence sensor. People around the vehicle may be detected by a front detection device, a rear detection device, a left side detection device, and a right side detection device.
自動運転制御部14は、記憶部12に記憶されている地図データ、各種のセンサ13によって検出される情報、無線通信部16によって取得される情報などに基づいて車両1の自動運転を制御するコンピュータである。自動運転制御部14はCPU、ROM、RAMなどを備えている。ROMにはCPUが自動運転を制御するための制御プログラムや各種のデータなどが記憶されている。
補機類26は電力によって動作する機器である。補機類26には電動パワーステアリング、電動ブレーキ、ヘッドライド、ワイパー、エアコンなどが含まれる。
The automatic
The
無線通信部16は、高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport System)から自車周辺の交通情報(渋滞情報、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報など)を受信するための回路である。高度道路交通システムは一般財団法人道路交通情報通信システムセンターが収集、処理、編集した道路交通情報を、道路上に設置した情報発信装置(ビーコン)やFM多重放送などによって車両1に送信するシステムである。
The
無線通信部16はLTE(Long Term Evolution)などの無線アクセス網を介してインターネット上のサーバと通信し、サーバから渋滞情報や自車周辺の天気情報などを受信してもよい。
無線通信部16は他の車両との車車間通信を行ってもよい。車車間通信は、見通しの悪い交差点などにおいて出会い頭の事故や右折事故、左折事故等を防止するために、車両同士がお互いの位置や速度といった自車情報を無線で送受信するための通信である。
The
The
図2を参照して、電源システム17について説明する。電源システム17は、電気モータ25に電力供給する駆動用の蓄電装置21、補機類26に電力供給する補機用の蓄電装置22(メインの蓄電装置の一例)、補機用の蓄電装置22をバックアップするバックアップ用の蓄電装置23、DC/DCコンバータ24などを備えている。車両ECU11、補器用の蓄電装置22及びバックアップ用の蓄電装置23は実施形態1に係る電源システムの一例である。
The
バックアップ用の蓄電装置23は補機用の蓄電装置22の冗長系であり、補機用の蓄電装置22とは別の電力ラインによって補機類26やDC/DCコンバータ24に接続されている。バックアップ用の蓄電装置23は全ての補機類26に電力供給するのではなく、安全な走行に必要な最低限の補機類26だけに電力供給してもよい。
The backup
駆動用の蓄電装置21は例えば定格100Vの高電圧の蓄電装置である。補器用の蓄電装置22及びバックアップ用の蓄電装置23は例えば定格12Vである。車両1の走行中に補機用の蓄電装置22やバックアップ用の蓄電装置23を充電する場合は、駆動用の蓄電装置21によって充電される。駆動用の蓄電装置21によってこれらの蓄電装置を充電するときはDC/DCコンバータ24によって電圧が変換される。
The
補機用の蓄電装置22は種々の原因によってパワーフェイルが生じる可能性がある。例えばDC/DCコンバータ24の故障によって補機用の蓄電装置22が過剰に充電(過充電)されると、あるいはDC/DCコンバータ24の故障によって補機用の蓄電装置22が充電されなくなって過剰に放電(過放電)されると、後述する第1の電流遮断装置39(図3参照)が遮断状態(開状態、オフ状態、オープン状態)になってパワーフェイルが生じる場合がある。あるいは、後述する第1の電流遮断装置3が故障によって遮断状態になったままになることによってパワーフェイルが生じる可能性もある。あるいは、補機用の蓄電装置22が劣化することによってパワーフェイルが生じる可能性もある。あるいは、補機用の蓄電装置22から補機類26に電力供給する電力ラインの断線によってパワーフェイルが生じる可能性もある。
The
(2)補機用の蓄電装置及びバックアップ用の蓄電装置の電気的構成
補機用の蓄電装置22の電気的構成とバックアップ用の蓄電装置23の電気的構成とは実質的に同一である。ここではバックアップ用の蓄電装置23を例に説明する。
図3に示すように、バックアップ用の蓄電装置23は、複数の電池セル30A(蓄電素子の一例)からなる組電池30、BMU31((Battery Management Unit)、及び、通信コネクタ32を備えている。BMU31はバックアップ用の蓄電装置23が備える管理装置の一例である。車両ECU11とBMU31とは電源システムの制御部を構成している。
(2) Electrical Configuration of Auxiliary Power Storage Device and Backup Power Storage Device The electrical configuration of the auxiliary
As shown in FIG. 3, the backup
組電池30は正極側がパワーライン33Pを介して正極外部端子34Pに接続されており、負極側がパワーライン33Nを介して負極外部端子34Nに接続されている。組電池30は12個の電池セル30Aが3並列で4直列に接続されている。図3では並列に接続された3つの電池セル30Aを1つの電池記号で表している。電池セル30Aは繰り返し充放電可能な二次電池であり、具体的には例えばリチウムイオン二次電池である。
The positive electrode side of the
BMU31は電流センサ35、電圧検出回路36、温度センサ37、第1の電流遮断装置39及び管理部38を備えている。電流センサ35はパワーライン33Nに設けられており、組電池30の充放電電流を計測して管理部38に出力する。
電圧検出回路36は信号線によって各電池セル30Aの両端にそれぞれ接続されている。電圧検出回路36は各電池セル30Aの電池電圧を計測して管理部38に出力する。組電池30の総電圧は直列に接続された4つの電池セル30Aの合計電圧である。
温度センサ37は電池セル30Aの温度を計測して管理部38に出力する。温度センサ37は2つ以上設けられている。各温度センサ37は互いに異なる電池セル30Aの温度を計測する。温度センサ37は1つだけであってもよい。
The
The
The
第1の電流遮断装置39はパワーライン33Pに設けられている。第1の電流遮断装置39としてはリレーなどの有接点スイッチ(機械式)や、FET(Field Effect Transistor)などの半導体スイッチなどを用いることができる。第1の電流遮断装置39は管理部38によって通電状態(閉状態、オン状態、クローズ状態)と遮断状態(開状態、オフ状態、オープン状態)とが切り替えられる。
管理部38はCPUやRAMなどが1チップ化されたマイクロコンピュータ38A、記憶部38B及び第2の通信部38Cを備えている。管理部38は電池セル30Aから供給される電力によって動作する。記憶部38Bには各種のプログラムやデータなどが記憶されている。マイクロコンピュータ38Aは記憶部38Bに記憶されているプログラムを実行することにより、後述するSOC推定処理や保護処理などの各種の管理処理を実行する。第2の通信部38Cは管理部38が車両ECU11と通信するための回路である。
The first
The
通信コネクタ32は管理部38が車両ECU11と通信するための通信ケーブルが接続されるコネクタである。
The
管理部38によって実行されるSOC推定処理、及び、保護処理について説明する。SOC推定処理は、バックアップ用の蓄電装置23のSOCを推定する処理である。SOCを推定する方法としては、電流センサ35によって所定の時間間隔(10ミリ秒など)で電流値を計測し、計測した電流値を初期値に加減することによって推定する方法(電流積算法)や、バックアップ用の蓄電装置23の開放電圧(OCV:Open Circuit Voltage)からSOCを推定する方法などを用いることができる。
The SOC estimation process and protection process executed by the
保護処理は、バックアップ用の蓄電装置23を異常から保護する処理である。管理部38は、例えば推定されたSOCが所定の上限値以上である場合(過充電)、SOCが所定の下限値以下である場合(過放電)、電流センサ35によって計測された電流値が所定値以上である場合(過電流)、あるいは温度センサ37によって計測された温度が所定値以上である場合は、バックアップ用の蓄電装置23が異常であると判断する。管理部38は、バックアップ用の蓄電装置23が異常であると判断した場合は、第1の電流遮断装置39を遮断状態にすることによってバックアップ用の蓄電装置23を異常から保護する。上述した異常は一例であり、バックアップ用の蓄電装置23の異常はこれらに限られるものではない。
The protection process is a process for protecting the
(3)バックアップ用の蓄電装置によるバックアップ
図3を参照して、バックアップ用の蓄電装置23について説明する。バックアップ用の蓄電装置23の管理部38は、補機用の蓄電装置22をバックアップしないときは、バックアップ用の蓄電装置23から補機類26に流れる暗電流によってバックアップ用の蓄電装置23の電力が消費されることを抑制するために、第1の電流遮断装置39を遮断状態にする。
(3) Backup by Backup Power Storage Device The backup
前述したように管理部38は電池セル30Aから供給される電力によって動作する。このため、補機用の蓄電装置22をバックアップしないときも管理部38が起動していると管理部38によって電力が消費される。このため、管理部38は電力消費を抑制するために、第1の電流遮断装置39を遮断状態にした後にスリープモード(省電力モードの一例)に移行する。スリープモードでは外部からの起動信号を待ち受ける機能以外の機能への電力供給が遮断される。これにより管理部38による電力消費が抑制される。
As mentioned above, the
図1を参照して、車両ECU11について説明する。車両ECU11は補機用の蓄電装置22を監視し、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じた場合は第1の通信部11Dを介してバックアップ用の蓄電装置23の管理部38に起動信号を送信する。詳しくは後述するが、車両ECU11は補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じていなくてもバックアップ用の蓄電装置23の管理部38に起動信号を送信する場合もある。
The
補機用の蓄電装置22のパワーフェイルは適宜の方法で検出できる。例えば、車両ECU11は補機用の蓄電装置22から補機類26に流れる電流の電流値が所定値以下である場合は補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたと判断してもよいし、補機用の蓄電装置22の電圧が所定値以下まで低下した場合は補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたと判断してもよい。あるいは、補機用の蓄電装置22の管理部38は、保護処理によって第1の電流遮断装置39を遮断状態にした場合は、第1の電流遮断装置39を遮断状態にしたことを車両ECU11に通知してもよい。車両ECU11は、補機用の蓄電装置22から第1の電流遮断装置39を遮断状態にしたことが通知されると、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたと判断してもよい。
A power failure of the
バックアップ用の蓄電装置23の管理部38は、車両ECU11から起動信号を受信すると起動する(スリープモードから通常モードに移行する)。車両ECU11は、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38が起動した後、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38にバックアップを指示する。バックアップ用の蓄電装置23の管理部38はバックアップを指示されるとバックアップ用の蓄電装置23の第1の電流遮断装置39を通電状態に切り替える。これによりバックアップが開始される。
The
しかしながら、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38の起動にはある程度の時間を要するので、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じてから管理部38を起動すると、バックアップが開始されるまでに時間がかかる。このため、車両ECU11は、車両1の現在の走行状況が、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であるか否かを判断する判断処理を、車両1の走行中に5秒間隔などの所定の時間間隔で繰り返し実行する。判断処理についての説明は後述する。判断処理は走行中に限らず停止中も実行されてもよい。
However, since it takes a certain amount of time to start the
車両ECU11は、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じていなくても管理部38に起動信号を送信する。これにより管理部38が起動する(準備処理、準備工程の一例)。管理部38を起動することは準備の一例である。
その後に補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じた場合、既にバックアップ用の蓄電装置23の管理部38が起動していることから、車両ECU11はバックアップ用の蓄電装置23の管理部38にバックアップを指示する。このため、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じてから管理部38を起動する場合に比べ、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できる。
When the
If a power failure occurs in the auxiliary
(3-1)判断処理
車両ECU11は、車両1の現在の走行状況が以下の(a)から(g)の少なくとも1つに該当するか否かを判断し、該当する場合は、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断する。
(3-1) Judgment process The
(a)渋滞している道路を走行している状況
(b)市街地を走行している状況
(c)夜間走行している状況
(d)雨天走行している状況
(e)車両1の周囲に他の車両がいる状況
(f)歩道に人がいる道路を走行している状況
(g)自動運転で走行している状況
(a) A situation in which the vehicle is driving on a congested road (b) A situation in which the vehicle is driving in an urban area (c) A situation in which the vehicle is driving at night (d) A situation in which the vehicle is driving in the rain (e) A situation in which there are other vehicles around the vehicle 1 (f) A situation in which the vehicle is driving on a road with people on the sidewalk (g) A situation in which the vehicle is driving in autonomous driving mode
車両の走行状況が上述した走行状況に該当するか否かの判断について説明する。
(a)渋滞している道路を走行している状況
車両ECU11は、GPS受信機によって自車位置を検出すると伴に、無線通信部16によって高度道路交通システムやインターネット上のサーバなどから渋滞情報を受信する。車両ECU11は、検出した自車位置が、受信した渋滞情報によって示される渋滞区間に含まれている場合は、渋滞している道路を走行している状況であると判断する。
The determination as to whether or not the vehicle's driving conditions correspond to the above-mentioned driving conditions will be described below.
(a) State of driving on a congested road The
車両ECU11は、前方検出装置、後方検出装置、左側方検出装置及び右側方検出装置や、無線通信部16による車車間通信によって自車の周囲の他の車両の有無を判断するとともに、車速センサによって自車の車速を検出し、自車の周囲に他の車両があり、且つ、自車の車速が所定速度以下である場合は、渋滞している道路を走行している状況であると判断してもよい。
渋滞している道路を走行している状況であるか否かを判断する方法はこれらに限られるものではなく、適宜の方法で判断できる。
The
The method for determining whether or not the vehicle is traveling on a congested road is not limited to these, and any other appropriate method can be used for the determination.
(b)市街地を走行している状況
車両ECU11は、GPS受信機によって受信した信号から自車位置を検出し、検出した自車位置が市街地であるか郊外であるかを地図データから判断する。車両ECU11は、自車位置が市街地である場合は、市街地を走行している状況であると判断する。市街地を走行している状況であるか否かを判断する方法はこれに限られるものではなく、適宜の方法で判断できる。
(b) Driving in an urban area The
(c)夜間走行している状況
車両1のヘッドライトをオン/オフするとその信号が車両ECU11に送信される。車両ECU11は、ヘッドライトがオンであるときは夜間走行している状況であると判断する。予め夜間の時間帯(夜間の開始時刻と終了時刻)を設定しておいてもよい。車両ECU11は現在時刻が夜間の時間帯に含まれる場合は夜間走行している状況であると判断してもよい。夜間走行している状況であるか否かを判断する方法はこれらに限られるものではなく、適宜の方法で判断できる。
(c) Night driving status When the headlights of the
(d)雨天走行している状況
車両1のワイパーをオン/オフするとその信号が車両ECU11に送信される。車両ECU11は、ワイパーがオンであるときは雨天走行している状況であると判断する。
車両ECU11は、GPS受信機によって自車位置を検出すると伴に、無線通信部16によって高度道路交通システムやインターネット上のサーバなどから天気情報を受信してもよい。車両ECU11は、検出した自車位置が、受信した天気情報において雨天とされている地域に含まれている場合は、雨天走行している状況であると判断してもよい。雨天走行している状況であるか否かを判断する方法はこれらに限られるものではなく、適宜の方法で判断できる。
(d) Driving in the Rain When the wipers of the
The
(e)車両の周囲に他の車両がいる状況
車両ECU11は、前方検出装置、後方検出装置、左側方検出装置及び右側方検出装置を用いて車両1の周囲(例えば車両1を中心に半径30m以内)の他の車両を検出する。車両ECU11は検出した他の車両の台数が所定台数以上(例えば1台以上)である場合は、車両1の周囲に他の車両がいる状況であると判断する。上述した半径30mは一例である。自車を中心に半径何m以内を車両1の周囲と定義するかは適宜に決定できる。
車両ECU11は、車両1の周囲に他の車両がいる状況であるか否かを車車間通信によって判断してもよい。車両1の周囲に他の車両がいる状況であるか否かを判断する方法はこれらに限られるものではなく、適宜の方法で判断できる。
(e) Situation where there is another vehicle around the vehicle The
The
(f)歩道に人がいる道路を走行している状況
ここでは車両1が道路の左側を走行する左側通行である場合を例に説明する。車両ECU11は自車の左側の歩道を歩いている人を人感センサによって検出し、単位距離当たり(例えば100m当たり)の人の数を判断する。車両ECU11は、単位距離当たりの人の数が所定数以上(例えば10人以上)である場合は、歩道に人がいる道路を走行している状況であると判断する。
車両ECU11は、左側方検出装置を用いて人を検出してもよいし、人感センサと左側方検出装置とを組み合わせて人を検出してもよい。歩道に人がいる道路を走行している状況であるか否かを判断する方法はこれらに限られるものではなく、適宜の方法で判断できる。
(f) A situation where the
The
(g)自動運転で走行している状況
一般に自動運転車では自動運転と手動運転とを車両1の運転者が切り替えることができる。車両ECU11は、自動運転に切り替えられているときは、自動運転で走行している状況であると判断する。
自動運転と手動運転とは運転者が切り替える以外の方法によって切り替えることもできる。例えば、車両ECU11は、車両1が手動運転で走行しているときに、運転者の顔色、表情、体勢、体温などをカメラやその他のセンサによって検出してもよい。車両ECU11はその検出結果から運転者の健康状態や眠気などを判断し、健康状態が悪いと判断した場合や眠気があると判断した場合は自動運転に切り替えてもよい。
(g) Situation in which the vehicle is traveling in an automatic driving mode Generally, in an automatic driving vehicle, the driver of the
Switching between automatic driving and manual driving can also be achieved by a method other than switching by the driver. For example, the
(3-2)車両ECUによるバックアップの制御
車両ECU11によって実行されるバックアップの準備処理、及び、バックアップ処理について説明する。
図4を参照して、バックアップの準備処理について説明する。バックアップの準備処理は、車両1が走行している間、5秒間隔などの所定の時間間隔で繰り返し実行される。
S101では、車両ECU11は車両1の走行状況を検出する。
S102では、車両ECU11は、検出した走行状況が、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であるか否かを判断する(判断処理、判断工程の一例)。車両ECU11は、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合はS103に進み、備えるべき走行状況ではないと判断した場合はS106に進む。
(3-2) Backup Control by Vehicle ECU The backup preparation process and backup process executed by the
The backup preparation process will be described with reference to Fig. 4. The backup preparation process is repeatedly executed at predetermined time intervals, such as every 5 seconds, while the
In step S<b>101 , the
In S102, the
S103では、車両ECU11はバックアップ用の蓄電装置23がバックアップ中であるか否かを判断し、バックアップ中でない場合はS104に進み、バックアップ中である場合は本処理を終了する。
S104では、車両ECU11はバックアップ用の蓄電装置23に起動信号を送信する(準備処理、準備工程の一例)。ただし、既に管理部38が起動されてバックアップが準備されている場合は、車両ECU11は起動信号を送信しない。以降の説明では、管理部38が起動されてバックアップが準備されている状態のことを準備状態という。
S105では、車両ECU11はDC/DCコンバータ24を制御してバックアップ用の蓄電装置23を充電する(バックアップ用の蓄電装置を充電する工程の一例)。
In S103, the
In S104, the
In S105, the
S106では、車両ECU11は、バックアップ用の蓄電装置23が準備状態であるか否かを判断し、準備状態である場合はS107に進み、準備状態でない場合は本処理を終了する。
S107では、車両ECU11はバックアップ用の蓄電装置23がバックアップ中であるか否かを判断し、バックアップ中でない場合はS108に進み、バックアップ中である場合は本処理を終了する。
S108では、車両ECU11はバックアップ用の蓄電装置23に準備状態の解除を指示する。バックアップ用の蓄電装置23の管理部38は、解除が指示されると第1の電流遮断装置39を遮断状態にし、その後にスリープモードに移行する(準備状態を解除する工程の一例)。これにより準備状態が解除される。
In S106, the
In S107, the
In S108, the
図5を参照して、バックアップ処理について説明する。バックアップ処理は、車両1が走行している間、5秒間隔などの所定の時間間隔で繰り返し実行される。
S201では、車両ECU11は補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたか否かを判断し、パワーフェイルが生じた場合はS202に進み、生じていない場合は本処理を終了する。
S202では、車両ECU11はバックアップ用の蓄電装置23が準備状態であるか否かを判断し、準備状態である場合はS203に進み、準備状態でない場合はS204に進む。
The backup process will now be described with reference to Fig. 5. The backup process is repeatedly executed at predetermined time intervals, such as every five seconds, while the
In S201, the
In S202, the
S203では、車両ECU11はバックアップ用の蓄電装置23にバックアップを指示する。
S204では、車両ECU11はバックアップ用の蓄電装置23に起動信号を送信する。
S205では、車両ECU11は、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38が起動した後、バックアップ用の蓄電装置23にバックアップを指示する。
In step S203, the
In step S204, the
In S205, after the
(4)実施形態の効果
実施形態1に係るバックアップ用の蓄電装置23の制御方法によると、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときにバックアップ用の蓄電装置23が短時間でバックアップを開始できるように準備するので、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できる。このため補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じた場合の安全性が向上する。
(4) Effect of the embodiment According to the control method for the backup
上記の制御方法によると、パワーフェイルに備えるべき走行状況は前述した(a)から(g)の少なくとも一つであるので、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じた場合の安全性が向上する。
渋滞している道路を走行している状況、市街地を走行している状況、車両1の周囲に他の車両がいる状況、及び、歩道に人がいる道路を走行している状況のときは、車両1の周囲に他の車両や人がいる可能性が高い。上記の制御方法では、車両1の走行状況がこれらの状況に該当するときは補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できるように準備するので、車両1の乗員のみでなく、車両1の周囲の第三者の安全性も向上する。このため、特許文献1に記載の発明に比べてより総合的な観点から安全が確保されている。
According to the above control method, the driving conditions in which power failure should be prepared are at least one of (a) to (g) described above, so that safety is improved in the event of power failure of the auxiliary
When the
上記の制御方法によると、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38を起動するので、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときに短時間で第1の電流遮断装置39を通電状態にできる。このため、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できる。
According to the above control method, when it is determined that the driving situation requires preparation for a power failure of the
上記の制御方法によると、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は、バックアップ用の蓄電装置23を事前に充電するので、バックアップが必要になったときに補機類26に十分な電力を供給できる可能性が高くなる。
According to the above control method, if it is determined that the driving conditions require preparation for a power failure of the
上記の制御方法によると、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況ではなくなった場合は準備状態を解除するので(S108)、バックアップ用の蓄電装置23の電力消費を抑制できる。
According to the above control method, when the driving conditions are no longer such that preparation for a power failure of the
<実施形態2>
実施形態2に係る車両1の構成は実施形態1と実質的に同じである。
実施形態2に係る補機用の蓄電装置22の管理部38は、前述したSOC推定処理によって推定されたSOC、電圧検出回路36によって計測された電圧、温度センサ37によって計測された温度などから補機用の蓄電装置22の異常を予見する(予見工程、予見処理の一例)。例えば、SOCが95%以上であるときは異常(過充電)であると仮定する。この場合、管理部38はSOCが例えば90%未満から90%以上に変化すると、異常が予見されると判断する。過放電、電圧、温度などの異常についても同様である。
補機用の蓄電装置22の管理部38は、補機用の蓄電装置22の異常が予見される場合は、補機用の蓄電装置22の異常が予見されることを車両ECU11に通知する。
<Embodiment 2>
The configuration of the
The
When an abnormality in the auxiliary
補機用の蓄電装置22が異常になると第1の電流遮断装置39が遮断状態になるため、補機用の蓄電装置22の異常が予見される場合は近い将来に補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じる可能性がある。このため車両ECU11は、補機用の蓄電装置22の異常が予見されることを通知されると、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときにバックアップ用の蓄電装置23が短時間でバックアップを開始できるように準備する。この準備は実施形態1と同様であるので説明は省略する。
When an abnormality occurs in the
実施形態1と同様に、車両ECU11は、補機用の蓄電装置22の異常が予見されることを通知されると、バックアップ用の蓄電装置23を充電する。
補機用の蓄電装置22は、異常が予見されなくなった場合は、異常が予見されなくなったことを車両ECU11に通知する。車両ECU11は、補機用の蓄電装置22の異常が予見されなくなったことが通知されると、バックアップ用の蓄電装置23の準備状態を解除し、更に、バックアップ用の蓄電装置23を放電させてSOCを低下させる。
As in the first embodiment, when the
When the abnormality is no longer predicted, the
実施形態2に係る制御方法によると、補機用の蓄電装置22の異常が予見される場合は、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときにバックアップ用の蓄電装置23が短時間でバックアップを開始できるように準備する。このため、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じてからバックアップの準備をする場合に比べ、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できる。このため補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じた場合の安全性が向上する。
According to the control method of the second embodiment, when an abnormality in the
実施形態2に係る制御方法によると、補機用の蓄電装置22の異常が予見されたことに応じてバックアップ用の蓄電装置23を事前に充電するので、バックアップが必要になったときに補機類26に十分な電力を供給できる可能性が高くなる。
According to the control method of the second embodiment, the backup
実施形態2に係る制御方法によると、補機用の蓄電装置22の異常が予見されなくなった場合は準備状態を解除するので、バックアップ用の蓄電装置23の電力消費を抑制できる。
According to the control method of the second embodiment, when an abnormality in the
実施形態2に係る制御方法によると、補機用の蓄電装置22の異常が予見されなくなった場合はバックアップ用の蓄電装置23のSOCを低下させるので、バックアップ用の蓄電装置23の劣化を抑制できる。
According to the control method of the second embodiment, when an abnormality in the
<実施形態3>
実施形態3を図6によって説明する。実施形態3は実施形態1又は実施形態2の変形例である。ここでは実施形態1の変形例として説明する。
図6に示すように、実施形態3ではバックアップ用の蓄電装置23と補機類26との間に第2の電流遮断装置40が設けられている。第2の電流遮断装置40は車両ECU11によって開閉される。
<Embodiment 3>
A third embodiment will be described with reference to Fig. 6. The third embodiment is a modification of the first or second embodiment. Here, the third embodiment will be described as a modification of the first embodiment.
6, in the third embodiment, a second
実施形態3に係るバックアップ用の蓄電装置23の管理部38は、補機用の蓄電装置22をバックアップしないときは、スリープモードではなく、通常モードより動作クロックが低い低周波モード(省電力モードの一例)に移行する。低周波モードは動作クロックが低いので、車両ECU11がバックアップ用の蓄電装置23にバックアップを指示したとき、管理部38が第1の電流遮断装置39を通電状態にするまでに時間を要する。
When the
このため、実施形態3に係る車両ECU11は、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38に第1の電流遮断装置39を通電状態にするよう指示する。低周波モードでは動作クロックは低いもののバックアップ用の蓄電装置23の管理部38は起動しているので、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38は当該指示を受信すると第1の電流遮断装置39を通電状態にする。バックアップ用の蓄電装置23の第1の電流遮断装置39を通電状態にすることは準備の一例である。
車両ECU11は、その後に補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じると、第2の電流遮断装置40を通電状態にする。バックアップ用の蓄電装置23の第1の電流遮断装置39が既に通電状態になっていることから、第2の電流遮断装置40を通電状態にすると直ちにバックアップが開始される。
For this reason, when the
If a power failure subsequently occurs in the auxiliary
実施形態3に係る制御方法によると、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は第1の電流遮断装置39を通電状態にするので、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じてから第1の電流遮断装置39を通電状態にする場合に比べて短時間でバックアップを開始できる。
According to the control method of the third embodiment, when it is determined that the driving situation requires preparation for a power failure of the
実施形態3に係る制御方法によると、パワーフェイルが生じたときに第2の電流遮断装置40を通電状態にすることにより、バックアップ用の蓄電装置23によって補機用の蓄電装置22をバックアップできる。
According to the control method of the third embodiment, when a power failure occurs, the second
<実施形態4>
実施形態4を図7によって説明する。実施形態4は実施形態1から実施形態3の変形例である。ここでは実施形態1の変形例として説明する。
図7に示すように、実施形態4に係るバックアップ用の蓄電装置23は、内部に電池セル30Aを加熱するヒータ41(加熱部の一例)を備えている。ヒータ41に通電される電力は電池セル30Aによって供給される。
<Embodiment 4>
A fourth embodiment will be described with reference to Fig. 7. The fourth embodiment is a modification of the first to third embodiments. Here, the fourth embodiment will be described as a modification of the first embodiment.
7, the backup
実施形態4に係るバックアップ用の蓄電装置23の管理部38も、補機用の蓄電装置22をバックアップしないときは低周波モードに移行する。
実施形態4に係る車両ECU11は、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38に電池セル30Aを加熱するよう指示する。バックアップ用の蓄電装置23の管理部38は、当該指示を受信するとヒータ41に通電して電池セル30Aを加熱する。電池セル30Aを加熱することは準備の一例である。
The
When the
車両ECU11は、その後に補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じると、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38にバックアップを指示する。既にバックアップ用の蓄電装置23の電池セル30Aは加熱されることによって電圧が定格電圧まで上昇していることから、第1の電流遮断装置39を通電状態にすると直ちに定格電圧によるバックアップが開始される。
If a power failure occurs in the
実施形態4に係る制御方法によると、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は電池セル30Aを加熱するので、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときに定格電圧によるバックアップを短時間で開始できる。
According to the control method of the fourth embodiment, when it is determined that the driving conditions require preparation for a power failure of the
<実施形態5>
実施形態5は実施形態1から実施形態4の変形例である。ここでは実施形態1の変形例として説明する。
実施形態5に係るバックアップ用の蓄電装置23の管理部38も、補機用の蓄電装置22をバックアップしないときは低周波モードに移行する。
実施形態5では、車両ECU11の第1の通信部11Dとバックアップ用の蓄電装置23の第2の通信部38Cとの通信速度が可変である。バックアップ用の蓄電装置23の管理部38は、補機用の蓄電装置22をバックアップしないときは電力消費を抑制するために第2の通信部38Cの通信速度を基準速度より遅くする。
<Embodiment 5>
The fifth embodiment is a modification of the first to fourth embodiments. Here, the fifth embodiment will be described as a modification of the first embodiment.
The
In the fifth embodiment, the communication speed between the
実施形態5に係る車両ECU11は、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38に、第2の通信部38Cの通信速度を基準速度に戻すよう指示する。バックアップ用の蓄電装置23の管理部38は、当該指示を受信すると第2の通信部38Cの通信速度を基準速度に戻す。言い換えると、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38は第2の通信部38Cの通信速度を速くする。基準速度に戻すことは準備の一例である。
When the
車両ECU11は、その後に補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じると、管理部38にバックアップを指示する。管理部38はバックアップを指示されると第1の電流遮断装置39を通電状態に切り替える。これによりバックアップが開始される。第1の通信部11Dと第2の通信部38Cとの通信速度が基準速度に戻っていることから、補機用の蓄電装置22がバックアップ用の蓄電装置23の管理部38にバックアップを指示したとき、バックアップの指示が短時間でバックアップ用の蓄電装置23の管理部38によって受信される。このため、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときにバックアップ用の蓄電装置23が短時間でバックアップを開始できる。
If a power failure subsequently occurs in the
実施形態5に係る制御方法によると、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合は、車両ECU11とバックアップ用の蓄電装置23の管理部38との通信速度を基準速度に戻すので、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときにバックアップ用の蓄電装置23の管理部38がバックアップの指示を受信するまでの時間を短縮できる。このため、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じたときに短時間でバックアップを開始できる。
According to the control method of the fifth embodiment, when it is determined that the driving situation requires preparation for a power failure of the
<実施形態6>
実施形態6は実施形態1から実施形態5の変形例である。ここでは実施形態1の変形例として説明する。
実施形態6に係る車両ECU11は、図4に示すS108で準備状態を解除した後、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38に放電を指示する。バックアップ用の蓄電装置23の管理部38は、放電を指示されると、第1の電流遮断装置39を通電状態にする。これによりバックアップ用の蓄電装置23から補機類26に電力が供給され、バックアップ用の蓄電装置23が放電される(充電状態を低下させる工程の一例)。バックアップ用の蓄電装置23の管理部38は、バックアップ用の蓄電装置23のSOCが例えば50%まで低下すると、第1の電流遮断装置39を遮断状態にすることによって放電を停止する。
<Embodiment 6>
The sixth embodiment is a modification of the first to fifth embodiments. Here, the sixth embodiment will be described as a modification of the first embodiment.
After canceling the preparation state in S108 shown in Fig. 4, the
実施形態6に係る制御方法によると、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況ではなくなった場合はバックアップ用の蓄電装置23のSOCを低下させるので、バックアップ用の蓄電装置23の劣化を抑制できる。
According to the control method of the sixth embodiment, when the driving conditions are no longer such that it is necessary to prepare for a power failure of the
<他の実施形態>
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書によって開示される技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The technology disclosed in this specification is not limited to the embodiments described above and in the drawings, and for example, the following embodiments are also included in the technical scope disclosed in this specification.
(1)上記実施形態では車両1が電気自動車である場合を例に説明したが、車両1はエンジン自動車であってもよい。エンジン自動車の場合、補機用の蓄電装置22は車両1のエンジン始動装置が備えるスタータモータに電力供給する始動用の蓄電装置として用いられるとともに、補機類26に電力供給する補機用の蓄電装置としても用いられる。エンジン自動車の場合、補機用の蓄電装置22及びバックアップ用の蓄電装置23は車両発電機(オルタネータ)によって充電される。車両1はハイブリッド自動車であってもよい。
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態では車両1が自動運転車である場合を例に説明したが、車両1は手動運転車であってもよい。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記実施形態ではパワーフェイルに備えるべき走行状況として前述した(a)から(g)を例示したが、パワーフェイルに備えるべき走行状況はこれらに限定されない。例えば、パワーフェイルに備えるべき走行状況は、市街地を走行している状況であり、且つ、歩道に人がいる道路を走行している状況であってもよいし、夜間走行している状況であり、且つ、雨天走行している状況であってもよい。あるいは、車両1の車速が速いときは補機用の蓄電装置22のパワーフェイルが生じた場合の危険性が高いので、パワーフェイルに備えるべき走行状況は車速が所定値(例えば80km/h)以上である状況であってもよい。
(3) In the above embodiment, the driving conditions for which power failure should be prepared are exemplified by (a) to (g), but the driving conditions for which power failure should be prepared are not limited to these. For example, the driving conditions for which power failure should be prepared may be a condition in which the vehicle is traveling in an urban area and on a road with people on the sidewalk, or a condition in which the vehicle is traveling at night and in the rain. Alternatively, since the risk of power failure of the auxiliary
(4)上記実施形態では車両1の走行状況として現在の走行状況を例に説明したが、車両1の走行状況は近い将来の走行状況であってもよい。例えば、設定されている走行ルート上で車両1が近い将来に市街地に進入する場合、車両1の近い将来の走行状況は、補機用の蓄電装置22のパワーフェイルに備えるべき走行状況である。このため、市街地に進入する前にバックアップの準備をしてもよい。あるいは、近い将来に夜間の時間帯の開始時刻になる場合は、夜間の時間帯の開始時刻になる前にバックアップの準備をしてもよい。
(4) In the above embodiment, the current driving condition is described as an example of the driving condition of
(5)上記実施形態2では、補機用の蓄電装置22の異常が予見されるとバックアップの準備をする場合を例示した。これに対し、補機用の蓄電装置22の異常が予見されても、車両1が走行中でない場合はバックアップを準備しないようにしてもよい。言い換えると、補機用の蓄電装置22の異常が予見され、且つ、車両1が走行中である場合にバックアップを準備してもよい。
(5) In the above embodiment 2, a case where a backup is prepared when an abnormality in the
(6)上記実施形態2では、補機用の蓄電装置22の異常としてSOCの異常(過充電、過放電)、電圧の異常、温度の異常などを例に説明したが、補機用の蓄電装置22の異常はこれらに限られない。例えば、補機用の蓄電装置22の健康状態、劣化状態を示すSOH(State Of Health)の異常であってもよい。
(6) In the above second embodiment, the abnormality of the
(7)上記実施形態2では、補機用の蓄電装置22の管理部38は、補機用の蓄電装置22の異常が予見される場合は異常が予見されることを車両ECU11に通知する。これに対し、補機用の蓄電装置22の管理部38は、異常が予見されることを車両ECU11に通知するのではなく、バックアップ用の蓄電装置23の管理部38に起動信号を送信してもよい。バックアップ用の蓄電装置23の管理部38に起動信号を送信するとバックアップ用の蓄電装置23の管理部38が起動するので、バックアップが準備される。補機用の蓄電装置22の管理部38とバックアップ用の蓄電装置23の管理部38との通信は車両ECU11を介して行われてもよいし、補機用の蓄電装置22の管理部38とバックアップ用の蓄電装置23の管理部38とが直接通信してもよい。
(7) In the above-mentioned second embodiment, when an abnormality in the
(8)上記実施形態2では補機用の蓄電装置22の管理部38が補機用の蓄電装置22の異常を予見する場合を例に説明したが、補機用の蓄電装置22の異常を予見するための情報(電流値など)を車両ECU11に送信し、車両ECU11が補機用の蓄電装置22の異常を予見してもよい。
(8) In the above embodiment 2, the
(9)上記実施形態4ではバックアップ用の蓄電装置23の内部にヒータ41が設けられている場合を例に説明したが、ヒータ41はバックアップ用の蓄電装置23の外部においてバックアップ用の蓄電装置23の近傍に設けられてもよい。その場合、補機用の蓄電装置22がヒータ41に電力供給してもよいし、バックアップ用の蓄電装置23がヒータ41に電力供給してもよい。
(9) In the above fourth embodiment, the heater 41 is provided inside the backup
(10)上記実施形態4ではヒータ41によって電池セル30Aを加熱する場合を例に説明したが、電池セル30Aを加熱する方法はこれに限られない。例えば、実施形態1ではS105でバックアップ用の蓄電装置23を充電する。バックアップ用の蓄電装置23を充電すると電池セル30Aの温度が上昇するので、結果的に電池セル30Aが加熱される。
(10) In the above embodiment 4, the heater 41 is used to heat the
(11)上記実施形態6では補機類26に電力供給することによってバックアップ用の蓄電装置23のSOCを低下させる場合を例に説明した。これに対し、バックアップ用の蓄電装置23の内部あるいは外部に放電抵抗を備え、その放電抵抗によって放電してもよい。
(11) In the above sixth embodiment, the SOC of the backup
(12)上記実施形態において車両ECU11によって実行される処理の一部あるいは全部はバックアップ用の蓄電装置23の管理部38によって実行されてもよい。
(12) In the above embodiment, some or all of the processing executed by the
(13)上記実施形態では補機用の蓄電装置22及びバックアップ用の蓄電装置23の定格がいずれも12Vである場合を例に説明したが、補機用の蓄電装置22及びバックアップ用の蓄電装置23の定格はこれに限定されない。例えば補機用の蓄電装置22の定格が24Vであり、バックアップ用の蓄電装置23の定格が12Vであってもよい。補機用の蓄電装置22の定格が48Vであり、バックアップ用の蓄電装置23の定格が12Vであってもよい。補機用の蓄電装置22の定格が48Vであり、バックアップ用の蓄電装置23の定格が24Vであってもよい。補機用の蓄電装置22の定格が48Vであり、バックアップ用の蓄電装置23の定格が48Vであってもよい。バックアップ用の蓄電装置23の定格電圧が補機用の蓄電装置22の定格電圧より低い場合はDC/DCコンバータによって電圧が変換される。
(13) In the above embodiment, the rated voltage of the
(14)上記実施形態では蓄電素子としてリチウムイオン二次電池を例に説明したが、蓄電素子は電気化学反応を伴うキャパシタであってもよい。 (14) In the above embodiment, a lithium ion secondary battery is used as an example of the storage element, but the storage element may be a capacitor that involves an electrochemical reaction.
1 車両
11 車両ECU(制御装置、制御部の一例)
22 補器用の蓄電装置(メインの蓄電装置の一例)
23 バックアップ用の蓄電装置
26 補機類(電気負荷の一例)
30A 電池セル(蓄電素子の一例)
31 BMU(管理装置、制御部の一例)
39 第1の電流遮断装置
40 第2の電流遮断装置
41 ヒータ(加熱部の一例)
1
22. Storage device for auxiliary equipment (an example of a main storage device)
23 Backup
30A battery cell (an example of a storage element)
31 BMU (an example of a management device or control unit)
39 First
Claims (11)
前記車両の走行状況が、前記メインの蓄電装置から前記電気負荷に正常に電力供給されなくなるパワーフェイルに備えるべき走行状況であるか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で前記パワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合、前記パワーフェイルが生じたときに前記バックアップ用の蓄電装置が短時間でバックアップを開始できるように前記バックアップ用の蓄電装置の準備をする準備工程と、
を含む、バックアップ用の蓄電装置の制御方法。 A method for controlling a backup power storage device that backs up a main power storage device that supplies power to an electric load mounted on a vehicle, comprising:
a determination step of determining whether or not a driving condition of the vehicle is a driving condition in which a power failure should be prepared for when power is not normally supplied from the main power storage device to the electric load;
a preparation step of preparing the backup power storage device so that the backup power storage device can start backup in a short time when the power failure occurs, when the determination step determines that the driving situation is one in which preparation for the power failure should be performed ;
A method for controlling a backup power storage device, comprising:
前記パワーフェイルに備えるべき走行状況は、渋滞している道路を走行している状況、市街地を走行している状況、夜間走行している状況、雨天走行している状況、車両の周囲に他の車両がいる状況、歩道に人がいる道路を走行している状況、及び、自動運転で走行している状況の少なくとも一つである、バックアップ用の蓄電装置の制御方法。 A method for controlling a backup power storage device according to claim 1, comprising:
The method for controlling a backup power storage device, wherein the driving conditions for which power failure should be prepared are at least one of a condition in which the vehicle is traveling on a congested road, a condition in which the vehicle is traveling in an urban area, a condition in which the vehicle is traveling at night, a condition in which the vehicle is traveling in the rain, a condition in which there are other vehicles around the vehicle, a condition in which the vehicle is traveling on a road with people on the sidewalk, and a condition in which the vehicle is traveling in autonomous driving mode.
前記バックアップ用の蓄電装置は、
蓄電素子と、
前記蓄電素子に直列に接続されている第1の電流遮断装置と、
前記蓄電素子から供給される電力によって動作する管理装置であって、前記メインの蓄電装置をバックアップしないときは前記第1の電流遮断装置を遮断状態にし、前記メインの蓄電装置をバックアップするときは前記第1の電流遮断装置を通電状態にする管理装置と、
を備え、
前記管理装置は、前記メインの蓄電装置をバックアップしないときは省電力モードに移行し、
当該制御方法は、前記準備工程において、前記管理装置を通常モードに移行させる、バックアップ用の蓄電装置の制御方法。 A method for controlling the backup power storage device according to claim 1 or 2 , comprising:
The backup power storage device is
A storage element;
A first current interruption device connected in series to the storage element;
a management device that operates using power supplied from the storage element, the management device setting the first current interruption device in an interrupted state when the main storage device is not being backed up, and setting the first current interruption device in an energized state when the main storage device is being backed up;
Equipped with
the management device transitions to a power saving mode when the main power storage device is not backed up;
In the control method, the management device is caused to transition to a normal mode in the preparation step.
前記バックアップ用の蓄電装置は、
蓄電素子と、
前記蓄電素子に直列に接続されている第1の電流遮断装置と、
を備え、
当該制御方法は、
前記メインの蓄電装置をバックアップしないときは前記第1の電流遮断装置を遮断状態にする工程を含み、
前記準備工程において、前記第1の電流遮断装置を通電状態にする、バックアップ用の蓄電装置の制御方法。 A method for controlling the backup power storage device according to claim 1 or 2 , comprising:
The backup power storage device is
A storage element;
A first current interruption device connected in series to the storage element;
Equipped with
The control method includes:
a step of bringing the first current interruption device into an interrupted state when the main power storage device is not backed up;
The method for controlling a backup power storage device, wherein the preparation step brings the first current interruption device into an energized state.
前記電気負荷と前記バックアップ用の蓄電装置との間に第2の電流遮断装置が設けられており、
当該制御方法は、前記パワーフェイルが生じたときに前記第2の電流遮断装置を通電状態にする工程を含む、バックアップ用の蓄電装置の制御方法。 A method for controlling a backup power storage device according to claim 4 , comprising the steps of:
a second current interruption device is provided between the electric load and the backup power storage device;
The control method includes a step of placing the second current interruption device in a conducting state when the power failure occurs.
前記準備工程において、前記バックアップ用の蓄電装置が備える蓄電素子を加熱する、バックアップ用の蓄電装置の制御方法。 A method for controlling the backup power storage device according to any one of claims 1 to 5 , comprising:
The method for controlling a backup power storage device, wherein in the preparation step, a power storage element included in the backup power storage device is heated.
前記バックアップ用の蓄電装置が前記メインの蓄電装置をバックアップしないときは前記車両が備える制御装置と前記バックアップ用の蓄電装置が備える管理装置との通信速度を基準速度より遅くする工程を含み、
前記準備工程において、前記制御装置と前記管理装置との通信速度を前記基準速度に戻す、バックアップ用の蓄電装置の制御方法。 A method for controlling the backup power storage device according to any one of claims 1 to 6 , comprising:
a step of slowing down a communication speed between a control device provided in the vehicle and a management device provided in the backup power storage device below a reference speed when the backup power storage device does not back up the main power storage device,
The method for controlling a backup power storage device, wherein in the preparation step, the communication speed between the control device and the management device is returned to the reference speed.
前記判断工程で前記パワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合に、前記バックアップ用の蓄電装置を充電する工程を含む、バックアップ用の蓄電装置の制御方法。 A method for controlling the backup power storage device according to claim 1 or 2, comprising:
The method for controlling a backup power storage device includes the step of charging the backup power storage device when it is determined in the determination step that the driving situation is one in which preparation for a power failure should be made.
前記準備工程で準備を行った後、前記車両の走行状況が前記パワーフェイルに備えるべき走行状況ではなくなった場合に、前記バックアップ用の蓄電装置の準備状態を解除する工程を含む、バックアップ用の蓄電装置の制御方法。 A method for controlling the backup power storage device according to claim 1 or 2, comprising:
A method for controlling a backup power storage device, comprising a step of canceling the preparation state of the backup power storage device when, after preparation in the preparation step, the driving conditions of the vehicle are no longer driving conditions that require preparation for a power fail.
前記準備工程で準備を行った後、前記車両の走行状況が前記パワーフェイルに備えるべき走行状況ではなくなった場合に、前記バックアップ用の蓄電装置を放電させて充電状態を低下させる工程を含む、バックアップ用の蓄電装置の制御方法。 A method for controlling the backup power storage device according to claim 1 or 2, comprising:
A method for controlling a backup power storage device, comprising a step of discharging the backup power storage device to reduce its state of charge when, after preparation in the preparation step, the driving conditions of the vehicle are no longer driving conditions that require preparation for a power fail.
前記車両に搭載されている電気負荷に電力供給するメインの蓄電装置と、
前記メインの蓄電装置をバックアップするバックアップ用の蓄電装置と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記車両の走行状況が、前記メインの蓄電装置から前記電気負荷に正常に電力供給されなくなるパワーフェイルに備えるべき走行状況であるか否かを判断する判断処理と、
前記判断処理で前記パワーフェイルに備えるべき走行状況であると判断した場合、前記パワーフェイルが生じたときに前記バックアップ用の蓄電装置が短時間でバックアップを開始できるように前記バックアップ用の蓄電装置の準備をする準備処理と、
を実行する、車両の電源システム。 A power supply system for a vehicle, comprising:
a main power storage device that supplies power to an electrical load mounted on the vehicle;
a backup power storage device that backs up the main power storage device;
A control unit;
Equipped with
The control unit is
a determination process for determining whether or not a driving condition of the vehicle is a driving condition in which a power failure in which power is not normally supplied from the main power storage device to the electric load should be prepared;
a preparation process for preparing the backup power storage device so that the backup power storage device can start backup in a short time when the power failure occurs, when the determination process determines that the driving situation is one in which preparation for the power failure should be performed ;
to run the vehicle's power system.
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