JP7687119B2 - Vehicle power supply control system - Google Patents
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Description
本開示は、車両に搭載されたソーラーパネルが発電する電力の供給を制御する車両用給電制御システムに関する。 This disclosure relates to a vehicle power supply control system that controls the supply of power generated by a solar panel mounted on a vehicle.
特許文献1には、補機系統の消費電力が所定値以上の場合に、補機系統の消費電力が所定値未満の場合に比べて補機系統への給電量が大きくなるように、ソーラーパネル、又はソーラーバッテリ、あるいは補機バッテリから駆動用バッテリ及び補機系統へ供給する電力の割合を制御する、車両用給電制御システムが開示されている。
上記特許文献1に記載の技術では、補機系統の消費電力が所定値以上であっても駆動用バッテリへの充電ができない状況にある場合には、補機バッテリが過充電(電力の過供給)となるおそれがある。よって、補機バッテリが過充電とならないように、給電制御をさらに改善する余地がある。
In the technology described in
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、補機バッテリの過充電抑制を好適に制御することができる車両用給電制御システムを提供することを目的とする。 This disclosure was made in consideration of the above problems, and aims to provide a vehicle power supply control system that can effectively control the suppression of overcharging of an auxiliary battery.
上記課題を解決するために、本開示技術の一態様は、ソーラーパネルと、ソーラーパネルで発電された電力を充電する補機バッテリと、ソーラーパネル及び補機バッテリから電力が供給される補機系統と、を備える、車両用給電制御システムであって、補機系統の消費電力及び補機バッテリの状態に基づいて、ソーラーパネルで発電された電力の補機系統及び補機バッテリへの供給を制御する、車両用給電制御システムである。 In order to solve the above problems, one aspect of the disclosed technology is a vehicle power supply control system that includes a solar panel, an auxiliary battery that charges the power generated by the solar panel, and an auxiliary system to which power is supplied from the solar panel and the auxiliary battery, and that controls the supply of power generated by the solar panel to the auxiliary system and the auxiliary battery based on the power consumption of the auxiliary system and the state of the auxiliary battery.
本開示の車両用給電制御システムによれば、補機バッテリの過充電抑制を好適に制御することができる。 The vehicle power supply control system disclosed herein can effectively control the suppression of overcharging of the auxiliary battery.
本開示による車両用給電制御システムは、補機系統の消費電力及び補機バッテリの状態に基づいて、ソーラーパネルで発電された電力の補機系統及び補機バッテリへの供給を制御する。これにより、補機バッテリの過充電抑制を好適に制御することができる。
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
The vehicle power supply control system according to the present disclosure controls the supply of electric power generated by a solar panel to the auxiliary system and the auxiliary battery based on the power consumption of the auxiliary system and the state of the auxiliary battery, thereby making it possible to suitably control the suppression of overcharging of the auxiliary battery.
Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
<実施形態>
[構成]
図1は、本開示の一実施形態に係る車両用給電制御システム1の概略構成を示すブロック図である。図1に例示した車両用給電制御システム1は、ソーラーパネル10と、ソーラーECU20と、駆動用バッテリ30と、補機バッテリ40と、補機系統50と、を備える。なお、図1においては、電力が伝わる配線を太い実線で示し、電力以外の制御信号などが伝わる配線を細い矢印線で示している。この車両用給電制御システム1は、例えば、ハイブリッド自動車(HV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、及び電気自動車(EV)などの車両に搭載される。
<Embodiment>
[composition]
Fig. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle power
ソーラーパネル10は、太陽光の照射を受けて発電する発電装置であり、典型的には太陽電池セルの集合体である太陽電池モジュールである。ソーラーパネル10で発電される電力の量は、日射強度に依存する。ソーラーパネル10で発生した電力は、ソーラーECU20に出力される。このソーラーパネル10は、例えば車両のルーフなどに設置することができる。
The
ソーラーECU20は、ソーラーパネル10、駆動用バッテリ30、補機バッテリ40、及び補機系統50とそれぞれ接続されており、ソーラーパネル10で発電された電力の駆動用バッテリ30、補機バッテリ40、及び補機系統50に対する供給を制御することができる電子制御装置(Electronic Control Unit)である。本実施形態のソーラーECU20は、後述する監視ECU51からフィードバック入力される補機系統50の消費電力に関する情報及び補機バッテリ40の状態に基づいて、補機系統50へ供給する電力である給電電力を制御する充電制御を実施する。この充電制御については後述する。
The
駆動用バッテリ30は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの、充放電可能に構成された二次電池である。この駆動用バッテリ30は、ソーラーパネル10で発生した電力によって充電可能に、ソーラーECU20と接続されている。駆動用バッテリ30は、図示しない車両を駆動させるための主機的な機器と接続されており、この主機的な機器の動作に必要な電力を供給することができる。主機的な機器としては、スタータモーターや走行用電動モーターなどが例示できる。
The driving
補機バッテリ40は、例えばリチウムイオン電池や鉛蓄電池などの、充放電可能に構成された二次電池である。この補機バッテリ40は、ソーラーパネル10で発電された電力によって充電可能に、ソーラーECU20と接続されている。補機バッテリ40は、補機系統50に含まれる機器(図示せず)の動作に必要な電力を供給することができる。
The
補機系統50は、車両に搭載された様々な補機的な機器やシステムを含んで構成される。補機系統50に含まれる補機的な機器及びシステムは、ソーラーパネル10で発電される電力や補機バッテリ40に蓄えられた電力の供給を受けて動作する。この補機的な機器及びシステムとしては、ヘッドランプや室内灯などの灯火機器、ヒーターやエアコンなどの空調機器、自動運転や先進運転支援のシステムなどを例示できる。また、この補機系統50は、監視ECU51を含んでいる。
The
監視ECU51は、補機系統50に含まれる補機的な機器及びシステムや補機バッテリ40の状態を監視することができる電子制御装置である。この監視ECU51には、例えば車両のハイブリット走行を制御するHV-ECUなどを利用できる。監視ECU51は、補機バッテリ40の状態として、補機バッテリ40に流入する電流(入力電流)及び補機バッテリ40から流出する電流(出力電流)を取得する。また、監視ECU51は、補機バッテリ40の状態として、補機バッテリ40の電圧(端子電圧)を取得する。補機バッテリ40の入出力電流及び電圧の取得には、補機バッテリ40が備える電流センサーや電圧センサーなどを用いることができる。また、監視ECU51は、補機的な機器の状態として、ソーラーECU20が補機系統50に供給する電力(給電電力)を取得することができる。そして、監視ECU51は、取得した補機バッテリ40の入出力電流、電圧、及びソーラーECU20の補機系統50への給電電力に基づいて、補機系統50において実際に消費されている電力を算出し、この算出した補機系統50の消費電力に関する情報をソーラーECU20に出力する。
The
なお、上述したソーラーECU20や監視ECU51は、典型的にはプロセッサ、メモリ、及び入出力インターフェイスなどを含んだ装置の一部又は全部によって構成され、メモリに格納されたプログラムをプロセッサが読み出して実行することによって、それぞれの機能を実現する。
The
[制御]
次に、図2をさらに参照して、本実施形態に係る車両用給電制御システム1で行われる制御を説明する。図2は、車両用給電制御システム1のソーラーECU20及び監視ECU51が実行する充電制御の処理手順を説明するフローチャートである。
[control]
Next, the control performed in the vehicle power
図2に例示した充電制御は、駆動用バッテリ30への充電ができない状況の一例である車両の走行中などに、ソーラーECU20による補機系統50への給電が開始されると実行される。
The charging control illustrated in FIG. 2 is executed when the
(ステップS201)
ソーラーECU20は、ソーラーパネル10が供給することが可能な発電電力である発電可能電力Wgenを算出する。このソーラーパネル10の発電可能電力Wgenは、補機系統50に電力を供給することによって得られるソーラーパネル10の閉回路電圧と流出電流とに基づいて算出することができる。ソーラーパネル10の発電可能電力Wgenが算出されると、ステップS202に処理が進む。
(Step S201)
The
(ステップS202)
ソーラーECU20は、ソーラーパネル10の発電可能電力Wgenが、予め定めた閾値電力Wlimを超えるか否かを判断する。この判断は、効率的な充電制御を実施できるほどに十分な電力をソーラーパネル10が発生させることができているかを判断するために行われる。例えば、ソーラーパネル10の発電電力が、ソーラーECU20における充電制御処理の動作に必要な消費電力よりも低ければ、ソーラーECU20が充電制御処理を開始しても、電源となるバッテリ(図示せず)からの電力持ち出しが生じてしまうため望ましくない。よって、閾値電力Wlimは、ソーラーECU20による充電制御処理の実施に必要な電力以上となる所定の電力に設定することができる。
(Step S202)
The
ソーラーパネル10の発電可能電力Wgenが閾値電力Wlimを超える場合は(ステップS202、はい)、ステップS203に処理が進む。一方、ソーラーパネル10の発電可能電力Wgenが閾値電力Wlimを超えない場合は(ステップS202、いいえ)、ステップS204に処理が進む。
If the power generation capacity Wgen of the
(ステップS203)
ソーラーECU20は、補機系統50への給電を継続して実施する。その後、ステップS205に処理が進む。
(Step S203)
The solar ECU 20 continues to supply power to the
(ステップS204)
ソーラーECU20は、補機系統50への給電を終了する。これにより、本充電制御が終了する。
(Step S204)
The
(ステップS205)
ソーラーECU20は、ソーラーパネル10の発電可能電力Wgenが、補機系統50によって実際に消費されている電力である消費電力Waux以上であるか否かを判断する。補機系統50の消費電力Wauxには、監視ECU51が補機バッテリ40の入出力電流値、電圧値、及びソーラーECU20の補機系統50への給電電力に基づいて算出した消費電力が用いられる。なお、ソーラーECU20が実際に補機系統50に供給する給電電力は、後述するステップS209において算出されるため、最初のステップS205における判断時には、予め定められた初期値を用いるとよい。
(Step S205)
The
ソーラーパネル10の発電可能電力Wgenが補機系統50の消費電力Waux以上である場合は(ステップS205、はい)、ステップS206に処理が進む。一方、ソーラーパネル10の発電可能電力Wgenが補機系統50の消費電力Waux未満である場合は(ステップS205、いいえ)、ステップS207に処理が進む。
If the power that can be generated by the
なお、消費電力が変動する要因と予想される温度、湿度、及び経年数などを条件とした補機系統50に含まれる各々の機器及びシステムが消費する電力に関するマップ(消費電力マップ)を予め作成しておき、ソーラーECU20が、この消費電力マップに基づいて、実際に起動している補機系統50の機器及びシステムと、現在の温度、湿度、及び経年数とから、補機系統50の消費電力Wauxを算出するようにしてもよい。実際に起動している補機系統50の機器及びシステムについては、ソーラーECU20が監視ECU51から情報を提供してもらうことで可能である。
In addition, a map (power consumption map) of the power consumed by each device and system included in the
(ステップS206)
ソーラーECU20は、補機系統50の消費電力Wauxを、補機系統50へ供給する電力の目標値である目標電力Wtgtとして設定する。補機系統50の消費電力Wauxが目標電力Wtgtに設定されると、ステップS208に処理が進む。
(Step S206)
The
(ステップS207)
ソーラーECU20は、ソーラーパネル10の発電可能電力Wgenを、補機系統50へ供給する電力の目標値である目標電力Wtgtとして設定する。ソーラーパネル10の発電可能電力Wgenが目標電力Wtgtに設定されると、ステップS208に処理が進む。
(Step S207)
The
(ステップS208)
ソーラーECU20は、設定した目標電力Wtgtによる補機系統50への給電が実行される。目標電力Wtgtの補機系統50への供給が行われると、ステップS209に処理が進む。
(Step S208)
The
(ステップS209)
監視ECU51は、補機バッテリ40の入出力電流値及び電圧値に基づいて、ソーラーパネル10が実際に補機系統50へ供給している給電電力Wsendから補機系統50の消費電力Wauxを算出する。補機系統50の消費電力Wauxが算出されると、ステップS201に処理が進む。
(Step S209)
The monitoring
<作用・効果>
以上のように、本開示の一実施形態に係る車両用給電制御システム1によれば、ソーラーECU20は、ソーラーパネル10において補機系統50の消費電力Waux以上の電力を発電できる場合には、補機系統50に供給する目標電力Wtgtを補機系統50の消費電力Wauxに設定して給電を行う。この制御によって、補機系統50の機器やシステムが消費できない余剰分の電力が補機バッテリ40に分配されて補機バッテリ40が過充電(電力の過供給)になってしまうことを防止できるので、補機バッテリ40を任意の電圧で制御することが可能となる。よって、補機バッテリ40の劣化を抑制することができ、補機バッテリ40の寿命を向上させることができる。
<Action and Effects>
As described above, according to the vehicle power
また、本実施形態に係る車両用給電制御システム1によれば、ソーラーECU20は、ソーラーパネル10において効率的な充電制御は実施できるが補機系統50の消費電力Waux未満の電力しか発電できない場合には、補機系統50に供給する目標電力Wtgtをソーラーパネル10の発電可能電力Wgenに設定し、ソーラーパネル10の発電可能電力Wgenで不足する電力を補機バッテリ40の電力で補う給電を行う。この制御によって、補機系統50の消費電力Waux通りの給電を行うことができる。
In addition, according to the vehicle power
以上、本開示技術の一実施形態を説明したが、本開示は、車両用給電制御システムだけでなく、充電制御方法、その方法の制御プログラム、その制御プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な非一時的記憶媒体、車両用給電制御システムを備えた車両などとして捉えることが可能である。 Although one embodiment of the disclosed technology has been described above, the present disclosure can be understood not only as a vehicle power supply control system, but also as a charging control method, a control program for that method, a computer-readable non-transitory storage medium storing that control program, and a vehicle equipped with a vehicle power supply control system.
本開示の車両用給電制御システムは、ソーラーパネルが搭載された車両などに利用可能である。 The vehicle power supply control system disclosed herein can be used in vehicles equipped with solar panels, etc.
1 車両用給電制御システム
10 ソーラーパネル
20 ソーラーECU
30 駆動用バッテリ
40 補機バッテリ
50 補機系統
51 監視ECU
1 Vehicle power
30
Claims (2)
前記ソーラーパネルで発電された電力を充電する補機バッテリと、
前記ソーラーパネル及び前記補機バッテリから電力が供給される補機系統と、
を備える、車両用給電制御システムであって、
前記ソーラーパネルの発電可能電力を算出する算出部と、
前記発電可能電力が所定の閾値電力を超えかつ前記補機系統の消費電力以上であるか否かを判断する判断部と、
前記発電可能電力が前記閾値電力を超えかつ前記消費電力以上である場合、前記ソーラーパネルから前記補機系統へ供給する電力として前記消費電力を設定し、前記発電可能電力が前記閾値電力を超えかつ前記消費電力未満である場合、前記ソーラーパネルから前記補機系統へ供給する電力として前記発電可能電力を設定する設定部と、を備える、
車両用給電制御システム。 Solar panels and
an auxiliary battery that charges the power generated by the solar panel;
an auxiliary system to which power is supplied from the solar panel and the auxiliary battery;
A vehicle power supply control system comprising:
A calculation unit that calculates the power generation capacity of the solar panel;
a determination unit that determines whether the generateable power exceeds a predetermined threshold power and is equal to or greater than the power consumption of the auxiliary system;
a setting unit that sets the consumed power as the power to be supplied from the solar panel to the auxiliary system when the generateable power exceeds the threshold power and is equal to or greater than the consumed power, and that sets the generateable power as the power to be supplied from the solar panel to the auxiliary system when the generateable power exceeds the threshold power and is less than the consumed power.
Vehicle power supply control system.
請求項1に記載の車両用給電制御システム。The vehicle power supply control system according to claim 1 .
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