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JP7560993B2 - Heat retention control device and heat retention control method - Google Patents

Heat retention control device and heat retention control method Download PDF

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JP7560993B2 JP2020176614A JP2020176614A JP7560993B2 JP 7560993 B2 JP7560993 B2 JP 7560993B2 JP 2020176614 A JP2020176614 A JP 2020176614A JP 2020176614 A JP2020176614 A JP 2020176614A JP 7560993 B2 JP7560993 B2 JP 7560993B2
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Description

開示の実施形態は、保温制御装置および保温制御方法に関する。 The disclosed embodiments relate to a heat retention control device and a heat retention control method.

従来、HEV(Hybrid Electric Vehicle)やEV(Electric Vehicle)等にたとえば補機用のバッテリとして搭載されるLiB(Lithium-Ion rechargeable Battery)が知られている。 Conventionally, LiBs (Lithium-Ion rechargeable batteries) are known that are installed in HEVs (Hybrid Electric Vehicles) and EVs (Electric Vehicles) as, for example, auxiliary batteries.

かかるLiBには複数のセルが含まれるが、各セルの容量や、内部抵抗、自己放電率などが不均一であることに起因して、各セルの電圧(以下、「セル電圧」という)にバラツキが生じる。そこで通常、かかるバラツキを解消するために、均等化回路による均等化(いわゆるセルバランス)が行われる。 Such LiBs contain multiple cells, but because the capacity, internal resistance, self-discharge rate, etc. of each cell are non-uniform, there is variation in the voltage of each cell (hereinafter referred to as "cell voltage"). Therefore, to eliminate such variation, equalization (so-called cell balancing) is usually performed using an equalization circuit.

なお、セルバランスでは、LiBを適度に温めることにより、セル間の自己充電速度差を拡大させることができるため、自己充電に伴ってセル間の電圧差を縮小させることができ、バラツキを効果的に解消することが可能となる。そこで、LiBを温めるためのヒータやファンといった加熱装置を設け、かかる加熱装置によりLiBを温めつつセルバランスを行う技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 In addition, in cell balancing, by appropriately heating the LiBs, the difference in self-charging speed between the cells can be increased, and the voltage difference between the cells can be reduced as a result of self-charging, making it possible to effectively eliminate variations. Therefore, a technology has been proposed in which a heating device such as a heater or fan is provided to warm the LiBs, and cell balancing is performed while the LiBs are heated by the heating device (see, for example, Patent Document 1).

特開2008-236910号公報JP 2008-236910 A

しかしながら、上述した従来技術には、電力を再利用しつつLiBを保温するうえで、更なる改善の余地がある。 However, the above-mentioned conventional technology has room for further improvement in terms of keeping LiBs warm while reusing electricity.

たとえば、車両がIG(イグニッション)オフされ、起動していない状態では、前述の加熱装置を含め、車両の各種の装置への電力の供給が停止しているため、LiBを温めることはできず、少なくとも保温することもできない。したがって、車両の起動直後からLiBが適度に温まるまでに、時間を要していた。 For example, when the vehicle's ignition is off and the vehicle is not running, the supply of power to the vehicle's various devices, including the heating device mentioned above, is stopped, so the LiB cannot be heated, or at least cannot be kept warm. Therefore, it takes time for the LiB to warm up to a suitable temperature immediately after the vehicle is started.

一方で、均等化回路に含まれるコンデンサは、車両がIGオフされた直後に電荷が残っていることがある。ただし、かかる電荷は、時間の経過とともに自然放電されてしまうため、電力が無駄になっていた。 On the other hand, the capacitors in the equalization circuit may still have a charge remaining in them immediately after the vehicle's ignition is turned off. However, this charge will naturally discharge over time, resulting in wasted power.

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、電力を再利用しつつバッテリを保温することができる保温制御装置および保温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 heat retention control device and a heat retention control method that can keep a battery warm while reusing power.

実施形態の一態様に係る保温制御装置は、取得部と、給電制御部とを備える。前記取得部は、複数のセルを有し、均等化回路によるセルバランスを実施可能に設けられたバッテリを加熱する加熱装置の状態、および、前記均等化回路の状態を取得する。前記給電制御部は、前記取得部によって取得された各状態に基づき、前記加熱装置への電力供給が停止し、かつ、前記均等化回路のコンデンサに電力が蓄電済みであると判定される場合に、前記コンデンサに蓄電された電力を前記加熱装置へ供給する。 The heat retention control device according to one aspect of the embodiment includes an acquisition unit and a power supply control unit. The acquisition unit acquires the state of a heating device that heats a battery having a plurality of cells and that is provided so that cell balancing can be performed by an equalization circuit, and the state of the equalization circuit. When it is determined based on the states acquired by the acquisition unit that power supply to the heating device has stopped and that power has been stored in a capacitor of the equalization circuit, the power supply control unit supplies the power stored in the capacitor to the heating device.

実施形態の一態様によれば、電力を再利用しつつバッテリを保温することができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to keep the battery warm while reusing power.

図1は、一般的な均等化回路の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a general equalization circuit. 図2は、実施形態に係る保温制御方法の概要説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a heat retention control method according to the embodiment. 図3は、実施形態に係る保温制御システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of a heat retention control system according to the embodiment. 図4は、実施形態に係る保温制御装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a heat retention control device according to the embodiment. 図5は、コンデンサに蓄電された電力をヒータへ供給する条件の説明図である。FIG. 5 is a diagram illustrating conditions for supplying the power stored in the capacitor to the heater. 図6は、実施形態に係る制御装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure executed by the control device according to the embodiment.

以下、添付図面を参照して、本願の開示する保温制御装置および保温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。 Below, the embodiments of the heat retention control device and heat retention control method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the attached drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments shown below.

また、以下では、バッテリが車両に補機用バッテリとして搭載されるLiBである場合を例に挙げて説明する。また、以下では、図1を用いて一般的な均等化回路2’の構成例について説明した後に、図2以降を用いて本実施形態に係る保温制御システム1の構成例について、具体的に説明する。 The following description will be given by taking as an example a case where the battery is an LiB installed in a vehicle as an auxiliary battery. The following description will first use FIG. 1 to explain a typical configuration example of an equalization circuit 2', and then use FIG. 2 and subsequent figures to specifically explain a configuration example of the heat retention control system 1 according to this embodiment.

まず、一般的な均等化回路2’の構成例について、図1を用いて説明する。図1は、一般的な均等化回路2’の構成例を示す図である。 First, a configuration example of a general equalization circuit 2' will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a general equalization circuit 2'.

図1に示すように、均等化回路2’は、コンデンサC1~C4,Cinと、ダイオードD1~D4と、インダクタL1~L4,Linと、スイッチQとを含む。 As shown in FIG. 1, the equalization circuit 2' includes capacitors C1 to C4 and Cin , diodes D1 to D4, inductors L1 to L4 and Lin , and a switch Q.

コンデンサC1~C4は均等化用のコンデンサであり、コンデンサCinは入力用のコンデンサである。インダクタLinは入力用のインダクタである。 The capacitors C1 to C4 are equalizing capacitors, the capacitor Cin is an input capacitor, and the inductor Lin is an input inductor.

均等化回路2’は、スイッチQをスイッチングすることにより、LiB3のセルB1~B4からコンデンサCinへと入力された電圧が変換され、セルB1~B4のうち最も電圧の低いセルに対して出力される。以下、コンデンサCin、スイッチQおよびインダクタLinから構成される回路を入力回路と呼び、コンデンサC1~C4、ダイオードD1~D4およびインダクタL1~L4から構成される回路を出力回路と呼ぶ。 The equalization circuit 2' converts the voltage input from cells B1 to B4 of LiB3 to capacitor Cin by switching switch Q, and outputs it to the cell with the lowest voltage among cells B1 to B4. Hereinafter, the circuit composed of capacitor Cin , switch Q, and inductor Lin will be referred to as the input circuit, and the circuit composed of capacitors C1 to C4, diodes D1 to D4, and inductors L1 to L4 will be referred to as the output circuit.

セルB1~B4は直列接続されており、その各々に対し、ダイオードD1とインダクタL1、ダイオードD2とインダクタL2、ダイオードD3とインダクタL3、および、ダイオードD4とインダクタL4からなる第1~第4のダイオード-インダクタ回路がそれぞれ並列に接続されている。 Cells B1 to B4 are connected in series, and the first to fourth diode-inductor circuits, consisting of diode D1 and inductor L1, diode D2 and inductor L2, diode D3 and inductor L3, and diode D4 and inductor L4, are connected in parallel to each of the cells.

各ダイオード-インダクタ回路においては、インダクタがダイオードのアノード側と接続されており、かつ、それぞれのインダクタからダイオードへと向かう極性の電流を遮断しないように、各ダイオード-インダクタ回路は直列接続されている。 In each diode-inductor circuit, the inductor is connected to the anode side of the diode, and each diode-inductor circuit is connected in series so as not to block current of the polarity flowing from each inductor to the diode.

また、コンデンサC1~C4は、第1~第4のダイオード-インダクタ回路におけるダイオードとインダクタの中間点と入力回路との間に、それぞれ接続されている。なお、セルB1は接地されている。 In addition, capacitors C1 to C4 are connected between the midpoints of the diodes and inductors in the first to fourth diode-inductor circuits and the input circuit, respectively. Cell B1 is grounded.

なお、コンデンサC1~C4、ダイオードD1~D4、インダクタL1~L4がそれぞれ同一の素子である必要はなく、各コンデンサの容量、各ダイオードの特性、各インダクタのインダクタンスは互いに異なっていてもよい。同様に、LiB3のセルB1~B4の容量も互いに異なっていてもよい。 Note that the capacitors C1 to C4, the diodes D1 to D4, and the inductors L1 to L4 do not need to be identical elements, and the capacitance of each capacitor, the characteristics of each diode, and the inductance of each inductor may be different from each other. Similarly, the capacitances of the cells B1 to B4 of LiB3 may also be different from each other.

また、セル、ダイオード-インダクタ回路、および、均等化用のコンデンサの数は、4に限らず2以上の任意の数であってよい。また、図1では、スイッチはスイッチQ一つのみであるが、動作をカスタマイズする等の目的で任意の制御用スイッチを追加してもよい。 The number of cells, diode-inductor circuits, and equalizing capacitors is not limited to four and may be any number equal to or greater than two. In addition, in FIG. 1, there is only one switch, switch Q, but any control switch may be added for the purpose of customizing operation, etc.

ここで、セルB1~B4の各セル電圧をV1~V4とする。また、セルB1~B4の容量はコンデンサC1~C4の容量に比べて十分に大きく、スイッチQのスイッチングの一周期にわたってV1~V4は一定であるとみなす。また、コンデンサCinに印加される電圧(セルB1~B4それぞれに印加された電圧の合計電圧)のスイッチング周期に関する時間平均をVin(=V1+V2+V3+V4)とする。また、インダクタLinを流れる電流の時間平均をILinとする。 Here, the cell voltages of the cells B1 to B4 are V1 to V4. The capacitance of the cells B1 to B4 is sufficiently large compared to the capacitance of the capacitors C1 to C4, and V1 to V4 are considered to be constant over one switching period of the switch Q. The time average of the voltage applied to the capacitor Cin (the total voltage of the voltages applied to the cells B1 to B4) over the switching period is Vin (=V1+V2+V3+V4). The time average of the current flowing through the inductor Lin is ILin .

かかる均等化回路2’において、たとえばセルB1~B4のうちセル電圧が最も低いセルをセルB1とすると、スイッチングの1周期においてセルB1~B4から入力回路へと流れ込んだ電流は、インダクタLinを経由してコンデンサC1~C4を含む出力回路とへと流れ込み、変換されたうえで最低電圧のセルB1へと優先的に出力される。 In such an equalization circuit 2', for example, if the cell with the lowest cell voltage among cells B1 to B4 is cell B1, the current that flows from cells B1 to B4 to the input circuit during one switching period flows via inductor Lin to the output circuit including capacitors C1 to C4, is converted, and then preferentially output to cell B1 with the lowest voltage.

エネルギーの授受に着目すれば、入力回路から出力回路へと伝送される入力電力はVin×ILinであり、出力回路においてはかかる入力電力が変換されたうえで、電圧の最も低いセルB1へと優先的に伝送される。このとき、セルB1へ流れ込む電流は、均等化回路2’における損失をゼロとみなせば、(Vin×ILin)/V*で表される。ただし、V*は当該最低電圧セルの電圧であり、ここでの例においてはV1と等しい。 In terms of energy transfer, the input power transmitted from the input circuit to the output circuit is Vin x ILin , and this input power is converted in the output circuit and transmitted preferentially to the cell B1 with the lowest voltage. At this time, the current flowing into cell B1 is expressed as ( Vin x ILin )/V*, assuming that the loss in the equalization circuit 2' is zero. Here, V* is the voltage of the lowest voltage cell, and is equal to V1 in this example.

出力回路から最低電圧のセルB1に対して電力が供給されることでセルB1のセル電圧は上昇する一方、その他のセルB2~B4においては均等化回路2’へと電力を供給することによりセル電圧は低下する。したがって、時間の経過とともにセルB1とその他のセルB2~B4の電圧差は徐々に小さくなり、最終的には全てのセルB1~B4の電圧が等しくなる。 When power is supplied from the output circuit to cell B1, which has the lowest voltage, the cell voltage of cell B1 rises, while the cell voltages of the other cells B2 to B4 fall as power is supplied to the equalization circuit 2'. As a result, the voltage difference between cell B1 and the other cells B2 to B4 gradually decreases over time, and eventually the voltages of all cells B1 to B4 become equal.

ところで、このような均等化回路2’を用いたセルバランスにおいて、ヒータやファンといった加熱装置によりLiB3を適度に温めることにより、セル電圧のバラツキを速やかに解消しようとする既存技術が知られている。 In the meantime, in cell balancing using this type of equalization circuit 2', there is known existing technology that aims to quickly eliminate variations in cell voltage by appropriately warming the LiB3 using a heating device such as a heater or fan.

しかしながら、既存技術を用いた場合、たとえば、車両がIGオフされ、起動していない状態では、前述の加熱装置を含め、車両の各種の装置への電力の供給が停止しているため、LiB3を温めることはできず、少なくとも保温することもできない。したがって、車両の起動直後からLiB3が適度に温まるまでに、時間を要していた。 However, when using existing technology, for example, when the vehicle's ignition is off and the vehicle is not running, the supply of power to the vehicle's various devices, including the heating device described above, is stopped, so LiB3 cannot be heated, or at least cannot be kept warm. Therefore, it takes time for LiB3 to warm up to an appropriate temperature immediately after the vehicle is started.

一方で、均等化回路2’に含まれるコンデンサC1~C4は、車両がIGオフされた直後に電荷が残っていることがある。ただし、かかる電荷は、時間の経過とともに自然放電されてしまうため、電力が無駄になっていた。 On the other hand, the capacitors C1 to C4 included in the equalization circuit 2' may still have a charge remaining in them immediately after the vehicle's ignition is turned off. However, this charge is naturally discharged over time, resulting in a waste of power.

そこで、実施形態に係る保温制御方法では、ヒータへの電力供給が停止し、かつ、均等化回路2’のコンデンサC1~C4に電力が蓄電済みである場合に、かかるコンデンサC1~C4の電力をヒータに供給することとした。 Therefore, in the heat retention control method according to the embodiment, when the power supply to the heater is stopped and power has been stored in the capacitors C1 to C4 of the equalization circuit 2', the power from those capacitors C1 to C4 is supplied to the heater.

図2は、実施形態に係る保温制御方法の概要説明図である。具体的に、図2に示すように、実施形態に係る保温制御システム1は、均等化回路2と、LiB3と、ヒータ4とを含む。ヒータ4は、加熱装置の一例である。 Figure 2 is an overview diagram of a heat retention control method according to an embodiment. Specifically, as shown in Figure 2, a heat retention control system 1 according to an embodiment includes an equalization circuit 2, an LiB 3, and a heater 4. The heater 4 is an example of a heating device.

かかる保温制御システム1を用い、実施形態に係る保温制御方法では、所定の条件を満たす場合に、コンデンサC1~C4へ蓄電された電力をヒータ4へ供給する。 Using this heat retention control system 1, the heat retention control method according to the embodiment supplies the power stored in the capacitors C1 to C4 to the heater 4 when certain conditions are met.

所定の条件は、図2に示すように、ヒータ4への電力供給が停止し、かつ、均等化回路2のコンデンサC1~C4が蓄電済みである場合である。 The specified condition is when the power supply to the heater 4 is stopped and the capacitors C1 to C4 of the equalization circuit 2 are charged, as shown in FIG. 2.

これにより、たとえば車両がIGオフされて、ヒータ4が通常の電力供給による駆動でLiB3を温めることができなくなった場合でも、コンデンサC1~C4へ蓄電された電力を受けて駆動し、少なくともこれまでより長くLiB3を保温することが可能となる。 As a result, even if the vehicle's ignition is turned off and heater 4 is no longer able to heat LiB3 using the normal power supply, it can still be powered by the power stored in capacitors C1 to C4, making it possible to keep LiB3 warm for at least longer than before.

また、コンデンサC1~C4に蓄電された電力は、自然放電により無駄に消費されることがない。したがって、実施形態に係る保温制御方法によれば、電力を再利用しつつLiB3を保温することが可能となる。 In addition, the power stored in capacitors C1 to C4 is not wasted due to natural discharge. Therefore, according to the heat retention control method of the embodiment, it is possible to keep LiB3 warm while reusing power.

なお、図2に示した所定の条件は、より詳細な条件#1~条件#3として表すことができる。かかる点については、図5を用いた説明で後述する。 The predetermined conditions shown in FIG. 2 can be expressed as more detailed conditions #1 to #3. This will be explained later using FIG. 5.

このように、実施形態に係る保温制御方法では、ヒータ4への電力供給が停止し、かつ、均等化回路2のコンデンサC1~C4に電力が蓄電済みである場合に、かかるコンデンサC1~C4の電力をヒータに供給することとした。 In this way, in the heat retention control method according to the embodiment, when the power supply to the heater 4 is stopped and power has been stored in the capacitors C1 to C4 of the equalization circuit 2, the power from those capacitors C1 to C4 is supplied to the heater.

したがって、実施形態に係る保温制御方法によれば、電力を再利用しつつLiB3を保温することが可能となる。 Therefore, according to the heat retention control method of the embodiment, it is possible to keep LiB3 warm while reusing electricity.

なお、図2に示すように、保温制御システム1は、たとえばLiB3の近傍に、さらに蓄熱材5を含むこととしてもよい。これにより、LiB3の保温効果をさらに高めることが可能となる。 As shown in FIG. 2, the heat retention control system 1 may further include a heat storage material 5, for example, near the LiB3. This makes it possible to further improve the heat retention effect of the LiB3.

以下、実施形態に係る保温制御システム1の構成例について、より具体的に説明する。図3は、実施形態に係る保温制御システムの構成例を示すブロック図である。また、図4は、実施形態に係る保温制御装置の構成例を示すブロック図である。 The following describes in more detail an example of the configuration of the heat retention control system 1 according to the embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the heat retention control system according to the embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the heat retention control device according to the embodiment.

なお、図3および図4では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。 Note that Figures 3 and 4 show only the components necessary to explain the features of this embodiment, and general components are omitted.

換言すれば、図3および図4に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。 In other words, each component shown in Figures 3 and 4 is a functional concept, and does not necessarily have to be physically configured as shown. For example, the specific form of distribution and integration of each block is not limited to that shown, and all or part of it can be functionally or physically distributed and integrated in any unit depending on various loads, usage conditions, etc.

また、図3および図4を用いた説明では、既に説明済みの構成要素については、説明を簡略するか、省略する場合がある。 In addition, in the explanation using Figures 3 and 4, the explanation of components that have already been explained may be simplified or omitted.

図3に示すように、保温制御システム1は、均等化回路2と、LiB3と、ヒータ4と、発電部6と、IGスイッチ7と、保温制御装置10と、スイッチQ1,Q2とを含む。スイッチQ1は、ヒータ4と発電部6との接続をスイッチングする。スイッチQ2は、均等化回路2とヒータ4との接続をスイッチングする。 As shown in FIG. 3, the heat retention control system 1 includes an equalization circuit 2, an LiB 3, a heater 4, a power generation unit 6, an IG switch 7, a heat retention control device 10, and switches Q1 and Q2. The switch Q1 switches the connection between the heater 4 and the power generation unit 6. The switch Q2 switches the connection between the equalization circuit 2 and the heater 4.

均等化回路2は、コンデンサC1~C4のそれぞれが、均等化回路2とスイッチQ2の接続経路に接続されている点が、上述した均等化回路2’とは異なる。LiB3およびヒータ4については説明済みのため、ここでの説明は省略する。 Equalization circuit 2 differs from equalization circuit 2' described above in that each of capacitors C1 to C4 is connected to the connection path between equalization circuit 2 and switch Q2. LiB3 and heater 4 have already been explained, so their explanation will be omitted here.

発電部6は、発電機能を有する構成要素であって、たとえば車両に搭載されるモータジェネレータやオルタネータ、バッテリ等である。かかる発電部6が発電中は、スイッチQ1がオンされ、ヒータ4へ電力が供給される。なお、このとき、スイッチQ2は、保温制御装置10によりオフされる。IGスイッチ7は、イグニッションスイッチである。 The power generation unit 6 is a component having a power generation function, such as a motor generator, alternator, or battery mounted on a vehicle. When the power generation unit 6 is generating power, the switch Q1 is turned on and power is supplied to the heater 4. At this time, the switch Q2 is turned off by the heat retention control device 10. The IG switch 7 is an ignition switch.

保温制御装置10は、スイッチQ1およびIGスイッチ7の状態を取得するとともに、均等化回路2の状態を取得し、取得した各状態に基づいてスイッチQ2のオン/オフを制御する。 The heat retention control device 10 acquires the state of the switch Q1 and the IG switch 7, as well as the state of the equalization circuit 2, and controls the on/off of the switch Q2 based on each acquired state.

図4に示すように、保温制御装置10は、制御部11を備える。制御部11は、コントローラ(controller)であり、たとえば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等によって、保温制御装置10内部の記憶デバイスに記憶されている各種プログラムがRAM(Random Access Memory)を作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部11は、たとえば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現することができる。 As shown in FIG. 4, the heat retention control device 10 includes a control unit 11. The control unit 11 is a controller, and is realized, for example, by a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro Processing Unit) executing various programs stored in a storage device inside the heat retention control device 10 using a RAM (Random Access Memory) as a working area. The control unit 11 can also be realized, for example, by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).

制御部11は、取得部11aと、判定部11bと、給電制御部11cとを有して、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。 The control unit 11 has an acquisition unit 11a, a determination unit 11b, and a power supply control unit 11c, and realizes or executes the information processing functions and actions described below.

取得部11aは、発電部6、IGスイッチ7およびスイッチQ1の状態を取得するとともに、均等化回路2の状態を取得する。また、取得部11aは、取得した各状態を判定部11bへ出力する。 The acquisition unit 11a acquires the states of the power generation unit 6, the IG switch 7, and the switch Q1, as well as the state of the equalization circuit 2. The acquisition unit 11a also outputs each acquired state to the determination unit 11b.

判定部11bは、取得部11aによって取得された各状態に基づいて、コンデンサC1~C4へ蓄電された電力をヒータ4へ供給するための所定の条件を満たすか否かを判定する。かかる所定の条件は、既に図2を用いて説明したように、ヒータ4への電力供給が停止し、かつ、均等化回路2のコンデンサC1~C4が蓄電済みである場合である。 The determination unit 11b determines whether or not a predetermined condition for supplying the power stored in the capacitors C1 to C4 to the heater 4 is met, based on each state acquired by the acquisition unit 11a. As already explained with reference to FIG. 2, such a predetermined condition is when the power supply to the heater 4 is stopped and the capacitors C1 to C4 of the equalization circuit 2 have already stored power.

かかる条件についてより詳細に説明する。図5は、コンデンサC1~C4に蓄電された電力をヒータ4へ供給する条件の説明図である。 These conditions will be explained in more detail. Figure 5 is an explanatory diagram of the conditions for supplying the power stored in capacitors C1 to C4 to heater 4.

前述の所定の条件、すなわちヒータ4への電力供給が停止し、かつ、均等化回路2のコンデンサC1~C4が蓄電済みである場合とは、たとえば図5に「条件#1」として示すように、IGオフ時である。 The above-mentioned predetermined condition, i.e., when the power supply to the heater 4 is stopped and the capacitors C1 to C4 of the equalization circuit 2 are charged, is, for example, when the IG is off, as shown as "Condition #1" in Figure 5.

判定部11bは、IGスイッチ7の状態がIGオンからIGオフへ変化した場合、かかる「条件#1」を満たすと判定し、ただちに給電制御部11cにスイッチQ2をオンさせ、コンデンサC1~C4へ蓄電された電力をヒータ4へ供給させる。 When the state of the IG switch 7 changes from IG ON to IG OFF, the determination unit 11b determines that the "condition #1" is met and immediately causes the power supply control unit 11c to turn on the switch Q2 and supply the power stored in the capacitors C1 to C4 to the heater 4.

また、前述の所定の条件は、たとえば図5に「条件#2」として示すように、発電部6がオフ(すなわち発電部6が停止)、かつ、セルバランス実施完了の状態の時である。 The aforementioned specified condition is, for example, when the power generation unit 6 is off (i.e., the power generation unit 6 is stopped) and cell balancing is completed, as shown as "Condition #2" in FIG. 5.

判定部11bは、発電部6の状態および均等化回路2の状態が「条件#2」を満たす場合に、給電制御部11cにスイッチQ2をオンさせ、コンデンサC1~C4へ蓄電された電力をヒータ4へ供給させる。 When the state of the power generation unit 6 and the state of the equalization circuit 2 satisfy "condition #2", the determination unit 11b causes the power supply control unit 11c to turn on the switch Q2 and supply the power stored in the capacitors C1 to C4 to the heater 4.

また、前述の所定の条件は、たとえば図5に「条件#3」として示すように、ヒータ4の電力源が存在しない(すなわちスイッチQ1がオフ)、かつ、セルバランス実施完了の状態の時である。 The above-mentioned predetermined condition is, for example, when there is no power source for heater 4 (i.e., switch Q1 is off) and cell balancing has been completed, as shown as "Condition #3" in FIG. 5.

判定部11bは、スイッチQ1の状態および均等化回路2の状態が「条件#3」を満たす場合に、給電制御部11cにスイッチQ2をオンさせ、コンデンサC1~C4へ蓄電された電力をヒータ4へ供給させる。 When the state of switch Q1 and the state of equalization circuit 2 satisfy "condition #3," determination unit 11b causes power supply control unit 11c to turn on switch Q2 and supply the power stored in capacitors C1 to C4 to heater 4.

図4の説明に戻る。給電制御部11cは、判定部11bの判定結果に基づいてスイッチQ2のオン/オフを制御する。給電制御部11cは、判定部11bが前述の条件#1~#3のいずれかを満たすと判定した場合、スイッチQ2をオンすることによって、コンデンサC1~C4へ蓄電された電力をヒータ4へ供給させる。 Returning to the explanation of FIG. 4, the power supply control unit 11c controls the on/off of the switch Q2 based on the judgment result of the judgment unit 11b. When the judgment unit 11b judges that any of the above-mentioned conditions #1 to #3 is satisfied, the power supply control unit 11c turns on the switch Q2 to supply the power stored in the capacitors C1 to C4 to the heater 4.

また、給電制御部11cは、判定部11bが前述の条件#1~#3のいずれも満たさないと判定した場合、スイッチQ2をオフする。 Furthermore, if the judgment unit 11b judges that none of the above-mentioned conditions #1 to #3 are satisfied, the power supply control unit 11c turns off the switch Q2.

次に、保温制御装置10が実行する処理手順について、図6を用いて説明する。図6は、実施形態に係る保温制御装置10の処理手順を示すフローチャートである。 Next, the processing procedure executed by the heat retention control device 10 will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is a flowchart showing the processing procedure of the heat retention control device 10 according to the embodiment.

図6に示すように、保温制御装置10は、取得部11aが、発電部6、IGスイッチ7および均等化回路2の状態を取得する(ステップS101)。 As shown in FIG. 6, the heat retention control device 10 has the acquisition unit 11a acquire the states of the power generation unit 6, the IG switch 7, and the equalization circuit 2 (step S101).

そして、判定部11bが、前述の条件#1~#3(図5参照)の何れかを満たすか否かを判定する(ステップS102)。 Then, the judgment unit 11b judges whether any of the above-mentioned conditions #1 to #3 (see Figure 5) is satisfied (step S102).

ここで、条件#1~#3の何れかを満たす場合(ステップS102,Yes)、給電制御部11cがスイッチQ2をオンし(ステップS103)、コンデンサC1~C4に蓄電された電力をヒータ4へ供給させる。 If any of conditions #1 to #3 is met (step S102, Yes), the power supply control unit 11c turns on switch Q2 (step S103) and supplies the power stored in capacitors C1 to C4 to heater 4.

一方、条件#1~#3の何れも満たさない場合(ステップS102,No)、給電制御部11cがスイッチQ2をオフする(ステップS104)。なお、かかるステップS104は、スイッチQ2が元々オフであれば、オフの状態を維持する場合を含む。 On the other hand, if none of conditions #1 to #3 are met (step S102, No), the power supply control unit 11c turns off the switch Q2 (step S104). Note that step S104 also includes the case where the switch Q2 is maintained in the off state if it is originally off.

そして、判定部11bが、IGスイッチ7がオフであるか否かを判定する(ステップS105)。ここで、オフでない場合(ステップS105,No)、ステップS101からの処理を繰り返す。オフである場合(ステップS105,Yes)、処理を終了する。 Then, the judgment unit 11b judges whether the IG switch 7 is off or not (step S105). If it is not off (step S105, No), the process from step S101 is repeated. If it is off (step S105, Yes), the process ends.

上述してきたように、実施形態に係る保温制御装置10は、取得部11aと、給電制御部11cとを備える。取得部11aは、複数のセルB1~B4を有し、均等化回路2によるセルバランスを実施可能に設けられたLiB3(「バッテリ」の一例に相当)を加熱するヒータ4(「加熱装置」の一例に相当)の状態、および、均等化回路2の状態を取得する。給電制御部11cは、取得部11aによって取得された各状態に基づき、ヒータ4への電力供給が停止し、かつ、均等化回路2のコンデンサC1~C4に電力が蓄電済みであると判定される場合に、コンデンサC1~C4に蓄電された電力をヒータ4へ供給する。 As described above, the heat retention control device 10 according to the embodiment includes an acquisition unit 11a and a power supply control unit 11c. The acquisition unit 11a acquires the state of the heater 4 (corresponding to an example of a "heating device") that heats the LiB3 (corresponding to an example of a "battery") that has multiple cells B1 to B4 and is provided so that cell balancing can be performed by the equalization circuit 2, and the state of the equalization circuit 2. When it is determined based on the states acquired by the acquisition unit 11a that the power supply to the heater 4 has stopped and that power has been stored in the capacitors C1 to C4 of the equalization circuit 2, the power supply control unit 11c supplies the power stored in the capacitors C1 to C4 to the heater 4.

したがって、実施形態に係る保温制御装置10によれば、電力を再利用しつつLiB3を保温することができる。 Therefore, the heat retention control device 10 according to the embodiment can keep LiB3 warm while reusing electricity.

また、LiB3は、車両に搭載され、給電制御部11cは、車両のIGスイッチ7がオンからオフへスイッチングされた場合に、ただちにコンデンサC1~C4に蓄電された電力をヒータ4へ供給する。 The LiB3 is mounted on the vehicle, and the power supply control unit 11c immediately supplies the power stored in the capacitors C1 to C4 to the heater 4 when the vehicle's IG switch 7 is switched from on to off.

したがって、実施形態に係る保温制御装置10によれば、IGオフ時に、コンデンサC1~C4に蓄電された電力をただちに再利用しつつLiB3を保温することができる。 Therefore, according to the heat retention control device 10 of the embodiment, when the IG is turned off, the power stored in the capacitors C1 to C4 can be immediately reused to keep the LiB3 warm.

また、給電制御部11cは、ヒータ4へ電力を供給する発電部6がオフであり、かつ、セルバランスが実施完了の状態である場合に、コンデンサC1~C4に蓄電された電力をヒータ4へ供給する。 In addition, when the power generation unit 6 that supplies power to the heater 4 is off and cell balancing has been completed, the power supply control unit 11c supplies the power stored in the capacitors C1 to C4 to the heater 4.

したがって、実施形態に係る保温制御装置10によれば、IGオフ時だけでなく、発電部6の停止時にもコンデンサC1~C4に蓄電された電力でLiB3を温めることができる。なお、発電部6の停止から稼働まで間隔が長いとヒータ4で温める効果が薄いが、間隔が短い場面も考えられるため、ヒータ4へ電力を供給すること自体に効果はある。 Therefore, according to the heat retention control device 10 of the embodiment, the LiB3 can be heated with the power stored in the capacitors C1 to C4 not only when the IG is off, but also when the power generation unit 6 is stopped. Note that if the interval between the stoppage and start-up of the power generation unit 6 is long, the effect of heating with the heater 4 is small, but since there are also situations where the interval is short, supplying power to the heater 4 itself is effective.

また、給電制御部11cは、ヒータ4へ電力を供給する電力源が存在しない、かつ、セルバランスが実施完了の状態である場合に、コンデンサC1~C4に蓄電された電力をヒータ4へ供給する。 In addition, when there is no power source supplying power to the heater 4 and cell balancing has been completed, the power supply control unit 11c supplies the power stored in the capacitors C1 to C4 to the heater 4.

したがって、実施形態に係る保温制御装置10によれば、IGオフ時や発電部6の停止時だけでなく、ヒータ4の電力源が存在しない場合にもコンデンサC1~C4に蓄電された電力でLiB3を温めることができる。 Therefore, according to the heat retention control device 10 of the embodiment, LiB3 can be heated using the power stored in capacitors C1 to C4 not only when the IG is off or the power generation unit 6 is stopped, but also when there is no power source for heater 4.

また、LiB3の近傍に蓄熱材5が設けられる。したがって、LiB3の保温効果をさらに高めることが可能となる。 In addition, a heat storage material 5 is provided near the LiB3. This makes it possible to further improve the heat retention effect of the LiB3.

また、そもそもLiB3が均等化回路2によるセルバランスを実施可能に設けられることにより、均等化回路2の内部で充放電が行われることでセルB1~B4そのものが発熱するので、ヒータ4とあわせて温めることにより、早急な昇温を可能にすることができる。 In addition, since LiB3 is provided so that cell balancing can be performed by the equalization circuit 2, cells B1 to B4 themselves generate heat as charging and discharging takes place inside the equalization circuit 2, and by heating them together with the heater 4, it is possible to quickly raise the temperature.

なお、上述した実施形態では、バッテリとしてLiB3を例に挙げたが、均等化回路2によるセルバランスの対象となる複数のセルを含むものであればこれに限られるものではなく、たとえばバッテリとして構成される電気二重層コンデンサ等であってもよい。 In the above embodiment, LiB3 is used as an example of a battery, but the battery is not limited to this as long as it includes multiple cells that are the subject of cell balancing by the equalization circuit 2. For example, an electric double layer capacitor configured as a battery may also be used.

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 保温制御システム
2 均等化回路
3 LiB
4 ヒータ
5 蓄熱材
6 発電部
7 IGスイッチ
10 保温制御装置
11 制御部
11a 取得部
11b 判定部
11c 給電制御部
B1~B4 セル
C1~C4 コンデンサ
D1~D4 ダイオード
L1~L4 インダクタ
Q1,Q2 スイッチ
1 Heat retention control system 2 Equalization circuit 3 LiB
4 heater 5 heat storage material 6 power generation unit 7 IG switch 10 heat retention control device 11 control unit 11a acquisition unit 11b determination unit 11c power supply control unit B1 to B4 cells C1 to C4 capacitors D1 to D4 diodes L1 to L4 inductors Q1, Q2 switch

Claims (6)

複数のセルを有し、均等化回路によるセルバランスを実施可能に設けられたバッテリを加熱する加熱装置の状態、および、前記均等化回路の状態を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された各状態に基づき、前記加熱装置への電力供給が停止し、かつ、前記均等化回路のコンデンサに電力が蓄電済みであると判定される場合に、前記コンデンサに蓄電された電力を前記加熱装置へ供給する給電制御部と
を備えることを特徴とする保温制御装置。
an acquisition unit that acquires a state of a heating device that heats a battery having a plurality of cells and that is provided so that cell balancing can be performed using an equalization circuit, and a state of the equalization circuit;
and a power supply control unit that supplies the power stored in the capacitor to the heating device when it is determined based on each state acquired by the acquisition unit that the power supply to the heating device has stopped and that power has been stored in the capacitor of the equalization circuit.
前記バッテリは、車両に搭載され、
前記給電制御部は、
前記車両のイグニッションスイッチがオンからオフへスイッチングされた場合に、ただちに前記コンデンサに蓄電された電力を前記加熱装置へ供給する
ことを特徴とする請求項1に記載の保温制御装置。
The battery is mounted on a vehicle,
The power supply control unit is
2. The heat retention control device according to claim 1, wherein when an ignition switch of the vehicle is switched from on to off, the power stored in the capacitor is immediately supplied to the heating device.
前記給電制御部は、
前記加熱装置へ電力を供給する発電部がオフであり、かつ、前記セルバランスが実施完了の状態である場合に、前記コンデンサに蓄電された電力を前記加熱装置へ供給する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の保温制御装置。
The power supply control unit is
The heat retention control device according to claim 1 or 2, characterized in that when a power generation unit that supplies power to the heating device is off and the cell balancing is completed, the power stored in the capacitor is supplied to the heating device.
前記給電制御部は、
前記加熱装置へ電力を供給する電力源が存在しない、かつ、前記セルバランスが実施完了の状態である場合に、前記コンデンサに蓄電された電力を前記加熱装置へ供給する
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の保温制御装置。
The power supply control unit is
The heat retention control device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that when there is no power source supplying power to the heating device and the cell balancing has been completed, the power stored in the capacitor is supplied to the heating device.
前記バッテリの近傍に蓄熱材が設けられる
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載の保温制御装置。
5. The heat retention control device according to claim 1, further comprising a heat storage material provided in the vicinity of the battery.
複数のセルを有し、均等化回路によるセルバランスを実施可能に設けられたバッテリを加熱する加熱装置の状態、および、前記均等化回路の状態を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された各状態に基づき、前記加熱装置への電力供給が停止し、かつ、前記均等化回路のコンデンサに電力が蓄電済みであると判定される場合に、前記コンデンサに蓄電された電力を前記加熱装置へ供給する給電制御工程と
を含むことを特徴とする保温制御方法。
an acquisition step of acquiring a state of a heating device that heats a battery having a plurality of cells and that is provided so that cell balancing can be performed by an equalization circuit, and a state of the equalization circuit;
and a power supply control process for supplying the power stored in the capacitor to the heating device when it is determined based on each state acquired in the acquisition process that the power supply to the heating device has stopped and that power has been stored in the capacitor of the equalization circuit.
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