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JP7271328B2 - 制御装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

制御装置、制御方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、制御装置、制御方法、及びプログラムに関する。
電気自動車やハイブリッド車等の電動車両には、リチウムイオン電池などのバッテリ(二次電池)が用いられている。今後バッテリを安定供給していくには二次利用を積極的に活用していくことが有効と考えられる。従来、二次利用するバッテリのエネルギー管理および保全を、二次サービスポートの使用を介して提供するための装置および方法に関する技術が開示されている(例えば特許文献1参照)。
特開2013-243913号公報
従来、二次利用されたバッテリの出力制御については、十分に検討されていなかった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、二次利用するバッテリの出力を適切に制御することができる制御装置、制御方法、及びプログラムを提供することである。
この発明に係る制御装置、制御方法、及びプログラムは、以下の構成を採用した。
(1):この発明の一態様に係る制御装置は、電動車両に搭載されたバッテリの状態を取得する取得部と、前記バッテリの出力制御を行う制御部であって、出力レベルが異なる複数の出力制限パターンのうち設定された一の出力制限パターンを参照して、電動車両に装着されたバッテリの出力を制御し、前記取得されたバッテリの状態に基づいて、前記出力制限パターンを初期の出力制限パターンから出力レベルが高い出力制限パターンに変更する制御部と、を備えるものである。
(2):上記(1)の態様において、前記制御部は、前記取得されたバッテリの状態に基づいて、前記制御部により参照される出力制限パターンの出力レベルを段階的に上げるように、前記出力制限パターンを変更する、ものである。
(3):上記(1)または(2)の態様において、前記制御部は、前記電動車両に装着されていたバッテリと異なるバッテリが前記電動車両に装着された場合、前記複数の出力制限パターンのうち最も出力レベルが低い出力制限パターンを参照して、前記バッテリの出力を制限する、ものである。
(4):上記(1)から(3)の態様において、前記制御部は、中古バッテリが前記電動車両に装着された場合、前記複数の出力制限パターンのうち最も出力レベルが低い出力制限パターンを参照して、前記バッテリの出力を制限する、ものである。
(5):上記(1)から(4)の態様において、前記制御部は、前記バッテリの容量、前記バッテリのSOC-OCV曲線、および前記バッテリの内部抵抗の三次元空間モデルを用いて、前記バッテリに取り付けられたバッテリセンサの検出値に基づく前記バッテリの状態を取得する、ものである。
(6):この発明の一態様に係る制御方法は、コンピュータが、電動車両に搭載されたバッテリの状態を取得し、出力レベルが異なる複数の出力制限パターンのうち設定された一の出力制限パターンを参照して、電動車両に装着されたバッテリの出力を制御し、前記取得されたバッテリの状態に基づいて、前記出力制限パターンを初期の出力制限パターンから出力レベルが高い出力制限パターンに変更する、方法である。
(7):この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、電動車両に搭載されたバッテリの状態を取得させ、出力レベルが異なる複数の出力制限パターンのうち設定された一の出力制限パターンを参照して、電動車両に装着されたバッテリの出力を制御させ、前記取得されたバッテリの状態に基づいて、前記出力制限パターンを初期の出力制限パターンから出力レベルが高い出力制限パターンに変更させる、プログラムである。
(1)~(7)によれば、二次利用するバッテリの出力を適切に制御することができる。
本発明の制御装置を搭載する車両10の構成の一例を示す図である。 本発明の第1実施形態におけるバッテリ装置30の構成図である。 本発明の実施形態におけるバッテリ・VCU制御部135の構成図である。 三次元空間モデル情報135Maの一例を示す図である。 出力制限パターンの一例を示す図である。 出力制限(その1)の一例を示す参考図である。 出力制限(その2)の一例を示す参考図である。 出力制限(その3)の一例を示す参考図である。 制御部130による処理の流れの一例を示すフローチャートである。 制御部130による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
[第1実施形態]
以下、図面を参照し、本発明の制御装置、制御方法、及びプログラムの実施形態について説明する。図1は、本発明の制御装置を搭載する車両10の構成の一例を示す図である。図1に示すように、車両10には、例えば、モータ12と、駆動輪14と、ブレーキ装置16と、車両センサ20と、バッテリ装置30と、バッテリセンサ40と、通信装置50と、充電口70と、コンバータ72と、PCU(Power Control Unit)100とを備える。PCU100は、制御装置の一例である。
モータ12は、例えば、三相交流電動機である。モータ12のロータは、駆動輪14に連結される。モータ12は、供給される電力を用いて動力を駆動輪14に出力する。また、モータ12は、車両の減速時に車両の運動エネルギーを用いて発電する。
ブレーキ装置16は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータとを備える。ブレーキ装置16は、ブレーキペダルの操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置16は、上記説明した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
車両センサ20は、例えば、アクセル開度センサと、車速センサと、ブレーキ踏量センサと、を備える。アクセル開度センサは、運転者による加速指示を受け付ける操作子の一例であるアクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度としてPCU100に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両の速度(車速)を導出し、PCU100に出力する。ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量としてPCU100に出力する。
PCU100は、例えば、変換器110と、VCU(Voltage Control Unit)120と、制御部130とを備える。変換器110は、例えば、AC-DC変換器である。変換器110の直流側端子は、直流リンクDLに接続されている。直流リンクDLには、VCU120を介してバッテリ装置30が接続されている。変換器110は、モータ12により発電された交流を直流に変換して直流リンクDLに出力する。VCU120は、例えば、DC-DCコンバータである。VCU120は、バッテリ装置30から供給される電力を昇圧して直流リンクDLに出力する。
制御部130は、例えば、モータ制御部131と、ブレーキ制御部133と、バッテリ・VCU制御部135と、を備える。モータ制御部131、ブレーキ制御部133、及びバッテリ・VCU制御部135は、それぞれ別体の制御装置、例えば、モータECU、ブレーキECU、バッテリECUといった制御装置に置き換えられてもよい。制御部130は、変換器110、VCU120、バッテリ装置30等、車両10の各部の動作を制御する。
制御部130は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等のハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
プログラムは、予めHDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等の記憶装置(非一過性記憶媒体)に格納されていてもよいし、DVDやCD-ROM等の着脱可能な記憶媒体(非一過性記憶媒体)に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。
モータ制御部131は、車両センサ20の出力に基づいて、モータ12を制御する。ブレーキ制御部133は、車両センサ20の出力に基づいて、ブレーキ装置16を制御する。
バッテリ・VCU制御部135は、バッテリ装置30の出力を制御する。例えば、バッテリ・VCU制御部135は、バッテリ装置30のバッテリ32(後述)に取り付けられたバッテリセンサ40の出力に基づいて、バッテリ32のSOC(State Of Charge)を算出し、VCU120に出力する。VCU120は、バッテリ・VCU制御部135からの指示に応じて、直流リンクDLの電圧を上昇させる。バッテリ装置30の詳細については後述する。
バッテリセンサ40は、例えば、電流センサ41、電圧センサ43、及び温度センサ45等を備える。バッテリセンサ40は、例えば、バッテリ32の充放電する電流値、電圧値、温度等を検出する。バッテリセンサ40は、検出した電流値、電圧値、温度等を制御部130及び通信装置50に出力する。なお、バッテリセンサ40はバッテリ装置30の筐体内に収容されてもよいし、筐体外に取り付けられてもよい。以下、バッテリセンサ40により検出される電流値、電圧値、温度等を、バッテリパラメータと記す。
通信装置50は、無線LANやセルラ網等の無線通信ネットワークを接続するための無線モジュールを含む。無線LANは、例えばWi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)やZigbee(登録商標)といった方式でも良い。セルラ網は、例えば第三世代移動体通信網(3G)、第四世代移動大通信網(Long term evolution:LTE(登録商標))、または第五世代移動体通信網(5G)等であっても良い。通信装置50は、バッテリセンサ40から出力される電流値、電圧値、温度などを取得し、外部に送信しても良い。
充電口70は、車両10の車体外部に向けて設けられている。充電口70は、充電ケーブル220を介して外部充電器200に接続される。充電ケーブル220は、第1プラグ222と第2プラグ224を備える。第1プラグ222は、外部充電器200に接続され、第2プラグ224は、充電口70に接続される。外部充電器200から供給される電気は、充電ケーブル220を介して充電口70に供給される。
また、充電ケーブル220は、電力ケーブルに付設された信号ケーブルを含む。信号ケーブルは、車両10と外部充電器200の間の通信を仲介する。したがって、第1プラグ222と第2プラグ224のそれぞれには、電力コネクタと信号コネクタが設けられている。
コンバータ72は、バッテリ装置30と充電口70の間に設けられる。コンバータ72は、充電口70を介して外部充電器200から導入される電流、例えば交流電流を直流電流に変換する。コンバータ72は、変換した直流電流をバッテリ装置30に対して出力する。
図2は、本発明の第1実施形態におけるバッテリ装置30の構成図である。本実施形態のバッテリ装置30は、例えば電力入出力端子31、バッテリ(蓄電部)32、信号入出力部33、切り換え部34、および記憶部35を備える。これらの構成要素は、一つの筐体に収容されている。
バッテリ装置30は、電力入出力端子31を介して車両10の電力系統と接続される。バッテリ32は、外部充電器200から供給される電力を蓄え、車両10の走行のための放電を行う。バッテリ32は、例えば、リチウムイオン電池や全固体電池などである。バッテリ32は、バッテリセルが集積された組電池であってよい。
信号入出力部33は、車両10の制御部130と接続される。信号入出力部33は、例えば、プラグなどが接続される信号端子(コネクタ)を含む。信号入出力部33には、セキュリティ信号が入力される。信号入出力部33は、切り換え部34を介して記憶部35と接続される。
記憶部35は、HDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等の記憶装置(非一過性記憶媒体)であっても良いし、HDDやフラッシュメモリ等の記憶装置に加えて当該記憶装置に対する情報の書き込み、または当該記憶装置からの情報の読み出しを有効または無効にする制御回路を更に備えていても良い。記憶部35には、例えば、バッテリ32の電力容量値、バッテリ32の内部抵抗値、バッテリ32のSOC-OCV曲線特性に関する情報、等が保存される。これらの情報が、制御部130により書き込まれたり、制御部130により読み出されたりする。
ここで、制御部130による記憶部35への情報の書き込み動作について説明する。制御部130は、バッテリセンサ40が検出した電流値、電圧値、温度等に基づいて、バッテリ装置30の充電情報を生成して記憶部35に書き込む。充電情報には、例えば、内部抵抗値、SOC(State of charge)-OCV(Open circuit voltage)曲線特性、バッテリ装置30の環境温度、満充電時の容量等が含まれる。ここで満充電とは、所定の時期において蓄電部420の容量を最大限充電した状態であるとする。制御部130は、バッテリ装置30の充電情報の生成および記憶部35への書き込みを、所定時間毎、例えば1分ごと、1時間ごとや1日ごとに行ってもよいし、車両10のユーザの指示に基づいて行ってもよい。
切り換え部34は、例えば、信号入出力部33に対して入力されたセキュリティ信号の内容を解釈するIC(Integrated Circuit)などの制御回路を含む。切り換え部34は、記憶部35に保存された情報に対する外部からの読み出しを、有効または無効に切り替える。切り換え部34は、バッテリ32から微弱な電力の供給を受けることで常時稼働している。
切り換え部34は、例えば、信号入出力部33に対して入力されたセキュリティ信号が、イネーブル信号(解除信号)である場合、記憶部35に保存された情報に対する外部からの読み出しを有効にとする。これにより、イネーブル信号(解除信号)が含まれるセキュリティ信号を信号入出力部33が受信しない限り、切り換え部34は、記憶部35に保存された情報に対する外部からの読み出しを有効にしない。このため、バッテリ装置30が車両10から取り外されて二次利用される場合、バッテリ装置30の適切な使用がある程度保証される場合に限り、バッテリ装置30の利用に必要な情報を提供することができる。
また、信号入出力部33が受信するセキュリティ信号はディスエーブル信号(無効化信号)を含んでも良い。ディスエーブル信号(無効化信号)は、記憶部35に保存された情報に対する外部からの読み出しを無効に切り替えるためのものである。なお、切り換え部34は、情報の読み出しを有効または無効にすることと併せて、情報の書き込みを有効または無効にしてもよい。
また、切り換え部34は、所定の識別情報を記憶した内部メモリを有し、セキュリティ信号に含まれる識別情報が、内部メモリにより記憶された識別情報と合致する場合に、記憶部35からの情報の読み出し(あるいは書き込み)の制御を行い、合致しない場合はこれらの制御を行わないようにしてもよい。「合致する」とは、内容が完全に一致することの他、一部が一致すること、両者を組み合わせると暗号化された情報を複合可能となることなどを含んでよい。以下、切り換え部34は、識別情報が一致することを要求するものとする。
図3は、本発明の実施形態におけるバッテリ・VCU制御部135の構成図である。本実施形態のバッテリ・VCU制御部135は、例えば、バッテリ状態取得部135A、出力制御部135B、出力制限パターン変更部135C、中古バッテリ判定部135D、および記憶部135Mを備える。記憶部135Mには、例えば、三次元空間モデル情報135Maと、バッテリ状態対応情報135Mbと、出力制限パターン情報135Mcとが格納されている。
バッテリ状態取得部135A、出力制御部135B、出力制限パターン変更部135C、および中古バッテリ判定部135Dは、例えば、CPUなどのプロセッサが記憶部135Mに格納されたプログラム(ソフトウェア)を実行することで実現される。また、バッテリ・VCU制御部135に含まれるこれらの機能部のうち一部または全部は、LSIやASIC、FPGA、GPUなどのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めHDDやフラッシュメモリなどの記憶装置(非一過性記憶媒体)に格納されていてもよいし、DVDやCD-ROMなどの着脱可能な記憶媒体(非一過性記憶媒体)に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。記憶部135Mは、前述した記憶装置により実現される。
バッテリ状態取得部135Aは、例えば、バッテリ装置30の記憶部35から充電情報を読み出し、読み出した充電情報に基づいてバッテリ32のバッテリ状態を取得する。バッテリ状態とは、バッテリ32の使用状況に応じて進行する劣化の程度を示す情報であって、例えば、劣化の程度を数値で示す状態レベルで示される。状態レベルには、例えば、バッテリ32の劣化程度が低い順に、状態レベルR1、状態レベルR2、状態レベルR3…が含まれる。
例えば、バッテリ状態取得部135Aは、充電情報として、バッテリ32の電力容量値、バッテリ32の内部抵抗、およびバッテリ32のSOC-OCV曲線特性を記憶部35から読み出す。バッテリ状態取得部135Aは、記憶部135Mに格納されている三次元空間モデル135情報Maを参照し、読み出した充電情報が示す三次元空間モデルの座標を取得する。三次元空間モデルの座標は、例えば、記憶部135Mに格納されているバッテリ状態対応情報135Mbにおいて、バッテリ32の状態レベルと予め対応付けられている。バッテリ状態取得部135Aは、記憶部135Mに格納されているバッテリ状態対応情報135Mbを参照し、導出した座標に基づいて、バッテリ32の状態レベルを取得する。
なお、バッテリ状態取得部135Aは、バッテリセンサ40から取得したバッテリパラメータ(例えば、電流値、電圧値、温度等)の検出結果に基づいて、バッテリ32の電力容量値、バッテリ32の内部抵抗、およびバッテリ32のSOC-OCV曲線特性を含む充電情報を導出した後、導出された充電情報に基づいてバッテリ状態を取得してもよい。
また、バッテリ状態取得部135Aは、三次元空間モデルで定義されるバッテリ状態の遷移(変化)に基づいて、バッテリ状態を取得してもよい。例えば、バッテリ状態取得部135Aは、バッテリ装置30の記憶部35から読み出した充電情報に基づく三次元空間モデルの座標から、バッテリパラメータの検出結果に基づく三次元空間モデルの座標への遷移に基づいて、バッテリ状態を取得してもよい。また、バッテリ状態取得部135Aは、バッテリ装置30の記憶部35から読み出した充電情報に基づく三次元空間モデルの座標間の遷移に基づいてバッテリ状態を取得してもよく、バッテリパラメータの検出結果に基づく三次元空間モデルの座標間の遷移に基づいてバッテリ状態を取得してもよい。
三次元空間モデル情報135Maは、三次元空間モデルを用いてバッテリ状態を判定するための情報である。三次元空間モデル情報135Maは、例えば、バッテリの電力容量値、バッテリの内部抵抗、およびバッテリのSOC-OCV曲線特性の三次元で定義される空間モデルである。図4は、三次元空間モデル情報135Maの一例を示す図である。三次元空間モデル情報135Maにおいて、バッテリの状態が初期状態Aから劣化状態A´に向けて遷移する遷移曲線が定義されている。この遷移曲線は、バッテリの種類や製品ごとに予め決められている。
バッテリ状態対応情報135Mbは、例えば、バッテリの状態レベルに、三次元空間モデル情報135Maの座標を対応付けた情報である。例えば、バッテリの状態レベルは、図4に示す遷移曲線を含む周辺の一定範囲内の座標の集合と対応付けられている。
出力制限パターン情報135Mcは、例えば、出力レベルが異なる複数の出力制限パターンを含む。出力制限パターンとは、通電時間に応じて予め決められている出力レベルの上限値の集合である。出力レベルは、例えば、バッテリ32の出力電力(W)であるが、これに限られず、車両10が走行するために用いる電力量(Wh)であってもよい。
図5は、出力制限パターンの一例を示す図である。図示の通り、各出力制限パターンは、横軸が通電時間、縦軸が出力レベルで示される関数である。出力制限パターン情報135Mcは、例えば、複数の出力制限パターンP1~P3を含む。出力制限パターンP1は、これらのうち、同じ通電時間において最も出力レベルが高い。出力制限パターンP3は、これらのうち、同じ通電時間において最も出力レベルが低い。
出力制御部135Bは、バッテリ32の出力制御を行う制御部である。出力制御部135Bは、異なるバッテリ32が装着された場合、最も出力レベルが低い出力制限パターンを設定する。出力制御部135Bは、設定された出力制限パターンを参照して、バッテリ32の出力を制御する。例えば、出力制御部135Bは、設定された出力制限パターンを参照し、制御時点の通電時間に対応する出力レベルになるように、バッテリ32の出力を制限する。
なお、出力制御部135Bは、バッテリ32を示す識別情報(以下、バッテリIDと記す)に、設定した出力制限パターンを示す識別情報(以下、出力制限パターンIDと記す)を対応付けた情報を、記憶部135Mに書き込む。例えば、出力制御部135Bは、記憶部135Mに格納されているバッテリIDを参照し、記憶部135Mに格納されているバッテリIDと、バッテリ装置30の記憶部35から読み出したバッテリIDが合致しない場合、異なるバッテリ32が装着されたと判定する。
出力制限パターン変更部135Cは、バッテリ状態取得部135Aにより取得されたバッテリ状態に基づいて、出力制御部135Bにより参照される出力制限パターンを、初期の出力制限パターンから出力レベルが高い出力制限パターンに変更する。なお、出力制限パターン変更部135Cは、出力制限パターンを変更した場合、バッテリIDに対応付けられている出力制御パターンIDを書き換える。
中古バッテリ判定部135Dは、車両10に搭載されたバッテリ32が中古バッテリであるか否を判定する。例えば、中古バッテリには、その旨を示す情報がバッテリ装置30の記憶部35に書き込まれている。中古バッテリ判定部135Dは、バッテリ装置30の記憶部35から読み出した情報に基づいて、搭載されているバッテリ32が新品バッテリであるか中古バッテリであるかを判定する。
車両10に搭載されたバッテリ32が中古バッテリであると中古バッテリ判定部135Dにより判定された場合、出力制御部135Bは、出力レベルが最も低い出力制限パターンP3を設定し、設定された出力制限パターンP3を参照してバッテリ32の出力を制御してもよい。一方、車両10に搭載されたバッテリ32が新品バッテリであると中古バッテリ判定部135Dにより判定された場合、出力制御部135Bは、出力レベルが最も高い出力制限パターンP1を設定し、設定された出力制限パターンP1を参照してバッテリ32の出力を制御してもよい。こうすることにより、車両10に新品バッテリが装着された場合には、バッテリ32の出力を制限せず、車両10に中古バッテリが装着された場合には、バッテリ32の出力を制限することができる。
次に、図6~8を参照し、出力制御部135Bによる出力制限の例について説明する。バッテリ32の出力制御を開始する場合、出力制御部135Bは、出力レベルが最も低い出力制限パターンP3を設定し、バッテリ32の出力を制限する。次いで、バッテリ状態取得部135Aは、バッテリ32のバッテリ状態を取得する。取得したバッテリ状態が状態レベルR3の場合、出力制限パターン変更部135Cは出力制限パターンを変更しない。一方、取得したバッテリ状態が状態レベルR2の場合、出力制限パターン変更部135Cは、出力制限パターンを、出力制限パターンP3から出力制限パターンP2に変更する。この出力制限パターンの変更例を、図6に示す。
図6は、出力制限(その1)の一例を示す参考図である。図において、出力レベルVL1は、出力制御部135Bにより制限されるバッテリ32の出力の上限値を示す。出力制御を開始した時刻t0において、出力制限パターンP3が設定され、時刻t2において、出力制限パターンP2に変更されている。こうすることにより、出力制御を開始した時点においては、出力レベルを抑え、バッテリ状態を取得した後で、バッテリ32の劣化度合に応じた出力レベルでバッテリ32の出力を制御することができる。
バッテリ状態取得部135Aにより取得されたバッテリ32のバッテリ状態が状態レベルR1の場合、出力制限パターン変更部135Cは、出力制限パターンを出力制限パターンP3から出力制限パターンP1に変更する。この出力制限パターンの変更例を、図7に示す。図7は、出力制限(その2)の一例を示す参考図である。図において、出力レベルVL2は、出力制御部135Bにより制限されるバッテリ32の出力の上限値を示す。出力制御を開始した時刻t0において、出力制限パターンP3が設定され、時刻t2において、出力制限パターンP1に変更されている。こうすることにより、出力制御を開始した時点においては、出力レベルを抑え、バッテリ状態を取得した後で、バッテリ32の劣化度合に応じた出力レベルでバッテリ32の出力を制御することができる。
なお、バッテリ状態取得部135Aにより取得されたバッテリ状態が、状態レベルR1の場合、出力制限パターン変更部135Cは出力制限パターンを、出力制限パターンP3から出力制限パターンP1に、段階的に変更してもよい。例えば、出力制限パターン変更部135Cは、出力制御を開始した時刻t0からの経過時間に基づいて、出力レベルを徐々に上げるように、出力制限パターンを段階的に変更する。この出力制限パターンの変更例を、図8に示す。図8は、出力制限(その3)の一例を示す参考図である。図において、出力レベルVL3は、出力制御部135Bにより制限されるバッテリ32の出力の上限値を示す。出力制限パターン変更部135Cは、例えば、時刻t2で出力制限パターンP2に変更し、時刻t3で出力制限パターンP1に変更する。
図9は、制御部130による処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、出力制御部135Bは、例えば記憶部135Mに格納されているバッテリIDを参照し、今まで搭載されていたバッテリとは異なるバッテリが搭載されたか否かを判定する(ステップS101)。異なるバッテリが搭載された場合、出力制御部135Bは、出力レベルが最も低い出力制限パターンP3を設定する(ステップS103)。出力制御部135Bは、設定された出力制限パターンP3を参照して、バッテリ32の出力を制御する(ステップS105)。
次いで、バッテリ状態取得部135Aはバッテリ状態を取得する(ステップS107)。例えば、バッテリ状態取得部135Aは、バッテリ装置30の記憶部35から充電情報を読み出し、三次元空間モデル情報135Maを参照し、読み出した充電情報に対応する座標に基づいてバッテリ32のバッテリ状態を取得する。出力制限パターン変更部135Cは、取得されたバッテリ状態が状態レベルR1以上であるか否かを判定する(ステップS109)。
ステップS109において、バッテリ状態が状態レベルR1以上である場合、出力制限パターン変更部135Cは、出力制限パターンを、出力制限パターンP3から出力制限パターンP1に変更する(ステップS111)。出力制御部135Bは、出力制限パターンP1を参照して、バッテリ32の出力を制御する(ステップS113)。なお、ステップS111において、出力制限パターン変更部135Cは、バッテリ32の出力制御を開始したときからの経過時間に応じて、出力制限パターンを段階的に変更してもよい。
一方、ステップS109において、バッテリ状態が状態レベルR1以上でない場合、出力制限パターン変更部135Cは、ステップS107において取得したバッテリ状態が状態レベルR2以上であるか否かを判定する(ステップS115)。ステップS115において、バッテリ状態が状態レベルR2以上である場合、出力制限パターン変更部135Cは、出力制限パターンを、出力制限パターンP3から出力制限パターンP2に変更する(ステップS117)。出力制御部135Bは、出力制限パターンP2を参照して、バッテリ32の出力を制御する(ステップS119)。一方、ステップS115において、バッテリ状態が状態レベルR2以上でない場合、出力制限パターン変更部135Cは、出力制限パターンを変更せずに、処理を終了する。
なお、ステップS101の処理に換えて、中古バッテリ判定部135Dが、車両10に搭載されたバッテリ32が中古バッテリであるか否を判定してもよい。車両10に搭載されたバッテリ32が中古バッテリであると判定された場合、ステップS103以降の処理を実行する。
[実施形態のまとめ]
以上説明したように、本実施形態の制御装置100は、車両10に搭載されたバッテリの状態を取得するバッテリ状態取得部135Aと、バッテリ32の出力制御を行う制御部であって、出力レベルが異なる複数の出力制限パターンのうち設定された一の出力制限パターンを参照して、車両10に装着されたバッテリの出力を制御し、取得されたバッテリの状態に基づいて、出力制限パターンを初期の出力制限パターンから出力レベルが高い出力制限パターンに変更する出力制限パターン変更部と、を備えることにより、二次利用するバッテリの出力を適切に制御することができる。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態は、最初に取得されたバッテリ状態に応じて、その後に再度バッテリ状態を取得して、出力制限パターンを変更する点が、第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
バッテリ状態取得部135Aは、所定の間隔でバッテリパラメータの検出結果に基づいて三次元空間モデルにおける座標を導出する。バッテリ状態取得部135Aは、座標が示すバッテリ状態の遷移(変化)に基づいて、直近のバッテリ状態を取得する。
出力制限パターン変更部135Cは、バッテリ状態取得部135Aにより取得されたバッテリ状態が変化した場合、設定されている出力制限パターンを変更する。例えば、バッテリ状態がバッテリ32の劣化程度が高い方から低い方に変化した場合、出力制限パターン変更部135Cは、設定されている出力制限パターンを出力レベルが低い出力制限パターンから出力レベルが高い出力制限パターンに変更する。
図10は、制御部130による処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、出力制御部135Bは、例えば記憶部135Mに格納されているバッテリIDを参照し、今まで搭載されていたバッテリとは異なるバッテリが搭載されたか否かを判定する(ステップS201)。異なるバッテリが搭載された場合、出力制御部135Bは、最も出力レベルが低い出力制限パターンP3を設定する(ステップS203)。出力制御部135Bは、設定された出力制限パターンP3を参照して、バッテリ32の出力を制御する(ステップS205)。
次いで、バッテリ状態取得部135Aはバッテリ状態を取得する(ステップS207)。例えば、バッテリ状態取得部135Aは、バッテリ装置30の記憶部35から充電情報を読み出し、三次元空間モデル情報135Maを参照し、読み出した充電情報に対応する座標に基づいてバッテリ32のバッテリ状態を取得する。出力制限パターン変更部135Cは、取得したバッテリ状態が状態レベルR2以上であるか否かを判定する(ステップS209)。
ステップS209において、バッテリ状態が状態レベルR2以上でない場合、出力制限パターン変更部135Cは、出力制限パターンを変更せずに、処理を終了する。
一方、ステップS209において、バッテリ状態が状態レベルR2以上である場合、出力制限パターン変更部135Cは、出力制限パターンを、出力制限パターンP3から出力制限パターンP2に変更する(ステップS211)。出力制御部135Bは、出力制限パターンP2を参照して、バッテリ32の出力を制御する(ステップS213)。
次いで、バッテリ状態取得部135Aはバッテリ状態を取得する(ステップS215)。例えば、バッテリ状態取得部135Aは、バッテリセンサ40のバッテリパラメータの検出結果に基づいて三次元空間モデルの座標を導出し、ステップS207において導出された座標からの遷移に基づいて、バッテリ32のバッテリ状態を取得する。
そして、出力制限パターン変更部135Cは、ステップS215において取得したバッテリ状態が状態レベルR1以上であるか否かを判定する(ステップS217)。ステップS217において、バッテリ状態が状態レベルR1以上である場合、出力制限パターン変更部135Cは、出力制限パターンを、出力制限パターンP2から出力制限パターンP1に変更する(ステップS219)。出力制御部135Bは、出力制限パターンP1を参照して、バッテリ32の出力を制御する(ステップS221)。
なお、ステップS201の処理に換えて、中古バッテリ判定部135Dが、車両10に搭載されたバッテリ32が中古バッテリであるか否を判定してもよい。車両10に搭載されたバッテリ32が中古バッテリであると判定された場合、ステップS203以降の処理を実行する。
上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
電動車両に搭載されたバッテリの状態を取得し、
出力レベルが異なる複数の出力制限パターンのうち設定された一の出力制限パターンを参照して、電動車両に装着されたバッテリの出力を制御し、
前記取得されたバッテリの状態に基づいて、前記出力制限パターンを初期の出力制限パターンから出力レベルが高い出力制限パターンに変更する、
ように構成されている、制御装置。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
1…
10車両
12…モータ
14…駆動輪
16…ブレーキ装置
20…車両センサ
30…バッテリ装置
31…電力入出力端子
32…バッテリ(蓄電部)
33…信号入出力部
34…切り換え部
35…記憶部
40…バッテリセンサ
41…電流センサ
43…電圧センサ
45…温度センサ
50…通信装置
70…充電口
72…コンバータ
100…PCU(制御装置)
110…変換器
120…VCU
130…制御部
131…モータ制御部
133…ブレーキ制御部
135…バッテリ・VCU制御部
135A…バッテリ状態取得部
135B…出力制御部
135C…出力制限パターン変更部
135D…中古バッテリ判定部
135M…記憶部
135Ma…三次元空間モデル情報
135Mb…バッテリ状態対応情報
135Mc…出力制限パターン情報

Claims (7)

  1. 電動車両に搭載されたバッテリの状態を取得する取得部と、
    前記バッテリの出力制御に関し、通電時間と出力レベルとの対応関係を示す出力制限パターンであって、それぞれ制限の度合いが異なる複数の出力制限パターンを予め記憶した記憶部と、
    前記複数の出力制限パターンのうち設定された一の出力制限パターンを参照して、電動車両に装着されたバッテリの出力を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記バッテリの劣化状態が悪化するのに応じて、前記出力制限パターンを初期の出力制限パターンから出力レベルが高い出力制限パターンに変更する、
    制御装置。
  2. 前記制御部は、
    前記取得されたバッテリの状態に基づいて、前記制御部により参照される出力制限パターンの出力レベルを段階的に上げるように、前記出力制限パターンを変更する、
    請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記制御部は、
    前記電動車両に装着されていたバッテリと異なるバッテリが前記電動車両に装着された場合、前記複数の出力制限パターンのうち最も出力レベルが低い出力制限パターンを参照して、前記バッテリの出力を制限する、
    請求項1または2に記載の制御装置。
  4. 前記制御部は、
    中古バッテリが前記電動車両に装着された場合、前記複数の出力制限パターンのうち最も出力レベルが低い出力制限パターンを参照して、前記バッテリの出力を制限する、
    請求項1から3のうちいずれか一項に記載の制御装置。
  5. 前記制御部は、
    前記バッテリの容量、前記バッテリのSOC-OCV曲線、および前記バッテリの内部抵抗の三次元空間モデルを用いて、前記バッテリに取り付けられたバッテリセンサの検出値に基づく前記バッテリの状態を取得する、
    請求項1から4のうちいずれか一項に記載の制御装置。
  6. 電動車両に搭載されたバッテリの出力制御に関し、通電時間と出力レベルとの対応関係を示す出力制限パターンであって、それぞれ制限の度合いが異なる複数の出力制限パターンを予め記憶した記憶部を備えるコンピュータが、
    前記バッテリの状態を取得し、
    前記複数の出力制限パターンのうち設定された一の出力制限パターンを参照して、電動車両に装着されたバッテリの出力を制御するものであって、
    前記バッテリの劣化状態が悪化するのに応じて、前記出力制限パターンを初期の出力制限パターンから出力レベルが高い出力制限パターンに変更する、
    制御方法。
  7. 電動車両に搭載されたバッテリの出力制御に関し、通電時間と出力レベルとの対応関係を示す出力制限パターンであって、それぞれ制限の度合いが異なる複数の出力制限パターンを予め記憶した記憶部を備えるコンピュータに、
    前記バッテリの状態を取得させ、
    前記複数の出力制限パターンのうち設定された一の出力制限パターンを参照して、電動車両に装着されたバッテリの出力を制御させるものであって、
    前記バッテリの劣化状態が悪化するのに応じて、前記出力制限パターンを初期の出力制限パターンから出力レベルが高い出力制限パターンに変更させる、
    プログラム。
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