JP6604179B2 - Charging apparatus and charging control method - Google Patents
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Description
本発明は、充電装置及び充電制御方法に関する。 The present invention relates to a charging device and a charging control method.
充電装置の内部には複数の電源ユニットが搭載されることがある。搭載された複数の電源ユニットの内、ある電源ユニットで異常が検出された場合、異常が検出された電源ユニットの動作は停止され、正常な電源ユニットのみで充電が続けられる。 A plurality of power supply units may be mounted inside the charging device. When an abnormality is detected in a certain power supply unit among a plurality of mounted power supply units, the operation of the power supply unit in which the abnormality is detected is stopped, and charging is continued only with a normal power supply unit.
なお、関連する技術として特許文献1〜3に記載の技術が知られている。 In addition, the technique of patent documents 1-3 is known as a related technique.
しかしながら、電源ユニットの外的要因により異常が発生した場合には、全ての電源ユニットで異常が検出される可能性がある。全ての電源ユニットで異常が検出されて、全ての電源ユニットの動作が停止されると、充電装置による充電が停止してしまう。 However, when an abnormality occurs due to an external factor of the power supply unit, the abnormality may be detected in all the power supply units. When an abnormality is detected in all the power supply units and the operation of all the power supply units is stopped, the charging by the charging device is stopped.
本発明の一側面に係る目的は、電源ユニットで検出された異常が電源ユニットの内的要因で発生したか外的要因で発生したかに関係なく充電を可及的に実施できる充電装置を提供することである。 An object of one aspect of the present invention is to provide a charging device that can perform charging as much as possible regardless of whether an abnormality detected in the power supply unit is caused by an internal factor or an external factor of the power supply unit. It is to be.
本発明に係る一つの形態である充電装置は、複数の電源ユニットと充電制御ユニットとを含む。複数の電源ユニットは、入力された交流電力を直流電力に変換して出力する充電動作を実行する。充電制御ユニットは、複数の電源ユニットの内、1より大きい所定数以上の電源ユニットに異常が検出された場合に、複数の電源ユニットの充電動作を停止させ、複数の電源ユニットに充電動作をリトライさせる。 A charging apparatus according to one aspect of the present invention includes a plurality of power supply units and a charging control unit. The plurality of power supply units execute a charging operation of converting the input AC power into DC power and outputting the DC power. The charging control unit stops the charging operation of the plurality of power supply units and retries the charging operation to the plurality of power supply units when an abnormality is detected in a predetermined number of power supply units greater than 1 among the plurality of power supply units. Let
一実施形態に従った充電装置によれば、電源ユニットで検出された異常が電源ユニットの内的要因で発生したか外的要因で発生したかに関係なく充電を可及的に実施できる。 According to the charging device according to the embodiment, charging can be performed as much as possible regardless of whether the abnormality detected by the power supply unit is caused by an internal factor or an external factor of the power supply unit.
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図1は、実施形態に従った充電装置の構成例を示す図である。充電装置1は、並列接続される複数の電源ユニット11−1〜11−N(Nは2以上の整数)及び充電制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)12を含む。以下の説明において複数の電源ユニット11−1〜11−Nを特に区別しない場合には、単に電源ユニット11と記載する。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a charging device according to the embodiment. The
電源ユニット11は、電源ケーブル3を介して交流電源2から入力された交流電力を所定の直流電力に変換し、変換された直流電力を充電ケーブル5を介して蓄電装置4へ出力する。電源ユニット11−1〜11−Nは、AC−DC(Alternating Current - Direct Current)コンバータ111及びDC−DC(Direct Current - Direct Current)コンバータ112を夫々含む。また、電源ユニット11−1〜11−Nは、電源ユニット制御部113、電流センサ114、及び電圧センサ115を夫々含む。
The
AC−DCコンバータ111は、電源ユニット制御部113の指示に従って、入力された交流電力を直流電力に変換し、変換された直流電力をDC−DCコンバータ112へ出力する。DC−DCコンバータ112は、電源ユニット制御部113の指示に従って、入力された直流電力を所定の直流電力に変換して出力する。
The AC-
電源ユニット制御部113は、例えば、CPU(Central Processing Unit)といったプロセッサ、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はPLD(Programmable Logic Device)である。電源ユニット制御部113は、充電制御ユニット12と制御信号を送受信し、電源ユニット11全体の動作を制御する。例えば、電源ユニット制御部113は、電流センサ114や電圧センサ115の測定値に異常があること、すなわち過電流や過電圧を検出すると、電源ユニット11の異常(又は動作停止)を充電制御ユニット12に通知し、電源ユニット11各部の動作を停止させる。
The power supply
なお、図1に示す構成例では、電流センサ114は、DC−DCコンバータ112からの出力電流を測定するが、例えば、AC−DCコンバータ111への入力電流を測定する等、他の電流値を測定するように構成されてもよい。また、図1に示す構成例では、電圧センサ115は、DC−DCコンバータ112からの出力電圧を測定するが、例えば、AC−DCコンバータ111への入力電圧を測定する等、他の電圧値を測定するように構成されてもよい。さらに、電源ユニット11内の任意の箇所の温度を測定する温度センサが設置されてもよい。電源ユニット制御部113は、温度センサの測定値に異常を検出すると、電源ユニット11の異常(又は動作停止)を充電制御ユニット12に通知し、電源ユニット11各部の動作を停止させるように構成されてもよい。
In the configuration example shown in FIG. 1, the
充電制御ユニット12は、例えば、CPUといったプロセッサ、FPGA、又はPLDである。充電制御ユニット12は、電源ユニット11−1〜11−N夫々の電源ユニット制御部113及び蓄電装置4内の電池制御ユニット(図示せず)と制御信号を送受信し、充電装置1全体の動作を制御する。充電制御ユニット12は、例えば、以下の説明のように動作する。
The
図2は、実施形態に従った充電制御方法の処理フローの一例を示す図である。なお、図2に示す充電制御方法は、充電装置1による蓄電装置4に対する充電が開始される前に実行されてもよいし、充電装置1による蓄電装置4に対する充電が開始された後に実行されてもよい。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the charge control method according to the embodiment. 2 may be executed before charging of
充電制御ユニット12は、電源ユニット11の異常を検出すると(S1で“YES”)、複数の電源ユニット11−1〜11−Nの内、所定数M(Mは1より大きくN以下の整数)以上の電源ユニット11に異常が検出されたか否かを判定する(S2)。前述したように、電源ユニット11に異常が発生した場合、充電制御ユニット12は、電源ユニット11の異常の通知(又は動作停止の通知)を当該電源ユニット11の電源ユニット制御部113から受ける。
When the
所定数Mは、複数の電源ユニット11−1〜11−Nの内、所定数Mの電源ユニット11に同時に故障が発生する確率に従って予め設定される。具体的には、複数の電源ユニット11−1〜11−Nの内、M個(例えば2個)の電源ユニット11に同時に故障が発生する確率がM−1個(例えば1個)の電源ユニット11に故障が同時に発生する確率よりも十分低い場合には、所定数はM(例えば2)に設定される。
The predetermined number M is set in advance according to the probability that the predetermined number M of
所定数M未満の電源ユニット11に異常が検出されたと判定された場合(S2で“NO”)、充電制御ユニット12は、検出された異常は電源ユニット11の内的要因により発生した異常、すなわち、電源ユニット11の故障であると確定する(S3)。電源ユニット11の故障の一例としては、AC−DCコンバータ111の故障及びDC−DCコンバータ112の故障等が挙げられる。
When it is determined that an abnormality is detected in the
充電制御ユニット12は、異常が検出された電源ユニット11の充電動作を停止させ(S4)、異常が検出された電源ユニット11以外の電源ユニット11、すなわち正常な電源ユニット11による充電動作を実行(続行)させる(S5)。具体的には、充電制御ユニット12は、正常な電源ユニット11により供給可能な最大電流値を蓄電装置4内の電池制御ユニット(図示せず)に通知し、該電池制御ユニットから電流指令値を受信する。充電制御ユニット12は、受信した電流指令値に従って、正常な電源ユニット11の電源ユニット制御部113に所望の電流値を指示し、正常な電源ユニット11に所望の直流電流を出力させる。
The
一方、所定数M以上の電源ユニット11に異常が検出されたと判定された場合(S2で“YES”)、充電制御ユニット12は、検出された異常は電源ユニット11の外的要因により発生した異常であると確定する(S6)。前述したように、所定数M以上の電源ユニット11に故障が同時に発生する確率は、所定数M未満の電源ユニット11に故障が同時に発生する確率よりも十分低い。そこで、所定数M以上の電源ユニット11に異常が検出された場合には、電源ユニット11の外的要因により異常が発生した可能性が高いといえる。外的要因の一例としては、交流電源2の停電、電源ケーブル3の破損、及び充電ケーブル5の破損等が挙げられる。このように、実施形態に従った充電制御方法によれば、電源ユニットの内的要因による異常(電源ユニットの故障)なのか、外的要因による異常なのかを切り分けて、充電を制御できる。
On the other hand, when it is determined that an abnormality has been detected in the
検出された異常が外的要因により発生した異常であると確定された場合には、外的要因が除去されて異常が解消されるまで、充電装置1による充電は一端停止されることが望ましい。そこで、充電制御ユニット12は、夫々の電源ユニット制御部113に停止指示信号を出力して、全ての電源ユニット11−1〜11−Nの充電動作を停止させる(S7)。しかしながら、電源ユニット11に故障がないのであれば、異常の解消後に速やかに充電が再開されることが望ましい。そこで、充電制御ユニット12は、夫々の電源ユニット制御部113にリトライ指示信号を出力して、停止した全ての電源ユニット11−1〜11−Nに充電動作をリトライさせる(S8)。
When it is determined that the detected abnormality is an abnormality caused by an external factor, it is desirable that charging by the
S8において、充電制御ユニット12は、所定数M以上の電源ユニット11に検出された異常が回復するまで、複数の電源ユニット11に充電動作を繰り返しリトライさせてもよい。或いは、S8において、充電制御ユニット12は、一定時間の間、複数の電源ユニット11に充電動作を繰り返しリトライさせてもよい。
In S8, the charging
このように、実施形態に従った充電制御方法によれば、電源ユニットに故障が発生した場合には、正常な電源ユニットにより充電が実行され、電源ユニットの外的要因による異常が発生した場合には、外的要因による異常が解消された後速やかに充電が実行される。したがって、実施形態に従った充電装置によれば、電源ユニットで検出された異常が電源ユニットの内的要因で発生したか外的要因で発生したかに関係なく充電を可及的に実施できる。 Thus, according to the charge control method according to the embodiment, when a failure occurs in the power supply unit, charging is performed by the normal power supply unit, and when an abnormality due to an external factor of the power supply unit occurs. The battery is immediately charged after the abnormality due to external factors is resolved. Therefore, according to the charging device according to the embodiment, charging can be performed as much as possible regardless of whether the abnormality detected by the power supply unit is caused by an internal factor or an external factor of the power supply unit.
なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
例えば、前述の説明では、充電制御ユニット12は、異常が検出された電源ユニット11の充電動作を停止させ(S4)、正常な電源ユニット11に充電動作を実行(続行)させる(S5)。しかしながら、充電制御ユニット12は、全ての電源ユニット11−1〜11−Nの充電動作を停止させ、正常な電源ユニット11に充電動作を実行(リトライ)させてもよい。こうした処理によれば、全ての電源ユニット11の停止後正常な電源ユニット11による充電動作が新たに開始される。このため、例えば、異常発生前に蓄電装置4が出力した電流指令値と、異常発生後に充電装置1が出力する電流値との不整合といった制御上の不都合が生じない。また、例えば、異常発生後に供給可能な最大電流値を充電装置1が蓄電装置4に通知するといった充電中の追加の処理が生じない。したがって、外的要因による異常発生後に充電装置1による充電が再開される場合と同様に、充電装置1による充電制御を単純化できる。
In addition, this invention is not limited to the above embodiment, A various improvement and change are possible within the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, in the above description, the charging
1 充電装置
11(11−1〜11−N) 電源ユニット
111 AC−DCコンバータ
112 DC−DCコンバータ
113 電源ユニット制御部
114 電流センサ
115 電圧センサ
12 充電制御ユニット
2 交流電源
3 電源ケーブル
4 蓄電装置
5 充電ケーブル
1 Charging Device 11 (11-1 to 11-N)
Claims (9)
前記複数の電源ユニットの内、1より大きい所定数以上の電源ユニットに異常が検出された場合に、異常が検出された電源ユニットと異常が検出されなかった電源ユニットとを含む全ての電源ユニットの前記充電動作を停止させ、前記全ての電源ユニットに前記充電動作をリトライさせる充電制御ユニットと
を含む、充電装置。 A plurality of power supply units that perform a charging operation of converting input AC power into DC power and outputting the power;
Of the plurality of power supply units, when an abnormality is detected in a predetermined number or more of power supply units greater than 1, all of the power supply units including the power supply unit in which the abnormality is detected and the power supply unit in which no abnormality is detected are detected . And a charging control unit that stops the charging operation and causes all the power supply units to retry the charging operation.
前記充電制御ユニットは、前記所定数以上の電源ユニットに検出された異常が回復するまで、前記全ての電源ユニットに前記充電動作を繰り返しリトライさせる
充電装置。 The charging device according to claim 1,
The charging control unit is configured to repeatedly retry the charging operation for all the power supply units until an abnormality detected in the predetermined number or more of power supply units is recovered.
前記充電制御ユニットは、前記複数の電源ユニットの内、前記所定数未満の電源ユニットに異常が検出された場合に、異常が検出された前記電源ユニット以外の電源ユニットに前記充電動作を実行させる
充電装置。 The charging device according to claim 1 or 2,
The charging control unit is configured to charge a power supply unit other than the power supply unit in which an abnormality is detected when the abnormality is detected in the power supply units less than the predetermined number among the plurality of power supply units. apparatus.
前記所定数は2である The predetermined number is 2
充電装置。Charging device.
前記充電制御ユニットは、前記所定数以上の電源ユニットに異常が検出された場合には、検出された前記異常は電源ユニットの外的要因により発生した異常であると確定する When an abnormality is detected in the predetermined number or more of power supply units, the charging control unit determines that the detected abnormality is an abnormality caused by an external factor of the power supply unit.
充電装置。Charging device.
前記外的要因は、前記交流電力を出力する交流電源の停電、前記交流電源と前記所定数以上の電源ユニットとの間の電源ケーブルの破損、前記所定数以上の電源ユニットと蓄電装置との間の充電ケーブルの破損の内の何れか1つである The external factors include a power failure of an AC power source that outputs the AC power, a breakage of a power cable between the AC power source and the predetermined number of power supply units, or between the predetermined number of power supply units and the power storage device. One of the charging cable breaks
充電装置。Charging device.
前記充電制御ユニットは、前記所定数未満の電源ユニットに異常が検出された場合には、検出された前記異常は電源ユニットの内的要因により発生した異常であると確定する The charging control unit determines that the detected abnormality is an abnormality caused by an internal factor of the power supply unit when an abnormality is detected in the power supply units less than the predetermined number.
充電装置。Charging device.
前記内的要因は、前記所定数未満の電源ユニットの故障である The internal factor is a failure of the power supply unit less than the predetermined number.
充電装置。Charging device.
前記全ての電源ユニットに前記充電動作をリトライさせること
を含む充電制御方法。 A power supply in which an abnormality is detected when an abnormality is detected in a predetermined number or more of power supply units greater than one among a plurality of power supply units that perform a charging operation of converting input AC power into DC power and outputting the same Stopping the charging operation of all power supply units including the unit and the power supply unit in which no abnormality is detected ;
A charge control method including causing all the power supply units to retry the charging operation.
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