(57)【要約】【課題】冷凍車に搭載された蓄電池に対して均等化制御を実施する時間を充分に確保することができる冷凍車の冷凍制御システムを提供する。【解決手段】冷凍車１の冷凍制御システム１０は、冷凍車１に搭載される冷凍庫２を冷却する冷凍機３と、複数の電池セルＣ１〜Ｃｎが直列接続されて構成される蓄電池５と、蓄電池５の均等化制御を実施可能な均等化放電装置６と、冷凍機３の冷却機能が中断されている期間において、冷凍庫２の庫内温度Ｔが所定の閾値温度Ｔｔｈに達したときに蓄電池５から冷凍機３へ電力を供給することにより冷凍機３を駆動させる冷凍機制御部（冷凍機ＥＣＵ９、ＢＭＵ７）と、を備える。冷凍機ＥＣＵ９及びＢＭＵ７は、冷凍機３の冷却機能が中断されている期間であり、かつ、蓄電池５から冷凍機３へ電力が供給されていない状態であるとき、均等化放電装置６による均等化制御を実施させる。【選択図】図１
2018006031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍車（１）に搭載される冷凍庫（２）と、
前記冷凍庫を冷却する冷凍機（３）と、
複数の電池セル（Ｃ１〜Ｃｎ）が直列接続されて構成される蓄電池（５）と、
前記蓄電池の前記複数の電池セルの充電残量（ＳＯＣ１〜ＳＯＣｎ）を揃えるよう前記複数の電池セルのそれぞれのバイパス放電による均等化制御を実施可能な均等化放電装置（６）と、
前記冷凍機の冷却機能が中断されている期間において、前記冷凍庫の庫内温度（Ｔ）が所定温度（Ｔｔｈ）に達したときに前記蓄電池から前記冷凍機へ電力を供給することにより前記冷凍機を駆動させる冷凍機制御部（７，９）と、
を備え、
前記冷凍機制御部は、前記冷凍機の冷却機能が中断されている期間であり、かつ、前記蓄電池から前記冷凍機へ電力が供給されていない状態であるとき（β１，β２）、前記均等化放電装置による前記均等化制御を実施させる、
冷凍車の冷凍制御システム（１０）。
【請求項２】
前記均等化放電装置は、
前記冷凍車の発進後に最初に前記冷凍機の冷却機能が中断されたとき（α）に、前記複数の電池セルの放電電圧の電位差に基づき前記複数の電池セルのそれぞれの必要放電量（ＤＣ１〜ＤＣｎ）を算出し、
前記冷凍機の冷却機能が中断されている期間であり、かつ、前記蓄電池から前記冷凍機へ電力が供給されていない状態であるとき、前記複数の電池セルのそれぞれにおいてバイパス放電による実放電量の積算値が前記必要放電量になるように前記均等化制御を実施する、
請求項１に記載の冷凍車の冷凍制御システム。
【請求項３】
前記均等化放電装置は、
前記冷凍機の冷却機能が中断されている期間であり、かつ、前記蓄電池から前記冷凍機へ電力が供給されていない状態が生じる毎に、前記複数の電池セルのそれぞれにおいてバイパス放電による実放電量の積算値が前記必要放電量に達していない場合には、均等化制御を繰り返し実施する、
請求項２に記載の冷凍車の冷凍制御システム。
【請求項４】
前記均等化放電装置は、前記実放電量の積算値を記憶する記憶部（６５）を備える、
請求項２または３に記載の冷凍車の冷凍制御システム。
【請求項５】
前記均等化放電装置は、
前記冷凍車の発進後に最初に前記冷凍機の冷却機能が中断されたとき、かつ、前記蓄電池から前記冷凍機へ電力が供給されていない状態であるとき、前記複数の電池セルのそれぞれの開放電圧（Ｖ１〜Ｖｎ）が共通の目標値となるように前記均等化制御を実施する、
請求項１に記載の冷凍車の冷凍制御システム。
【請求項６】
前記蓄電池は、オリビン系リチウム電池である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍車の冷凍制御システム。
【請求項７】
前記冷凍機は、前記冷凍車のエンジン（４）から伝達される動力に基づいて駆動することによって前記冷凍庫を冷却し、
前記エンジンが停止しているときに前記冷却機能が中断される、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷凍車の冷凍制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍車の冷凍制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の二次電池（電池セル）から成る組電池（蓄電池）では、充放電を繰り返すと各電池セルの残存容量にバラツキが生じる。各電池セルの残存容量のバラツキが大きくなると、各電池セルの過充電や過放電を回避するため蓄電池の充放電が制約され、使用可能な電池容量が低下する場合がある。これを回避するため、蓄電池の各電池セルの残存容量を均等化する均等化制御が知られている。
【０００３】
このような均等化制御として、例えば特許文献１には、各電池セルについて均等化のために必要な放電量である必要放電量がそれぞれ算出され、また、均等化制御の実施中において所定周期ごとに、電池セルの端子間電圧の検出値に基づいて放電回路における実放電量が算出され、これにより、実放電量の積算値が必要放電量に達するまで均等化放電が継続される手法が開示されている。このような制御を行うことで、均等化制御時において、均等化制御に伴って電池セルの端子間電圧が変動した場合であっても、その変動分を考慮して実放電量が算出される。そのため、均等化のために必要な放電量（目標値）と実際に電池セルから放電される放電量（実際値）とを近づけることが可能になり、蓄電池の各電池セルの残存容量を正確に均等化することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２０１９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自車に搭載された冷凍庫内で荷物を低温に維持して配送を行う車両、いわゆる冷凍車が知られている。このような冷凍車において、エンジン停止中でもコンプレッサ等の負荷を駆動できるように、負荷に対して電力を供給する蓄電池を搭載されたものがある。このような蓄電池を備える冷凍車において、特許文献１などに記載される蓄電池の均等化制御を適用することを考える。冷凍車では、配送開始前に配送所にて外部電源等を用いて車両内の蓄電池を満充電状態にしておくのが一般的であるので、配送開始前の満充電後に均等化制御が実施されるのが望ましい。
【０００６】
しかしながら、冷凍車の場合、満充電の直後に冷凍車が配送所を出発して配送を開始せざるを得ず、配送開始前に均等化制御を実施するための充分な時間を確保できないケースが起こり得る。この場合、配送が終了して冷凍車が再度配送所に戻った後に蓄電池の均等化制御を実施しなければならない等、後の作業に影響を与える場合がある。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷凍車に搭載された蓄電池に対して均等化制御を実施する時間を充分に確保することができる冷凍車の冷凍制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る冷凍車の冷凍制御システム（１０）は、冷凍車（１）に搭載される冷凍庫（２）と、前記冷凍庫を冷却する冷凍機（３）と、複数の電池セル（Ｃ１〜Ｃｎ）が直列接続されて構成される蓄電池（５）と、前記蓄電池の前記複数の電池セルの充電残量（ＳＯＣ１〜ＳＯＣｎ）を揃えるよう前記複数の電池セルのそれぞれのバイパス放電による均等化制御を実施可能な均等化放電装置（６）と、前記冷凍機の冷却機能が中断されている期間において、前記冷凍庫の庫内温度（Ｔ）が所定温度（Ｔｔｈ）に達したときに前記蓄電池から前記冷凍機へ電力を供給することにより前記冷凍機を駆動させる冷凍機制御部（７，９）と、を備え、前記冷凍機制御部は、前記冷凍機の冷却機能が中断されている期間であり、かつ、前記蓄電池から前記冷凍機へ電力が供給されていない状態であるとき（β１，β２）、前記均等化放電装置による前記均等化制御を実施させる。
【０００９】
この構成により、冷凍車が配送作業中であっても、均等化放電装置を作動可能な状態となる適切なタイミングを選んで蓄電池の均等化制御を実施することが可能となるので、冷凍車に搭載された蓄電池に対して均等化制御を実施する時間を充分に確保することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷凍車に搭載された蓄電池に対して均等化制御を実施する時間を充分に確保することができる冷凍車の冷凍制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る冷凍車の冷凍制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１中の蓄電池及び均等化放電装置の詳細な構成を示す回路図である。
【図３】図３は、蓄電池（オリビン系リチウムイオン二次電池）のＳＯＣ−ＯＣＶ特性の一例を示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態における均等化制御の実施タイミングを説明するための図である。
【図５】図５は、第１実施形態における必要放電量算出処理のフローチャートである。
【図６】図６は、第１実施形態における均等化制御のフローチャートである。
【図７】図７は、第２実施形態における均等化制御の実施タイミングを説明するための図である。
【図８】図８は、第２実施形態における均等化制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１３】
［第１実施形態］
図１〜図６を参照して第１実施形態を説明する。図１に示すように、冷凍車１は、自車に搭載された冷凍庫２内で荷物を低温に維持して配送を行う車両である。冷凍車１は冷凍制御システム１０を備える。冷凍車１の冷凍制御システム１０は、エンジン４の動作中にはエンジン４の動力を利用して冷凍庫２の庫内温度を制御すると共に、エンジン４の停止中にも蓄電池５から供給される電力を利用して冷凍庫２の庫内温度を制御することができる。
【００１４】
冷凍車１の冷凍制御システム１０は、冷凍庫２と、冷凍機３と、エンジン４と、蓄電池５と、均等化放電装置６と、ＢＭＵ（ｂａｔｔｅｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｕｎｉｔ）７と、庫内温度センサ８と、冷凍機ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）９とを備える。本実施形態では、ＢＭＵ７と冷凍機ＥＣＵ９とが、冷凍機３の動作を制御する冷凍機制御部に相当する。
【００１５】
冷凍機３は、冷凍庫２の内部を冷却する冷凍サイクル装置である。冷凍機３は、少なくとも圧縮機としての機械式コンプレッサ３１及び電動式コンプレッサ３２を備えている。冷凍機３は、これらの圧縮機の他に、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を備えている。圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器には、冷媒が循環している。
【００１６】
機械式コンプレッサ３１及び電動式コンプレッサ３２は、冷凍機３を循環する冷媒を圧縮する。機械式コンプレッサ３１は、ベルト等を介してエンジン４と機械的に連結されている。機械式コンプレッサ３１は、エンジン４からベルト等を介して伝達される動力に基づいて駆動する。電動式コンプレッサ３２は、蓄電池５から伝達される電力に基づいて駆動する。
【００１７】
冷凍機３では、冷凍庫２に送風される空気と、蒸発器の内部を流れる冷媒との間で熱交換が行われることにより、冷凍庫２に送風される空気が冷却される。これにより、冷凍庫２の内部に収容された荷物が冷蔵保存又は冷凍保存される。
【００１８】
蓄電池５は、複数の電池セルが直列接続されて構成される組電池である。蓄電池５は、電動式コンプレッサ３２に電気的に接続されており、電動式コンプレッサ３２を駆動するための電力を供給する。蓄電池５は、例えば外部電源等から供給される電力により充電することができる。
【００１９】
図２に示すように、蓄電池５は、例えば、ｎ個の電池セルＣ１〜Ｃｎの直列接続体として構成されている（ｎは２以上の整数）。各電池セルＣ１〜Ｃｎは、リチウムイオン二次電池である。更に、各電池セルＣ１〜Ｃｎは、その正極材としてオリビン構造を有するリチウム鉄リン酸塩（ＬｉＦｅＰＯ４）が含まれているオリビン系リチウムイオン二次電池（以下では「オリビン系リチウム電池」とも表記する）である。なお、各電池セルＣ１〜Ｃｎの正極材として、リチウムマンガンリン酸塩（ＬｉＭｎＰＯ４）、リチウムコバルトリン酸塩（ＬｉＣｏＰＯ４）、リチウムニッケルリン酸塩（ＬｉＮｉＰＯ４）など、他のオリビン構造を有するリチウム金属リン酸塩が用いられていてもよい。
【００２０】
オリビン系リチウムイオン二次電池の残存容量−開放電圧（ＯＣＶ：  Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）特性を図３に示す。なお、残存容量を表す指標として、満充電容量に対する残存容量の比を表す充電状態（ＳＯＣ：  Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を用いている。図３に示すように、ＳＯＣがＡ１〜Ａ２（例えば、Ａ１＝２０％，Ａ２＝８０％）となる領域では、ＳＯＣが変化してもＯＣＶが殆ど変化しない。このＳＯＣがＡ１〜Ａ２となる領域をプラトー領域と呼ぶ。また、ＳＯＣがＡ１未満となる領域、及び、ＳＯＣがＡ２より大きくなる領域では、プラトー領域に比べて、ＳＯＣの増加に伴い顕著にＯＣＶが増加する。このＳＯＣがＡ１未満となる領域、及び、ＳＯＣがＡ２より大きくなる領域を非プラトー領域と呼ぶ。オリビン系リチウムイオン二次電池では、オリビン系以外のリチウムイオン二次電池に比べて、このプラトー領域が広く、また、プラトー領域におけるＯＣＶの変化が小さい。
【００２１】
均等化放電装置６は、蓄電池５に接続され、蓄電池５の複数の電池セルＣ１〜Ｃｎの充電残量を揃えるよう複数の電池セルＣ１〜Ｃｎのそれぞれのバイパス放電による均等化制御を実施可能な装置である。
【００２２】
図２に示すように、均等化放電装置６の放電回路６１は、抵抗体Ｒ１〜Ｒｎ及び半導体スイッチＳＷ１〜ＳＷｎを備えている。電池セルＣｉは、抵抗体Ｒｉ及び半導体スイッチＳＷｉの直列接続体と並列接続され、電池セルＣｉ、抵抗体Ｒｉ及び半導体スイッチＳＷｉは閉回路を形成している（ｉ＝１〜ｎ）。半導体スイッチＳＷｉがオン状態にされることで、電池セルＣｉから抵抗体Ｒｉに対する放電が実施される。
【００２３】
また、電池セルＣ１〜Ｃｎの両端子はそれぞれ電圧検出手段としてのセル電圧検出回路６２に接続されている。セル電圧検出回路６２は、各電池セルＣ１〜Ｃｎの各端子間電圧を検出する。また、放電回路６１が設けられている回路基板には、温度検出手段としての温度センサ６３が設けられており、放電回路６１の基板温度を検出する。
【００２４】
制御部６４は、セル電圧検出回路６２から電池セルＣ１〜Ｃｎの端子間電圧の検出値Ｖ１〜Ｖｎを取得し、温度センサ６３から放電回路６１の基板温度の検出値Ｔｂを取得する。制御部６４は、これら検出値Ｖ１〜Ｖｎ，Ｔｂに基づいて、放電回路６１の半導体スイッチＳＷ１〜ＳＷｎのオンオフ制御を実施することで、各電池セルＣ１〜ＣｎのＳＯＣを均等化させる。
【００２５】
制御部６４は、記憶部６５を有する。記憶部６５は、均等化制御においてバイパス放電による各電池セルＣ１〜Ｃｎの放電量の積算値を逐次記憶する。制御部６４は、記憶部６５から積算値を読み出し、これを更新して記憶部６５に再度記録することができる。
【００２６】
ＢＭＵ７は、蓄電池５の状態量を監視しつつ、蓄電池５の充放電を管理する。ＢＭＵ７は、蓄電池５の状態量として、例えば蓄電池５のＳＯＣ値を検出する。
【００２７】
ＢＭＵ７は、例えば蓄電池５が車両の外部にある電源に接続された際に、蓄電池５の電池セルＣ１〜Ｃｎのいずれかが所定のＳＯＣ値に達する毎に均等化放電装置６により均等化制御を実施させる処理を繰り返し行うことで、最終的にすべての電池セルＣ１〜ＣｎのＳＯＣ値が所定値（たとえば１００［％］）に達するまで蓄電池５の充電を行うことができる。また、ＢＭＵ７は、冷凍機ＥＣＵ９と通信可能に接続されている。これにより、ＢＭＵ７は、冷凍機ＥＣＵ９との間で各種情報を授受することが可能となっている。
【００２８】
庫内温度センサ８は、冷凍庫２の内部の温度である庫内温度Ｔを検出するとともに、検出した庫内温度Ｔに応じた信号を出力する。庫内温度センサ８の出力信号は冷凍機ＥＣＵ９に取り込まれている。
【００２９】
冷凍機ＥＣＵ９は、庫内温度センサ８の出力信号に基づいて庫内温度Ｔの情報を取得する。冷凍機ＥＣＵ９は、庫内温度Ｔ等の情報に基づいて冷凍機３を制御する。
【００３０】
具体的には、冷凍機ＥＣＵ９は、例えば冷凍車１の走行時やアイドリング運転時等、エンジン４が駆動状態である場合には、機械式コンプレッサ３１を駆動させる走行時冷却制御を実行する。走行時冷却制御では、例えば庫内温度Ｔが目標庫内温度Ｔ＊に調整される。
【００３１】
冷凍機ＥＣＵ９は、エンジン４が停止している場合には、蓄電池５から電動式コンプレッサ３２に電力を供給することにより、電動式コンプレッサ３２を駆動させる停車時冷却制御を実行する。具体的には、停車時冷却制御では、庫内温度Ｔが閾値温度Ｔｔｈに達するまでは、電動式コンプレッサ３２を駆動させない。したがって、庫内温度Ｔが閾値温度Ｔｔｈに達するまでは、冷凍機３の冷却機能が中断される。閾値温度Ｔｔｈは、目標庫内温度Ｔ＊よりも高い温度に設定されている。また、停車時冷却制御では、庫内温度Ｔが閾値温度Ｔｔｈに達すると、蓄電池５の放電により電動式コンプレッサ３２が駆動し、庫内温度Ｔが目標庫内温度Ｔ＊に調整される。すなわち、停車時冷却制御では、冷凍機３の冷却機能が中断されている期間において庫内温度Ｔが閾値温度Ｔｔｈに達した際に、蓄電池５の放電により冷凍機３が駆動し、庫内温度Ｔが閾値温度Ｔｔｈ以下に調整される。
【００３２】
なお、目標庫内温度Ｔ＊は、予め定められた基準設定温度Ｔｂに設定されている。基準設定温度Ｔｂは、例えば冷凍車１の運転者により設定される温度である。
【００３３】
冷凍機ＥＣＵ９は、ＢＭＵ７と通信可能に接続されている。これにより、冷凍機ＥＣＵ９は、ＢＭＵ７との間で各種情報を授受することが可能となっている。本実施形態では、冷凍機ＥＣＵ９は、ＢＭＵ７を介して蓄電池５及び電動式コンプレッサ３２を動作させることができる。
【００３４】
均等化制御の実施タイミングについて図４を参照して説明する。図４には、冷凍制御システム１０の各状態（庫内温度、冷凍車１の状態、蓄電池５のセルの状態）の時間推移が示されている。冷凍車１は、時刻ｔ０以前には、配送所等に駐車され、エンジン４が停止した状態で、蓄電池５が充電される。図４ではこのときの冷凍車１の状態を「充電中」、蓄電池５のセルの状態を「充電」と表記している。
【００３５】
時刻ｔ０の後にエンジン４がＯＮ状態となって始動し、冷凍車１が配送所から配送に出発すると、冷凍車１の状態は「運転中」に変わる。「運転中」の状態では、エンジン４が駆動しているため冷凍機３は機械式コンプレッサ３１によって作動している。このため、ＢＭＵ９はＯＦＦ状態となっており、蓄電池５から電力を出力できない状態であるので、セルの状態は「開放」状態となっている。
【００３６】
図４に符号αで示す時刻において、冷凍車１が荷物の配送等の目的により路上に停車してエンジン４がＯＦＦ状態となって停止すると、ＢＭＵ９がＯＮ状態に切り替えられ、冷凍機３の冷凍機能を蓄電池５及び電動式コンプレッサ３２を使用して実施するモード（サブバッテリ動作）に切り替えられる。サブバッテリ動作では、庫内温度が所定の閾値温度に達したときに、電動式コンプレッサ３２を作動させて冷凍庫を冷却する。サブバッテリ動作に切り替わった当初は、庫内温度は運転中に冷却されていたため比較的低温を維持しており、閾値以下を維持している。つまり、サブバッテリ動作に切り替わった時刻αの後、庫内温度が閾値に達するまでの期間β１は、電動式コンプレッサ３２は作動していない状態（コンプレッサＯＦＦ）であり、蓄電池５からの電力供給も行われていない。本実施形態の冷凍制御システム１０では、このようなサブバッテリ動作中、且つ、コンプレッサＯＦＦの期間β１において蓄電池の各セルの均等化制御を実施する。したがって、図４では期間β１におけるセルの状態を「均等化」と表記している。
【００３７】
なお、上記の「サブバッテリ動作中」とは、機械式コンプレッサ３１による「冷凍機３の冷却機能が中断されている期間」とも表現することができる。均等化制御を実施する「サブバッテリ動作中、且つ、コンプレッサＯＦＦの期間β１」とは、「冷凍機３の冷却機能が中断されている期間であり、かつ、蓄電池５から冷凍機３へ電力が供給されていない状態」とも表現することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、冷凍車１が発進した後に、サブバッテリ動作中、かつ、コンプレッサＯＦＦの状態が最初に発生した時点αにおいて、均等化制御の目標値である必要放電量を算出する必要放電量算出処理を実施する。
【００３９】
期間β１の経過後に、庫内温度が閾値に達すると、ＢＭＵ９が電動式コンプレッサ３２を作動させ（コンプレッサＯＮ）、冷凍機３は電動式コンプレッサ３２により作動し、冷凍庫が冷凍機能を発揮できる状態となる。つまり、図４に示すように、冷凍車１の状態は、サブバッテリ動作中、かつ、コンプレッサＯＮ状態となる。このとき、蓄電池５から電動式コンプレッサ３２に電力供給が行われているので、蓄電池５のセルの状態は「放電」状態となる。
【００４０】
時刻ｔ１の後に再度エンジン４がＯＮ状態となって始動し、冷凍車１が駐停車状態から発進すると、冷凍車１の状態は再度「運転中」となる。「運転中」の状態では、時刻ｔ０以降の区間と同様に、蓄電池５のセルの状態は「開放」状態となっている。
【００４１】
その後に、冷凍車１が再度停車するなどしてエンジン４が再度ＯＦＦ状態となり、再度サブバッテリ動作に切り替えられると、上述した期間β１と同様に、庫内温度が閾値を越えるまでの電動式コンプレッサ３２が非作動の期間β２において均等化制御が実施される。なお、サブバッテリ動作中、且つ、コンプレッサＯＦＦの期間β２は、冷凍車１が発進した後に同様の状態が発生した２回目のケースなので、必要放電量を算出する処理は実施されない。
【００４２】
期間β２の経過後に、庫内温度が閾値に達すると、上記の期間β１の後と同様に、ＢＭＵ９が電動式コンプレッサ３２を作動させ、冷凍車の状態はサブバッテリ動作中、かつ、コンプレッサＯＮ状態となり、蓄電池５のセルの状態は「放電」状態となる。
【００４３】
図５を参照して必要放電量算出処理について説明する。必要放電量算出処理は、均等化放電装置６の制御部６４によって、例えばＢＭＵ７から指令を受けたタイミングで実施される。
【００４４】
ステップＳ１１では、各セル電圧のバラツキΔＶ１〜ΔＶｎが検出される。具体的には、各電池セルＣ１〜Ｃｎの端子間電圧の検出値Ｖ１〜Ｖｎが、各電池セルのセル電圧として取得される。ここで、各電池セルＣ１〜Ｃｎにおいて電流が流れていないため、端子間電圧の検出値Ｖ１〜Ｖｎは、各電池セルＣ１〜ＣｎのＯＣＶと等しい値となる。そして、各セル電圧の中から最低値をとる最低セル電圧が選択され、この最低セル電圧との偏差が各セル電圧のバラツキΔＶ１〜ΔＶｎとして算出される。
【００４５】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１にて検出された各セル電圧のバラツキΔＶ１〜ΔＶｎが所定の開始閾値より大きいか否かが判定される。バラツキΔＶ１〜ΔＶｎの少なくとも１つが開始閾値より大きい場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）にはステップＳ１３に進む。
【００４６】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２にてバラツキΔＶ１〜ΔＶｎのいずれかが開始閾値より大きいと判定されたので、均等化制御の開始条件を満たしているものと判定して、均等化制御の目標値である必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎが算出される。具体的には、バラツキΔＶ１〜ΔＶｎが容量差ΔＳＯＣ１〜ΔＳＯＣｎに換算され、これらの容量差ΔＳＯＣ１〜ΔＳＯＣｎと電池セルＣ１〜Ｃｎの満充電容量との積として必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎが算出される。ステップＳ１３の処理が完了すると本制御フローを終了し、引き続き均等化制御に入る。
【００４７】
一方、ステップＳ１２にてバラツキΔＶ１〜ΔＶｎのすべてが開始閾値以下と判定された場合（ステップＳ１２のＮＯ）には、均等化制御を実施するほどには各セルの残存容量ＳＯＣ１〜ＳＯＣｎに差がないと判断できるので、必要放電量を算出することなく本制御フローを終了する。この場合、均等化制御も行われない。
【００４８】
図６を参照して均等化制御について説明する。図６に示す均等化制御は、均等化放電装置６の制御部６４によって、例えばＢＭＵ７から指令を受けたタイミングで実施される。
【００４９】
ステップＳ２１では、各電池セルＣ１〜Ｃｎにおいてバイパス放電が実施される。制御部６４は、放電回路６１の半導体スイッチＳＷ１〜ＳＷｎのオンオフ制御を実施することで、各電池セルＣ１〜ＣｎのＳＯＣを均等化させるべく、各電池セルＣ１〜Ｃｎの放電を行う。
【００５０】
ステップＳ２２では、バイパス放電中に検出した検出値Ｖ１〜Ｖｎ，Ｔｂなどに基づいて、電池セルＣｉから放電回路６１に実際に放電された実放電量が算出される。そして、この実放電量を記憶部６５に記憶されている過去の積算値に加算して、バイパス放電量の積算値を更新する。
【００５１】
ステップＳ２３では、バイパス放電の積算値が必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎに到達したか否かが判定される。バイパス放電の積算値が必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎに到達していない場合（ステップＳ２３のＮＯ）にはステップＳ２１に戻り、必要放電量に到達するまでバイパス放電が継続される。一方、バイパス放電の積算値が必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎに到達した場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）には、各電池セルＣ１〜ＣｎのＳＯＣ１〜ＳＯＣｎが均等化されたものと判定して、放電を終了すべく放電回路のすべての半導体スイッチＳＷ１〜ＳＷｎをオフ状態とし、本制御フローを終了する。
【００５２】
なお、図６の均等化制御は、図４に示した均等化制御の実施期間β１が終了したときにＳ２３の条件を満たしていなければ、積算値を記憶部に記憶して処理を一旦終了し、再度「サブバッテリ動作（コンプレッサＯＦＦ）」となったとき（図４では期間β２）に記憶部に記憶されている積算値を読み出して、バイパス放電を再開する。
【００５３】
次に、第１実施形態に係る冷凍車１の冷凍制御システム１０の効果について説明する。
【００５４】
第１実施形態に係る冷凍車１の冷凍制御システム１０は、冷凍車１に搭載される冷凍庫２と、冷凍庫２を冷却する冷凍機３と、複数の電池セルＣ１〜Ｃｎが直列接続されて構成される蓄電池５と、蓄電池５の複数の電池セルＣ１〜Ｃｎの充電残量ＳＯＣ１〜ＳＯＣｎを揃えるよう複数の電池セルＣ１〜Ｃｎのそれぞれのバイパス放電による均等化制御を実施可能な均等化放電装置６と、冷凍機３の冷却機能が中断されている期間において、冷凍庫２の庫内温度Ｔが所定の閾値温度Ｔｔｈに達したときに蓄電池５から冷凍機３へ電力を供給することにより冷凍機３を駆動させる冷凍機制御部（冷凍機ＥＣＵ９、ＢＭＵ７）と、を備える。冷凍機制御部としての冷凍機ＥＣＵ９及びＢＭＵ７は、冷凍機３の冷却機能が中断されている期間であり、かつ、蓄電池５から冷凍機３へ電力が供給されていない状態であるとき（図４の期間β１、β２）、均等化放電装置６による均等化制御を実施させる。
【００５５】
冷凍車１は、基本的には、配送開始前に配送所にて外部電源等を用いて車両内の蓄電池５が満充電状態にされ、配送開始前の満充電後に均等化制御が実施される。しかし、冷凍車１の場合、満充電の直後に冷凍車１が配送所を出発して配送を開始せざるを得ず、配送開始前に均等化制御を実施するための充分な時間を確保できないケースが起こり得る。この場合、配送が終了して冷凍車１が再度配送所に戻った後に蓄電池５の均等化制御を実施しなければならない等、後の作業に影響を与える場合がある。これに対して、本実施形態では、上記構成により、冷凍車１が配送作業中であっても、上述した期間β１，β２のように、ＢＭＵ７がオン状態となって均等化放電装置６を作動可能な状態となる適切なタイミングを選んで蓄電池５の均等化制御を実施することが可能となる。これにより、冷凍車１に搭載された蓄電池５に対して均等化制御を実施する時間を充分に確保することができる。
【００５６】
また、第１実施形態に係る冷凍車１の冷凍制御システム１０において、均等化放電装置６は、冷凍車１の発進後に最初に冷凍機３の冷却機能が中断されたとき（図４の時刻α）に、複数の電池セルＣ１〜Ｃｎの放電電圧ＯＣＶの電位差ΔＶ１〜ΔＶｎに基づき複数の電池セルのそれぞれの必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎを算出する。均等化放電装置６は、冷凍機３の冷却機能が中断されている期間であり、かつ、蓄電池５から冷凍機３へ電力が供給されていない状態であるとき（図４の期間β１、β２）、複数の電池セルＣ１〜Ｃｎのそれぞれにおいてバイパス放電による実放電量の積算値が必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎになるように均等化制御を実施する。
【００５７】
この構成により、蓄電池５の各電池セルＣ１〜Ｃｎのそれぞれについて、冷凍車１の発進後に均等化制御が実施可能となる最初のタイミング、つまり蓄電池５の各電池セルの残存容量が最も多い状態で必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎを各セルごとに個別に算出する。図３を参照して説明したとおり、蓄電池５は残存容量が多いほどＳＯＣに対するＯＣＶの変化度合いが大きいので、上記のタイミングで算出を行うことで必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎを高精度に取得できる。そして、この必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎに達するまでバイパス放電を行うので、均等化制御の目標値として信頼性の高い情報を用いることができ、均等化制御を精度良く行うことができる。
【００５８】
また、第１実施形態に係る冷凍車１の冷凍制御システム１０において、均等化放電装置６は、冷凍機３の冷却機能が中断されている期間であり、かつ、蓄電池５から冷凍機３へ電力が供給されていない状態（図４の期間β１、β２）が生じる毎に、複数の電池セルＣ１〜Ｃｎのそれぞれにおいてバイパス放電による実放電量の積算値が必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎに達していない場合には、均等化制御を繰り返し実施する。
【００５９】
この構成により、例えば冷凍車１の発進後に均等化制御が実施可能となる最初のタイミング（図４の期間β１）において均等化制御を完了できなかった場合でも、次に実施可能となるタイミング（図４の期間β２）にも均等化制御を継続して実施することができるので、冷凍車１の発進後に冷凍車１が再び配送所に戻るまでの間に均等化制御を完了し、蓄電池５の各電池セルＣ１〜Ｃｎの残存容量を均等化できる可能性を高めることができる。
【００６０】
また、第１実施形態に係る冷凍車１の冷凍制御システム１０において、均等化放電装置６はバイパス放電による実放電量の積算値を記憶する記憶部６５を備える。これにより、サブバッテリ動作中に均等化制御を完了できなかった場合でも、それまでの均等化制御の途中経過である積算値を記憶部６５に記憶しておき、その後に再度均等化制御を行う際にこの情報を記憶部６５から取得して、前回の状態から均等化制御を再開できる。つまり、冷凍車１の発進後に、均等化制御が実施可能となる複数のタイミングに亘って、均等化制御を継続して実施することができる。
【００６１】
また、第１実施形態に係る冷凍車１の冷凍制御システム１０において、蓄電池５は、オリビン系リチウム電池である。オリビン系リチウム電池は、図３を参照して説明したように、ＳＯＣが例えば２０〜８０％程度の中間域にあるプラトー領域に比べて、ＳＯＣがより高くなる高充電域にある非プラトー領域において、ＳＯＣの増加に対するＯＣＶの増加の度合いが顕著に増大する。つまり、非プラトー領域では、プラトー領域に比べてＯＣＶに基づくＳＯＣの分解能を高くできるという特性がある。本実施形態では、蓄電池５の各電池セルＣ１〜ＣｎのＳＯＣが不均等な場合における過充電を回避することを主眼として均等化制御を実施する。このため、過充電が生じる可能性が高い高充電域において、ＳＯＣの分解能を高くできるオリビン系リチウム電池を蓄電池５に適用することで、均等化制御の精度を向上させることができる。
【００６２】
また、第１実施形態に係る冷凍車１の冷凍制御システム１０において、冷凍機３は、冷凍車１のエンジン４から伝達される動力に基づいて駆動することによって冷凍庫２を冷却し、エンジン４が停止しているときに冷却機能が中断される。この構成により、冷凍車１の走行中は蓄電池５の電力を消費することなく冷凍機３を作動させることができるので、冷凍庫２の冷却機能を長く発揮させることができる。
【００６３】
［第２実施形態］
図７及び図８を参照して第２実施形態を説明する。第２実施形態は、均等化制御の手法が第１実施形態と異なる。第１実施形態では、蓄電池５の複数の電池セルＣ１〜Ｃｎのそれぞれにおいてバイパス放電による実放電量の積算値が必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎに達することを目標として均等化制御が実施されたが、第２実施形態では、複数の電池セルＣ１〜Ｃｎのそれぞれの開放電圧、すなわちセル電圧Ｖ１〜Ｖｎが、共通の目標値となるように均等化制御が実施される。
【００６４】
また、第２実施形態では、均等化制御を実施するタイミングは、図７に示すように、冷凍車１の発進後に最初に冷凍機３の冷却機能が中断されたとき、かつ、蓄電池５から冷凍機３へ電力が供給されていない状態である期間β１のみに限定される。本実施形態では、最適化制御におけるセル電圧Ｖ１〜Ｖｎの目標値は、上記の期間β１の開始時におけるセル電圧Ｖ１〜Ｖｎのうち最低値をとるもの（以下「最低セル電圧」と表記する）である。
【００６５】
図８参照して第２実施形態の均等化制御の手順について説明する。図６に示す均等化制御は、均等化放電装置６の制御部６４によって、例えばＢＭＵ７から指令を受けたタイミングで実施される。
【００６６】
ステップＳ３１では、各セル電圧のバラツキΔＶ１〜ΔＶｎが検出され、ステップＳ３２では、バラツキΔＶ１〜ΔＶｎが所定の開始閾値より大きいか否かが判定される。ステップＳ３１，Ｓ３２の内容は、図４のステップＳ１１，Ｓ１２と同様である。
【００６７】
ステップＳ３２にてバラツキΔＶ１〜ΔＶｎのいずれかが開始閾値より大きいと判定された場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）には、ステップＳ３３に進み、ステップＳ３１にて検出された各セル電圧Ｖ１〜Ｖｎの中から最低セル電圧が選択され、この最低セル電圧が均等化制御の目標値として設定される。ステップＳ３３の処理が完了するとステップＳ３４に進む。
【００６８】
一方、ステップＳ３２にてバラツキΔＶ１〜ΔＶｎのすべてが開始閾値以下と判定された場合（ステップＳ３２のＮＯ）には、均等化制御を行うことなく本制御フローを終了する。
【００６９】
ステップＳ３４では、各電池セルＣ１〜Ｃｎにおいてバイパス放電が実施され、ステップＳ３５では、バイパス放電中の各セル電圧Ｖ１〜Ｖｎが検出される。
【００７０】
ステップＳ３６では、ステップＳ３４にて検出されたセル電圧Ｖ１〜Ｖｎが、ステップＳ３３にて選択された最低セル電圧に到達したか否かが判定される。セル電圧Ｖ１〜Ｖｎが最低セル電圧まで減少していない場合（ステップＳ３６のＮＯ）にはステップＳ３４に戻り、最低セル電圧に到達するまでバイパス放電が継続される。一方、セル電圧Ｖ１〜Ｖｎが最低セル電圧に到達した場合（ステップＳ３６のＹＥＳ）には、各電池セルＣ１〜Ｃｎのセル電圧Ｖ１〜Ｖｎが均等化され、すなわち各電池セルのＳＯＣ１〜ＳＯＣｎが均等化されたものと判定して本制御フローを終了する。
【００７１】
第２実施形態に係る冷凍車１の冷凍制御システム１０は、第１実施形態と同様に、冷凍機３の冷却機能が中断されている期間であり、かつ、蓄電池５から冷凍機３へ電力が供給されていない状態であるとき（図７の期間β１）、均等化放電装置６による均等化制御を実施させるので、第１実施形態と同様に、冷凍車１に搭載された蓄電池５に対して均等化制御を実施する時間を充分に確保することができる。
【００７２】
また、第２実施形態において、均等化放電装置６は、冷凍車１の発進後に最初に冷凍機３の冷却機能が中断されたとき、かつ、蓄電池５から冷凍機３へ電力が供給されていない状態であるとき（図７の期間β１）、蓄電池５の複数の電池セルＣ１〜Ｃｎのそれぞれの開放電圧としてのセル電圧Ｖ１〜Ｖｎが、共通の目標値（例えば最低セル電圧）となるように均等化制御を実施する。
【００７３】
第１実施形態で均等化制御の目標値として用いる必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎは、蓄電池５の各電池セルＣ１〜Ｃｎの間の容量差ΔＳＯＣ１〜ΔＳＯＣｎに基づくものである。セル電圧Ｖ１〜Ｖｎは、図３に示すように各電池セルのＳＯＣ１〜ＳＯＣｎと相関がある。したがって、セル電圧Ｖ１〜Ｖｎも、必要放電量ＤＣ１〜ＤＣｎと同様に、均等化制御の目標値として信頼性の高い情報であるといえる。さらに、図３を参照して説明したとおり、蓄電池５は残存容量が多いほどＳＯＣに対するＯＣＶの変化度合いが大きいので、冷凍車１の発進後に最初に均等化制御を実施できるタイミングのみに限定することで、均等化制御を精度良く行うことができる。
【００７４】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７５】
１：冷凍車
２：冷凍庫
３：冷凍機
４：エンジン
５：蓄電池
６：均等化放電装置
６５：記憶部
７：ＢＭＵ（冷凍機制御部）
９：冷凍機ＥＣＵ（冷凍機制御部）
１０：冷凍車の冷凍制御システム
Ｃ１〜Ｃｎ：電池セル
ＳＯＣ１〜ＳＯＣｎ：充電残量
Ｔ：庫内温度
Ｔｔｈ：閾値温度（所定温度）
ＤＣ１〜ＤＣｎ：必要放電量
Ｖ１〜Ｖｎ：セル電圧（開放電圧）
【図１】
2018006031.tif 000003
【図２】
2018006031.tif 000004
【図３】
2018006031.tif 000005
【図４】
2018006031.tif 000006
【図５】
2018006031.tif 000007
【図６】
2018006031.tif 000008
【図７】
2018006031.tif 000009
【図８】
2018006031.tif 000010