CN108028438B - 蓄电池控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明在恰当的时刻实施蓄电池的充放电控制。在电池控制器(107)中,电池信息获取部(201)获取蓄电池的信息。劣化发展速度运算部(202)根据由电池信息获取部(201)获取到的信息来运算蓄电池的劣化发展速度。限制值设定部(203)根据由劣化发展速度运算部(202)运算出的劣化发展速度来设定用以控制蓄电池的充放电的限制值。时刻判定部(204)根据由电池信息获取部(201)获取到的信息来判定应输出限制值的时刻。限制值输出部(205)根据由时刻判定部(204)判定的时刻对上位控制器(112)输出限制值。

Description

蓄电池控制装置
技术领域
本发明涉及一种蓄电池控制装置。
背景技术
以往使用有搭载于HEV(混合动力汽车)或PHEV(插电式混合动力汽车)、蓄电池使用锂离子二次电池的车载用电池系统。相对于整个车辆的价格而言,这种车载用电池系统中的蓄电池的价格通常占据着较大的比例,在蓄电池的寿命结束得比车辆寿命早的情况下,需要更换蓄电池,从而产生极大的成本。因此,近年来开发有进行充放电控制以尽可能延长蓄电池的寿命的电池系统。例如,专利文献1中揭示有如下技术:运算蓄电池的劣化速度而与成为基准的劣化速度进行比较,根据其结果来控制蓄电池的充放电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2007-323999号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1这样的蓄电池的充放电控制中,需要考虑对于蓄电池的控制状态的变化对蓄电池的劣化状态产生影响为止的期间来规定进行充放电控制的时刻。但现有技术并未充分考虑到这方面,因此无法在恰当的时刻实施蓄电池的充放电控制。
解决问题的技术手段
本发明的一形态的蓄电池控制装置具备:电池信息获取部,其获取蓄电池的信息;劣化发展速度运算部,其根据由所述电池信息获取部获取到的所述信息,来运算所述蓄电池的劣化发展速度;限制值设定部,其根据由所述劣化发展速度运算部运算出的所述劣化发展速度,来设定用以控制所述蓄电池的充放电的限制值;时刻判定部,其根据由所述电池信息获取部获取到的所述信息,来判定应输出所述限制值的时刻;以及限制值输出部,其根据由所述时刻判定部判定的所述时刻,来输出所述限制值。
本发明的另一形态的蓄电池控制装置具备:电池信息获取部,其获取蓄电池的信息;劣化发展速度运算部,其根据由所述电池信息获取部获取到的所述信息,来运算所述蓄电池的劣化发展速度;限制值运算部,其根据由所述劣化发展速度运算部运算出的所述劣化发展速度,来运算用以控制所述蓄电池的充放电的限制值;电池使用状态推定部,其根据由所述电池信息获取部获取到的所述信息来推定所述蓄电池的使用状态;修正许可判定部,其根据由所述电池使用状态推定部推定出的所述蓄电池的使用状态和所述蓄电池的使用时间,来判定是否许可所述限制值的修正;以及限制值修正部,其根据由所述限制值运算部求出的所述限制值和所述修正许可判定部的判定结果,来修正当前设定的所述限制值。
发明的效果
根据本发明,能够在恰当的时刻实施蓄电池的充放电控制。
附图说明
图1为表示运用本发明的一实施方式的蓄电池控制装置的电池系统的构成的图。
图2为本发明的第1实施方式的电池控制器的功能框图。
图3为本发明的第1实施方式的电池模块的充放电控制的流程图。
图4为说明本发明的第1实施方式的时刻判定方法的图。
图5为表示累计值的变化与限制值输出时刻的关系的一例的图。
图6为本发明的第2实施方式的电池控制器的功能框图。
图7为本发明的第2实施方式的限制值修正许可部的功能框图。
图8为说明根据充放电电流来推定电池使用状态的方法的图。
图9为说明根据温度来推定电池使用状态的方法的图。
图10为说明根据温度来推定电池使用状态的方法的图。
图11为说明根据SOC来推定电池使用状态的方法的图。
图12为说明根据SOC来推定电池使用状态的方法的图。
图13为表示电池使用状态与限制值的修正许可判定结果的关系的一例的图。
图14为本发明的第2实施方式的电池模块的充放电控制的流程图。
具体实施方式
下面,参考附图,对本发明的一实施方式进行说明。
(第1实施方式)
图1为表示运用本发明的一实施方式的蓄电池控制装置的电池系统的构成的图。图1所示的电池系统100与变换器110及上位控制器112连接在一起。负荷111与变换器110连接在一起。
变换器110是通过上位控制器112的控制来进行动作的双向变换器。变换器110将从电池系统100供给的直流电力转换为交流电力而输出至负荷111。负荷111例如为车辆中搭载的三相交流电动机,使用从变换器110供给的交流电力来进行转动驱动,由此产生车辆的驱动力。此外,当通过利用车辆的动能而使负荷111作为发电机进行动作来进行再生发电时,从负荷111输出交流电力。在该情况下,变换器110将从负荷111输出的交流电力转换为直流电力,并将所获得的直流电力输出并积蓄在电池系统100中。如此,根据上位控制器112的控制来使变换器110动作,由此进行电池系统100的充放电。
再者,只要能够恰当地控制电池系统100的充放电,本发明便不限定于图1的构成。例如,也可将区别于变换器110的另一充电系统连接至电池系统100,使用该充电系统而视需要进行电池系统100的充电。
电池系统100具备电池模块101、电流传感器102、电压传感器103、温度传感器104、漏电传感器105、继电器106A、继电器106B及电池控制器107。
电池模块101是以串联或串并联的方式连接多个单位电池而构成的、能够充放电的蓄电池。再者,也可将电池模块101分为2组以上,并在各组间设置能够人工操作的断路器。如此一来,在电池系统100的组装、拆卸、检修等作业时,通过断开断路器,能够防止触电事故、短路事故的发生。
电流传感器102检测流至电池模块101的充放电电流。电压传感器103检测电池模块101的电压。温度传感器104检测电池模块101的温度。漏电传感器105检测电池模块101的绝缘电阻。电流传感器102、电压传感器103、温度传感器104及漏电传感器105的各检测结果分别输出至电池控制器107。
继电器106A、106B用以切换电池模块101与变换器110之间的电连接状态,由电池控制器107或上位控制器112来控制。继电器106A连接在电池模块101的正极侧与变换器110之间,继电器106B连接在电池模块101的负极侧与变换器110之间。再者,也可省略继电器106A、106B中的任一方。此外,为了限制冲击电流,也能以与继电器106A或106B并联的方式设置预充电继电器及电阻。在该情况下,在电池模块101与变换器110连接时,先将预充电继电器导通,在电流变得足够小之后,导通继电器106A或106B并断开预充电继电器即可。
电池控制器107相当于本发明的一实施方式的蓄电池控制装置。电池控制器107获取电流传感器102、电压传感器103、温度传感器104及漏电传感器105的各检测结果,根据这些检测结果来进行电池系统100的控制。例如,电池控制器107根据由电流传感器102得到的充放电电流的检测结果、由电压传感器103得到的电压的检测结果来算出电池模块101的充电状态(SOC:State Of Charge)、劣化状态(SOH:State Of Health)。继而,根据这些算出结果来进行电池模块101的充放电控制、用以使电池模块101的各单位电池的SOC均等化的平衡控制等。此外,电池控制器107根据由漏电传感器105得到的绝缘电阻的检测结果来判断电池模块101是否为漏电状态或将要漏电的状态,在判断处于这些状态的情况下,停止电池系统100的动作。除此以外,电池控制器107还能执行各种处理。
再者,在电池模块101的充放电控制中,电池控制器107设定用以恰当地维持电池模块101的寿命的限制值,并决定应输出该限制值的时刻。继而,在决定好的时刻将限制值输出至上位控制器112。由该电池控制器107进行的电池模块101的充放电控制的详情将于后文详细说明。
上位控制器112根据从电池控制器107发送的电池模块101的各种信息来控制电池系统100、变换器110的动作状态。
接着,对由电池控制器107进行的电池模块101的充放电控制的详情进行说明。图2为本发明的第1实施方式的电池控制器107的功能框图。如图2所示,本实施方式的电池控制器107由电池信息获取部201、劣化发展速度运算部202、限制值设定部203、时刻判定部204及限制值输出部205各功能块构成。电池控制器107例如可以通过由CPU执行规定程序来实现这些功能块。
电池信息获取部201根据电流传感器102、电压传感器103、温度传感器104的各检测结果来获取与电池模块101的状态有关的各种信息。电池信息获取部201例如获取由电流传感器102检测到的电池模块101的充放电电流、由温度传感器104检测到的电池模块101的温度等作为电池模块101的信息。此外,也可根据由电流传感器102得到的充放电电流的检测结果、由电压传感器103得到的电压的检测结果来算出电池模块101的SOC,获取算出的SOC作为电池模块101的信息。进而,还能获取使用电池控制器107中内置的未图示的计时器测量出的电池模块101的使用时间、搭载有电池模块101的车辆的行驶距离等作为电池模块101的信息。即,电池信息获取部201能够从上述那样的与电池模块101的状态有关的各种信息中获取至少任一种信息。再者,也可获取上述列举的信息以外的信息作为电池模块101的信息。
劣化发展速度运算部202根据由电池信息获取部201获取到的电池模块101的信息来运算电池模块101的劣化发展速度。劣化发展速度运算部202例如将由电池信息获取部201获取到的电池模块101的信息的历史与电池模块101的SOH关联起来并加以记录。如此,通过根据记录的信息来推定将来的SOH的推移,能够运算电池模块101的劣化发展速度。
限制值设定部203根据由劣化发展速度运算部202运算出的劣化发展速度来设定用以控制电池模块101的充放电的限制值。限制值设定部203例如根据运算出的劣化发展速度来求电池模块101的寿命预测值,并与预先设定的寿命目标值进行比较。结果,若寿命目标值与寿命预测值的偏离较大,则朝紧缩方向或缓和方向变更对于电池模块101的充放电的限制值的设定,以使得该偏离减小。此时,作为电池模块101的限制值,可以使用容许充放电电流、容许充放电功率、容许温度范围、容许SOC范围等。
时刻判定部204根据由电池信息获取部201获取到的电池模块101的信息来判定应将由限制值设定部203设定的限制值输出至上位控制器112的时刻。再者,时刻判定部204的具体的时刻的判定方法将于后文加以说明。
限制值输出部205根据由时刻判定部204判定的时刻,将由限制值设定部203设定的限制值输出至上位控制器112。当从限制值输出部205输出限制值时,上位控制器112按照该限制值来控制电池系统100及变换器110,进行电池模块101的充放电控制。
图3为由本发明的第1实施方式的电池控制器107进行的电池模块101的充放电控制的流程图。本实施方式的电池控制器107按照图3的流程图,针对规定的每一处理周期而执行电池模块101的充放电控制。
在步骤S101中,电池控制器107通过电池信息获取部201来获取前文所述那样的电池模块101的各种信息。
在步骤S102中,电池控制器107通过劣化发展速度运算部202,根据步骤S101中获取到的电池模块101的信息来运算电池模块101的劣化发展速度。
在步骤S103中,电池控制器107通过限制值设定部203,根据步骤S102中运算出的电池模块101的劣化发展速度来设定电池模块101的充放电中的限制值。
在步骤S104中,电池控制器107通过时刻判定部204来算出步骤S101中获取到的电池模块101的各信息的累计值。此处,针对前文所述那样的各种信息来分别算出累计值。具体而言,对于充放电电流、温度而言,通过分别累计每规定时间获得的测定值来求累计值。再者,在利用测定值的符号的正负来区分充电电流和放电电流的情况下,为了对它们进行合计,优选对绝对值进行累计。此外,对于使用时间、车辆的行驶距离而言,与充放电电流、温度一样,也是通过累计每规定时间的测定值来分别求累计值。另一方面,对于SOC而言,优选对每测定时间的SOC的变化量的绝对值进行累计而不是直接累计每规定时间获得的SOC。
在步骤S105中,电池控制器107通过时刻判定部204来判定步骤S104中算出的各累计值中的任一累计值是否为规定的判定阈值以上。结果,若至少任一累计值为判定阈值以上,则从时刻判定部204对限制值输出部205通知判定结果,使处理进入至步骤S106。另一方面,若哪一累计值都不到判定阈值,则结束图3的流程图所示的处理。在该情况下,不会从电池控制器107对上位控制器112输出限制值。
图4为说明本发明的第1实施方式的时刻判定部204的时刻判定方法的图。图4展示了针对电池模块101的充放电电流、温度、使用时间各信息而分别求累计值,并将各累计值与阈值A、B、C分别进行比较的情况的例子。再者,阈值A、B、C表示对充放电电流、温度、使用时间的各累计值分别设定的上述判定阈值。这些阈值可以根据电池模块101的特性、使用环境而分别规定。
在图4的例子中,充放电电流的累计值不到阈值A,温度的累计值不到阈值B。另一方面,使用时间的累计值为阈值C以上。因而,时刻判定部204对图3的步骤S105做出肯定判定,从而像前文所述那样使处理进入至步骤S106。
返回至图3的说明,在步骤S106中,电池控制器107通过限制值输出部205将步骤S103中设定的限制值输出至上位控制器112。
在步骤S107中,电池控制器107通过时刻判定部204将步骤S104中算出的各累计值重置为0。由此,从下一次处理起重新开始累计。当执行了步骤S107时,电池控制器107结束图3的流程图所示的处理。
图5为表示累计值的变化与限制值输出时刻的关系的一例的图。图5中,(a)表示充放电电流的累计值的变化的情况,(b)表示温度的累计值的变化的情况,(c)表示使用时间的变化的情况。
当电池控制器107开始充放电控制时,如(a)、(b)、(c)分别所示,充放电电流、温度、使用时间的各累计值分别上升。结果,如(c)所示,使用时间的累计值在时刻t1达到了阈值C。此时,从电池控制器107对上位控制器112输出限制值,而且各累计值分别被重置为0。
在时刻t1之后,充放电电流、温度、使用时间的各累计值再次上升。结果,这一次如(a)所示,充放电电流的累计值在时刻t2达到了阈值A。此时,从电池控制器107对上位控制器112输出限制值,而且各累计值分别被重置为0。
在时刻t2之后,也是重复与以上说明过的同样的处理。即,如(c)所示,当使用时间的累计值在时刻t3达到阈值C时,从电池控制器107对上位控制器112输出限制值,而且各累计值分别被重置为0。此外,如(b)所示,当温度的累计值在时刻t4达到阈值B时,从电池控制器107对上位控制器112输出限制值,而且各累计值分别被重置为0。进而,如(c)所示,当使用时间的累计值在时刻t5达到阈值C时,从电池控制器107对上位控制器112输出限制值,而且各累计值分别被重置为0。之后也一样,每当任一累计值达到阈值时,从电池控制器107对上位控制器112输出限制值,各累计值分别被重置为0。
再者,在上述例子中,以充放电电流、温度、使用时间的各累计值为例进行了说明,但其他电池模块101的信息也是一样的。即,时刻判定部204根据由电池信息获取部201获取到的电池模块101的多种信息来分别算出累计值,并将各累计值与各自的阈值进行比较。结果,在至少任一种信息的累计值超过阈值时,能够判定为应输出限制值的时刻。
根据以上说明的本发明的一实施方式,将取得以下作用效果。
(1)电池控制器107具备电池信息获取部201、劣化发展速度运算部202、限制值设定部203、时刻判定部204及限制值输出部205。电池信息获取部201获取作为蓄电池的电池模块101的信息(步骤S101)。劣化发展速度运算部202根据由电池信息获取部201获取到的信息来运算电池模块101的劣化发展速度(步骤S102)。限制值设定部203根据由劣化发展速度运算部202运算出的劣化发展速度来设定用以控制电池模块101的充放电的限制值(步骤S103)。时刻判定部204根据由电池信息获取部201获取到的信息来判定应输出限制值的时刻(步骤S104、105)。限制值输出部205根据由时刻判定部204判定的时刻来输出限制值(步骤S106)。因此,能够在恰当的时刻实施电池模块101的充放电控制。
(2)电池信息获取部201在步骤S101中能够获取电池模块101的充放电电流、电池模块101的温度、电池模块101的使用时间、电池模块101的充电状态中的至少任一种信息。进而,电池信息获取部201在步骤S101中还能获取搭载有电池模块101的车辆的行驶距离作为电池模块101的信息。因此,能够获取与电池模块101的状态有关的各种信息。
(3)时刻判定部204在步骤S105中对信息的累计值与规定阈值进行比较,在累计值超过阈值时,判定为应输出限制值的时刻。因此,能够可靠且容易地判定应输出限制值的时刻。
(4)电池信息获取部201在步骤S101中能够获取电池模块101的多种信息。在该情况下,时刻判定部204在步骤S104中分别算出由电池信息获取部201获取到的多种信息的累计值。继而,在步骤S105中,在至少任一种信息的累计值超过阈值时,判定为应输出限制值的时刻。因此,能够更恰当地进行应输出限制值的时刻的判定。
(第2实施方式)
接着,对本发明的第2实施方式进行说明。在本实施方式中,对在图1所示的电池控制器107中进行不同于前文所述的第1实施方式的充放电控制的例子进行说明。图6为本发明的第2实施方式的电池控制器107的功能框图。如图6所示,本实施方式的电池控制器107不是由图2的限制值设定部203、时刻判定部204及限制值输出部205而是由限制值运算部206、限制值修正许可部207及限制值修正部208各功能块构成。电池控制器107例如可以通过由CPU执行规定程序来实现这些功能块。
限制值运算部206根据由劣化发展速度运算部202运算出的劣化发展速度来运算用以控制电池模块101的充放电的限制值。限制值运算部206可以通过与限制值设定部203设定限制值相同的方法来运算限制值。
限制值修正许可部207根据由电池信息获取部201以电池模块101的信息的形式获取到的电流、温度、SOC、行驶距离、使用时间等各信息来判定是否许可当前设定的限制值的修正。再者,限制值修正许可部207的具体的判定方法将于后文加以说明。
当限制值修正许可部207许可限制值的修正时,限制值修正部208根据由限制值运算部206求出的限制值来修正用于电池模块101的充放电控制的限制值。具体而言,在由限制值运算部206求出的最新的限制值不同于当前的充放电控制中设定的限制值,而且限制值修正许可部207许可了限制值的修正时,限制值修正部208进行限制值的修正。继而,将修正后的限制值输出至上位控制器112。当通过限制值修正部208来修正了限制值时,上位控制器112按照该修正后的限制值来控制电池系统100及变换器110,进行电池模块101的充放电控制。再者,在限制值修正许可部207未许可限制值的修正的情况,或者由限制值运算部206求出的限制值无变更的情况下,限制值修正部208不对之前的充放电控制中使用的限制值进行修正而直接输出至上位控制器112。在这些情况下,上位控制器112继续进行基于以往的限制值的电池模块101的充放电控制。
图7为本发明的第2实施方式的限制值修正许可部207的功能框图。如图7所示,限制值修正许可部207由电池使用状态推定部301及修正许可判定部302各功能块构成。
电池使用状态推定部301从电池信息获取部201获取电池模块101的电流、温度、SOC、使用时间、搭载有电池模块101的车辆的行驶距离等信息。继而,根据这些信息来推定电池模块101的使用状态。
修正许可判定部302根据由电池使用状态推定部301推定出的电池模块101的使用状态和电池模块101的使用时间来判定是否许可限制值的修正。该判定结果被输出至限制值修正部208。
接着,对在电池使用状态推定部301中推定电池模块101的使用状态的方法进行说明。图8为说明根据充放电电流来推定电池使用状态的方法的图。在电池模块101的内部,因充放电而产生锂离子的移动。即,在充电时,锂离子从正极材料的表面和内部脱嵌而在电解液中移动,在到达正极材料的表面之后朝材料内部扩散。放电时,发生与此相反的现象。充放电电流越大,如此移动的锂离子的数量便越多。此外,随着锂离子的移动,电极材料会反复膨胀、收缩,因此电极材料会遭受充放电的反复程度的机械性负荷。即,充放电电流的累计值与电池模块101的劣化存在相关。因此,在电池使用状态推定部301中,通过像图8所示那样求充放电电流的累计值,能够推定与充放电电流有关的电池模块101的使用状态。再者,在充放电电流的值的符号因电流的流动方向而发生变化的情况下,优选通过累计充放电电流的绝对值来推定电池模块101的使用状态。或者,也可将充电电流和放电电流分开来分别进行累计。
当修正许可判定部302许可限制值的修正时,电池使用状态推定部301像图8所示那样将之前累计的充放电电流的累计值清除而从0起再次开始累计。再者,也可不清除累计值而照原样继续进行充放电电流的累计。
图9及图10为说明根据温度来推定电池使用状态的方法的图。通常,我们知道,电池模块101这样的锂离子二次电池若在高温或低温下使用,则会促进劣化。促进劣化的具体的温度条件因电池模块101所使用的材料而发生变动。因此,电池使用状态推定部301根据图9那样的事先掌握的电池温度与劣化促进的关系而以定量方式确定促进电池模块101的劣化的温度区域,求出表示电池模块101的劣化倾向的劣化倾向指数。在图9所示的例子中,电池温度越低或越高,电池模块101的劣化倾向指数越呈指数函数状增大。
在电池使用状态推定部301中,通过像图10所示那样求出基于电池温度的劣化倾向指数的累计值,能够推定与温度有关的电池模块101的使用状态。再者,在上述说明中,对电池温度与劣化促进的关系呈指数函数状的情况的例子进行了说明,但与温度有关的电池模块101的使用状态的推定方法并不限定于此。此处,重要的是能够根据已知的电池温度与劣化倾向的关系来推定与温度有关的电池模块101的使用状态。
当修正许可判定部302许可限制值的修正时,电池使用状态推定部301像图10所示那样将之前累计的劣化倾向指数的累计值清除而从0起再次开始累计。再者,也可不清除累计值而照原样继续进行劣化倾向指数的累计。
图11及图12为说明根据SOC来推定电池使用状态的方法的图。通常,我们知道,电池模块101这样的锂离子二次电池若在高SOC区域或低SOC区域使用,则会促进劣化。促进劣化的具体的SOC区域因电池模块101所使用的材料而发生变动。因此,电池使用状态推定部301根据图11那样的事先掌握的SOC与劣化促进的关系而以定量方式确定促进电池模块101的劣化的SOC区域,求出表示电池模块101的劣化倾向的劣化倾向指数。在图11所示的例子中,越是低SOC区域或高SOC区域,电池模块101的劣化倾向指数越呈指数函数状增大。
在电池使用状态推定部301中,通过像图12所示那样求出基于SOC的劣化倾向指数的累计值,能够推定与SOC有关的电池模块101的使用状态。再者,在上述说明中,对SOC与劣化促进的关系呈指数函数状的情况的例子进行了说明,但与SOC有关的电池模块101的使用状态的推定方法并不限定于此。此处,与前文所述的温度的情况一样,重要的也是能够根据已知的SOC与劣化倾向的关系来推定与SOC有关的电池模块101的使用状态。
当修正许可判定部302许可限制值的修正时,电池使用状态推定部301像图12所示那样将之前累计的劣化倾向指数的累计值清除而从0起再次开始累计。再者,也可不清除累计值而照原样继续进行劣化倾向指数的累计。
接着,对根据由电池使用状态推定部301推定出的电池模块101的使用状态而在修正许可判定部302中进行限制值的修正许可判定的方法进行说明。图13为表示电池使用状态与限制值的修正许可判定结果的关系的一例的图。图13展示了根据前文所述的与充放电电流有关的电池使用状态以及与SOC有关的电池使用状态和电池模块101的使用时间来进行限制值的修正许可判定的情况。再者,虽然具体的说明从略,但在使用其他使用状态的情况下也是一样的。
从前一次的限制值的变更起,随着电池模块101的使用,在判断其效果已反映到了电池模块101的劣化状态的变化中的情况下,修正许可判定部302许可限制值的修正。具体而言,如图13所示,修正许可判定部302累计充放电电流作为与充放电电流有关的电池使用状态,而且累计基于SOC的劣化倾向指数作为与SOC有关的电池使用状态。此外,同时,累计电池模块101的使用时间作为电池使用时间。继而,在与充放电电流有关的电池使用状态或者与SOC有关的电池使用状态中的至少任一方超过对各方预先设定的规定的许可判定阈值、而且电池使用时间超过规定的许可判定阈值时,判断修正许可判定成立,从而输出规定的修正许可信号。当输出了修正许可信号时,修正许可判定部302将各累计值重置为0而再次开始累计。
在图13的例子中,在电池使用时间超过阈值后的时刻t11,与充放电电流有关的电池使用状态超过阈值,由此,在修正许可判定部302中判断修正许可判定成立,从而输出修正许可信号。此外,其后,在电池使用时间超过阈值后的时刻t12,与SOC有关的电池使用状态超过阈值,由此,在修正许可判定部302中判断修正许可判定成立,从而输出修正许可信号。进而,其后,在与充放电电流有关的电池使用状态超过阈值后的时刻t13,电池使用时间超过阈值,由此,在修正许可判定部302中判断修正许可判定成立,从而输出修正许可信号。即,在该情况下,在从与充放电电流有关的电池使用状态的值超过阈值起到电池使用时间超过阈值为止期间,从前一次的限制值的修正起尚未经过足够的时间,修正许可判定不成立。其后,在电池使用时间达到阈值时,修正许可判定成立。
再者,在时刻t14,虽然与充放电电流有关的电池使用状态和与SOC有关的电池使用状态均未超过阈值,但电池使用时间超过了强制许可阈值,由此,在修正许可判定部302中判断修正许可判定成立,从而输出修正许可信号。该强制许可阈值是以比前文所述的许可判定阈值高的值来设定的。由此,在因搭载有电池模块101的车辆被长时间放置等原因而使得电池模块101的使用频率减少时,修正许可判定部302会许可限制值的修正。即,在电池模块101的使用频率较少的情况下,即便充放电电流、温度、SOC、行驶距离等电池使用状态没有增加,也会担忧因时间的经过而导致电池模块101的经时劣化发展。考虑到这一点,在电池使用时间超过强制许可阈值时,不论电池使用状态如何,修正许可判定部302都会许可限制值的修正。
图14为由本发明的第2实施方式的电池控制器107进行的电池模块101的充放电控制的流程图。本实施方式的电池控制器107按照图14的流程图,针对规定的每一处理周期而执行电池模块101的充放电控制。
在步骤S1001~S1003中,电池控制器107执行分别与图3的步骤S101~S103相同的处理。
在步骤S1004中,电池控制器107通过电池使用状态推定部301,根据步骤S1001中获取到的电池模块101的信息来推定电池模块101的使用状态。此处,通过如图8~图12中说明过的方法来分别推定与充放电电流、温度、SOC等有关的电池模块101的使用状态。
在步骤S1005中,电池控制器107通过电池使用状态推定部301来算出距前一次限制值修正的电池使用时间。
在步骤S1006中,电池控制器107通过修正许可判定部302来判定步骤S1004中推定出的电池使用状态是否超过了许可判定阈值。结果,若与充放电电流、温度、SOC等有关的电池模块101的使用状态中的至少任一种电池使用状态为许可判定阈值以上,则使处理进入至步骤S1007。另一方面,若哪一电池使用状态都不到许可判定阈值,则使处理进入至步骤S1008。
在步骤S1007中,电池控制器107通过修正许可判定部302来判定步骤S1005中算出的电池使用时间是否超过了许可判定阈值。结果,若电池使用时间为许可判定阈值以上,则使处理进入至步骤S1009。另一方面,若电池使用时间不到许可判定阈值,则使处理返回至步骤S1001,重复步骤S1001之后的处理。在该情况下,不进行限制值的修正。
在步骤S1008中,电池控制器107通过修正许可判定部302来判定步骤S1005中算出的电池使用时间是否超过了强制许可阈值。结果,若电池使用时间为强制许可阈值以上,则使处理进入至步骤S1009。另一方面,若电池使用时间不到强制许可阈值,则使处理返回至步骤S1001,重复步骤S1001之后的处理。在该情况下,也不进行限制值的修正。
在步骤S1009中,电池控制器107通过限制值修正部208,根据步骤S103中设定的限制值对用于电池模块101的充放电控制的限制值进行修正。继而,将修正后的限制值输出至上位控制器112。
在步骤S1010中,电池控制器107通过电池使用状态推定部301将步骤S1004中推定出的电池使用状态和步骤S1005中算出的电池使用时间分别重置为0。当执行了步骤S1010时,电池控制器107结束图14的流程图所示的处理。
根据以上说明的本发明的第2实施方式,将取得以下作用效果。
(1)电池控制器107具备电池信息获取部201、劣化发展速度运算部202、限制值运算部206、电池使用状态推定部301、修正许可判定部302及限制值修正部208。电池信息获取部201获取作为蓄电池的电池模块101的信息(步骤S1001)。劣化发展速度运算部202根据由电池信息获取部201获取到的信息来运算电池模块101的劣化发展速度(步骤S1002)。限制值运算部206根据由劣化发展速度运算部202运算出的劣化发展速度来运算用以控制电池模块101的充放电的限制值(步骤S1003)。电池使用状态推定部301根据由电池信息获取部201获取到的信息来推定电池模块101的使用状态(步骤S1004)。修正许可判定部302根据由电池使用状态推定部301推定出的电池模块101的使用状态和电池模块101的使用时间来判定是否许可限制值的修正(步骤S1006~S1008)。限制值修正部208根据由限制值运算部206求出的限制值和修正许可判定部302的判定结果来修正当前设定的限制值(步骤S1009)。因此,与第1实施方式一样,能够在恰当的时刻实施电池模块101的充放电控制。
(2)电池信息获取部201在步骤S1001中获取电池模块101的充放电电流、电池模块101的温度、电池模块101的充电状态中的至少任一种信息。电池使用状态推定部301在步骤S1004中推定与充放电电流有关的电池模块101的使用状态、与温度有关的电池模块101的使用状态、与充电状态有关的电池模块101的使用状态中的至少任一方。修正许可判定部302在步骤S1006中判定与充放电电流有关的电池模块101的使用状态、与温度有关的电池模块101的使用状态、与充电状态有关的电池模块101的使用状态中的至少任一方的推定值大于对各方预先决定的规定阈值,而且在步骤S1007中判定电池模块101的使用时间为规定的许可判定时间以上的情况下,在步骤S1009中许可限制值的修正。因此,能够在恰当的时刻许可限制值的修正。
(3)修正许可判定部302在步骤S1008中判定电池模块101的使用时间为规定的强制许可时间以上的情况下,不论电池模块101的使用状态如何,都会在步骤S1009中许可限制值的修正。因此,在即便电池模块101的使用状态的变化较小也担忧因时间的经过而导致电池模块101的经时劣化发展时,能够在恰当的时刻许可限制值的修正。
再者,本发明不限定于上述实施方式。在本发明的技术思想的范围内想到的其他形态也包含在本发明的范围内。
符号说明
100 电池系统
101 电池模块
102 电流传感器
103 电压传感器
104 温度传感器
105 漏电传感器
106A、106B 继电器
107 电池控制器
110 变换器
111 负荷
112 上位控制器
201 电池信息获取部
202 劣化发展速度运算部
203 限制值设定部
204 时刻判定部
205 限制值输出部
206 限制值运算部
207 限制值修正许可部
208 限制值修正部
301 电池使用状态推定部
302 修正许可判定部。

Claims (5)

1.一种蓄电池控制装置,其特征在于,具备:
电池信息获取部,其获取蓄电池的信息;
劣化发展速度运算部,其根据由所述电池信息获取部获取到的所述信息,来运算所述蓄电池的劣化发展速度;
限制值设定部,其根据由所述劣化发展速度运算部运算出的所述劣化发展速度,来设定用以控制所述蓄电池的充放电的限制值;
时刻判定部,其在所述限制值设定部设定好所述限制值之后,根据由所述电池信息获取部获取到的所述信息,来判定应输出所述限制值的时刻;以及
限制值输出部,其根据由所述时刻判定部判定的所述时刻,来输出所述限制值,
所述电池信息获取部获取所述蓄电池的多种信息,
所述时刻判定部分别算出由所述电池信息获取部获取到的所述多种信息的累计值,在至少任一种信息的所述累计值超过规定阈值时,判定为应输出所述限制值的时刻。
2.根据权利要求1所述的蓄电池控制装置,其特征在于,
所述电池信息获取部获取所述蓄电池的充放电电流、所述蓄电池的温度、所述蓄电池的使用时间、所述蓄电池的充电状态中的至少任一种信息。
3.根据权利要求2所述的蓄电池控制装置,其特征在于,
所述蓄电池搭载于车辆中,
所述电池信息获取部获取所述车辆的行驶距离作为所述蓄电池的信息。
4.一种蓄电池控制装置,其特征在于,具备:
电池信息获取部,其获取蓄电池的信息;
劣化发展速度运算部,其根据由所述电池信息获取部获取到的所述信息,来运算所述蓄电池的劣化发展速度;
限制值运算部,其根据由所述劣化发展速度运算部运算出的所述劣化发展速度,来运算用以控制所述蓄电池的充放电的限制值;
电池使用状态推定部,其根据由所述电池信息获取部获取到的所述信息,来推定所述蓄电池的使用状态;
修正许可判定部,其根据由所述电池使用状态推定部推定出的所述蓄电池的使用状态和所述蓄电池的使用时间,来判定是否许可所述限制值的修正;以及
限制值修正部,其根据由所述限制值运算部求出的所述限制值和所述修正许可判定部的判定结果,来修正当前设定的所述限制值,
所述电池信息获取部获取所述蓄电池的充放电电流、所述蓄电池的温度、所述蓄电池的充电状态中的至少任一种信息,
所述电池使用状态推定部推定与所述充放电电流有关的所述蓄电池的使用状态、与所述温度有关的所述蓄电池的使用状态、与所述充电状态有关的所述蓄电池的使用状态中的至少任一方,
在与所述充放电电流有关的所述蓄电池的使用状态、与所述温度有关的所述蓄电池的使用状态、与所述充电状态有关的所述蓄电池的使用状态中的至少任一方的推定值大于对各方预先决定的规定阈值,而且所述蓄电池的使用时间为规定的许可判定时间以上的情况下,所述修正许可判定部许可所述限制值的修正。
5.根据权利要求4所述的蓄电池控制装置,其特征在于,
在所述蓄电池的使用时间为规定的强制许可时间以上的情况下,不论所述蓄电池的使用状态如何,所述修正许可判定部都会许可所述限制值的修正。
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