CN116636065A - 充电控制方法和充电控制系统 - Google Patents
充电控制方法和充电控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116636065A CN116636065A CN202080108110.3A CN202080108110A CN116636065A CN 116636065 A CN116636065 A CN 116636065A CN 202080108110 A CN202080108110 A CN 202080108110A CN 116636065 A CN116636065 A CN 116636065A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage battery
- temperature
- battery
- secondary battery
- current value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 130
- 238000007600 charging Methods 0.000 title claims description 190
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims abstract description 50
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 55
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 17
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 147
- 230000008569 process Effects 0.000 description 67
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 12
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 11
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 3
- HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N (3R,4R)-3,4-dihydroxycyclohexa-1,5-diene-1-carboxylic acid Chemical compound O[C@@H]1C=CC(C(O)=O)=C[C@H]1O HEZMWWAKWCSUCB-PHDIDXHHSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
- H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
- H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
- H01M10/443—Methods for charging or discharging in response to temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/615—Heating or keeping warm
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
一种充电控制方法,用于控制二次电池的充电。该充电控制方法包括以下步骤:获取步骤,获取与二次电池的热有关的信息;以及控制步骤,基于与二次电池的热有关的信息来以将二次电池的发热量控制为规定值的方式设定二次电池的充电电流值。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制二次电池的充电的充电控制方法和充电控制系统。
背景技术
以往,存在一种在对锂离子电池等二次电池进行充电的情况下控制该充电的技术。例如,在JP2006-197727A中公开了一种基于二次电池的剩余容量来决定对二次电池进行充电的电流值的技术。
发明内容
在上述的现有技术中,根据基于二次电池的剩余容量决定的电流值来对二次电池进行充电。在此,二次电池的发热量由电流和内阻决定。因此,为了持续执行充电,重要的是设定考虑了发热量的适当的充电电流值来抑制充电中的二次电池的温度上升。
本发明的目的在于,在抑制二次电池的温度上升的同时持续执行充电。
本发明的一个方式是用于控制二次电池的充电的充电控制方法。该充电控制方法包括:获取步骤,获取与二次电池的热有关的信息;以及控制步骤,基于与二次电池的热有关的信息,来以将二次电池的发热量控制为规定值的方式设定二次电池的充电电流值。
附图说明
图1是示出本实施方式的二次电池的控制系统的结构例的框图。
图2A是示出对高压蓄电池进行充电的情况下的电力的转变例的图。
图2B是示出对高压蓄电池进行充电的情况下的电压的转变例的图。
图2C是示出对高压蓄电池进行充电的情况下的电流的转变例的图。
图3A是示出充电时的电池温度与最大电流的关系例的图。
图3B是将图3A所示的充电时的电池温度与最大电流的关系例表示为曲线图的图。
图4是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图5是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图6是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图7是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图8是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图9是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图10是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图11是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图12是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图13是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图14是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图15是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
图16是示出由VCM进行的高压蓄电池的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图来对本发明的实施方式进行说明。
[二次电池的控制系统的结构例]
图1是示出本实施方式的二次电池的控制系统1的结构例的框图。此外,二次电池的控制系统1是对搭载于电动汽车、混合动力汽车等车辆的二次电池的充放电进行控制的系统。该二次电池向车辆的驱动马达、辅机类等车载设备供给电力。另外,该二次电池也是能够利用车载器的充电器或车外的充电装置进行充电的电池。此外,作为二次电池,例如能够使用锂离子电池、铅电池、镍氢电池等。另外,在本实施方式中,以搭载于移动体的二次电池为例进行说明,但也能够应用以定置使用的方式搭载的二次电池。
二次电池的控制系统1具备:VCM(vehicle control module:车辆控制模块)10、DC(Direct Current:直流电流)/DC 20、AC(Air Conditioner:空调)30、PTC(PositiveTemperature Coefficient:正温度系数)40、INV(Inverter:逆变器)50、MOT(Motor:马达)60、充电器70、二次电池单元100以及BMS(Battery Management Unit:电池管理单元)160。
二次电池单元100构成为将高压蓄电池110、SDSW(Service Disconnect Switch:服务断开开关)111以及继电器112收容于蓄电池壳体。高压蓄电池110是多个行驶用蓄电池。此外,将高压蓄电池110称为行驶用蓄电池是因为高压蓄电池110的电力主要向MOT 60供给,但当然也向其它电负载供给。此外,在本实施方式中,在简称为“蓄电池”的情况下是指高压蓄电池110。
SDSW 111是对高压蓄电池110的强电电路的接通/断开进行切换的开关。即,在作业时或紧急时通过操作SDSW 111来切断电路,从而能够在作业或紧急时安全地进行应对。
继电器112是基于经由信号线11的来自VCM 10的控制信号来对高压蓄电池110的充放电的接通/断开进行切换的继电器。
在二次电池单元100的内部或外部设置有温度传感器121至123、电流传感器130、总电压传感器140以及单体电池(cell)电压传感器151至153。
温度传感器121至123是用于检测与高压蓄电池110有关的温度的温度传感器,所述温度传感器121至123将检测结果输出到BMS 160。此外,在图1中示出在二次电池单元100中设置多个温度传感器的例子,但也可以在二次电池单元100中设置一个温度传感器。例如在设置一个温度传感器的情况下,优选设置在二次电池单元100中温度最容易上升的位置、例如中央部。另外,在设置多个温度传感器的情况下,也可以设置在二次电池单元100中温度最容易上升的位置及其周边的位置。这样,多个温度传感器的设置场所能够根据二次电池单元100内的布局、行驶条件来适当设定。另外,在二次电池单元100中设置有多个温度传感器的情况下,能够使用由这些温度传感器检测到的温度中的规定值、例如最高值来执行各种运算。此外,在本实施方式中,将与高压蓄电池110有关的温度也称为电池温度来进行说明。
电流传感器130是用于检测与高压蓄电池110有关的充电电流、放电电流的电流的电流传感器,该电流传感器130将检测结果输出到BMS 160。
总电压传感器140是用于检测高压蓄电池110的总电压的电压传感器,该总电压传感器140将检测结果输出到BMS 160。此外,在向高压蓄电池110进行充电时,基于该检测结果来求出充电电压的检测值。
单体电池电压传感器151至153是用于检测构成高压蓄电池110的各单体电池的电压的单体电池电压传感器,所述单体电池电压传感器151至153将检测结果输出到BMS 160。即,单体电池电压传感器151至153设置于构成高压蓄电池110的各单体电池,用于检测每个单体电池的电压。
BMS 160是具备SOC(States Of Charge:充电状态)运算部161和SOH(State ofHealth:健康状态)运算部162、用于进行高压蓄电池110的容量、温度、电压等的管理的控制装置。此外,SOC是表示高压蓄电池110的充电状态的值(0%~100%)。另外,SOH是表示高压蓄电池110的劣化状态的值(0%~100%)。具体地说,SOH的值越小,则表示高压蓄电池110的劣化越加剧,SOH的值越大,则表示处于越接近产品出厂时的状态(以下称为初始状态)。
SOC运算部161通过公知的运算方法来运算高压蓄电池110的SOC,并将运算结果输出到VCM 10。
SOH运算部162通过公知的运算方法来运算高压蓄电池110的SOH,并将运算结果输出到VCM 10。例如,SOH运算部162基于由内阻运算部(省略图示)得到的运算结果来获取高压蓄电池110的内阻。然后,SOH运算部162基于该内阻、初始状态下的内阻以及由温度传感器121至123检测到的高压蓄电池110的温度来运算高压蓄电池110的SOH。另外,例如,SOH运算部162也可以基于高压蓄电池110的容量来运算高压蓄电池110的SOH。
VCM 10是用于控制车辆整体的车辆控制装置,由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。也能够用多个微型计算机来构成VCM 10。
DC/DC 20是在从高压蓄电池110向用于对辅机类进行电力供给的低压蓄电池(省略图示)供给电力时将电压降压至规定的电压值的DCDC转换器。
AC 30是基于VCM 10的控制来通过与从外部取入的空气的热交换、利用规定的制冷剂将车厢内、车辆的各部进行冷却的空气冷却系统。
PTC 40是在异常的大电流流过高压蓄电池110的情况下使电阻增加来限制电流的器件。此外,PTC 40既可以组装到高压蓄电池110的内部,也可以设置在高压蓄电池110的外部。
INV 50与MOT 60、高压蓄电池110电连接。INV 50构成为将MOT 60发出的交流电力转换为直流电力后向高压蓄电池110供给,将从高压蓄电池110输出的直流电力转换为交流电力后向MOT 60供给。这样,INV 50作为驱动马达兼发电马达用逆变器发挥功能。
MOT 60在动力运行动作时通过从INV 50供给的交流电流而旋转驱动,来生成向驱动轮供给的驱动力。另外,MOT 60在再生动作时生成由高压蓄电池110回收的电能。这样,MOT 60作为驱动马达兼发电马达发挥功能。
充电器70是与外部充电器(包括快速充电器)连接的充电电路(DCDC转换器或逆变器)等,用于将从充电器供给的电力输出到高压蓄电池110。此外,在与外部充电器连接来对车辆进行充电的情况下,基于VCM 10的控制来设定充电电压和充电电流。
[电力控制例]
图2A是示出对高压蓄电池110进行充电的情况下的电力的转变例的图。此外,图2A的纵轴表示对高压蓄电池110进行充电时的电力。另外,图2A的横轴表示时间轴。此外,图2B、图2C的横轴也表示时间轴。
图2B是示出对高压蓄电池110进行充电的情况下的电压的转变例的图。此外,图2B的纵轴表示对高压蓄电池110进行充电时的电压。
图2C是示出对高压蓄电池110进行充电的情况下的电流的转变例的图。此外,图2B的纵轴表示对高压蓄电池110进行充电时的电流。
在图2A至图2C中,线L1至L3表示以使电力值可变且使电流值恒定的方式进行充电的情况下的转变。另外,虚线L11至L13是与线L1至L3的比较例,表示以使电力恒定的方式进行充电的情况下的转变。
在此,在以使电力恒定的方式进行充电的情况下(虚线L11所示),当通过充电使电压上升时(虚线L12所示),电流值降低(虚线L13所示)。这样,在以使电力恒定的方式进行充电的情况下,电流值也根据电压的变化而进行变化。在此,高压蓄电池110的发热量由电流和内阻决定,电力与发热量的比例关系不成立。因此,在充电中电流值不恒定的情况下,无法将发热量控制为恒定。即,在由虚线L11至L13示出的电力控制方法中,由于在充电中电流值不恒定,因此无法将发热量控制为恒定,无法预测高压蓄电池110的发热量的变化。因此,也设想难以适当地进行高压蓄电池110的充电。
另外,高压蓄电池110由于车辆的使用年数和行驶距离而发生劣化,劣化后的内阻和SOC发生变化。发热量也由于这种伴随着高压蓄电池110的充放电的SOC、内阻的变化而进行变化。因此,为了将发热量控制为恒定,考虑这些变化也是重要的。
因此,在本实施方式中示出执行用于使充电中的电流恒定的充电控制以将高压蓄电池110的发热量控制为恒定的例子。即,在本实施方式中示出将高压蓄电池110的发热量控制为恒定来抑制充电中的高压蓄电池110的温度上升的例子。此外,在本实施方式中,以从外部充电器、例如快速充电器(QC)进行充电的情况下的充电控制为例进行说明。但是,也能够针对车辆内部的充电、例如车辆行驶中的剩余充电应用本实施方式中的充电控制。
[充电时的电池温度与充电电流的关系例]
图3A是示出充电时的电池温度与充电电流的关系例的图。图3B是将图3A所示的充电时的电池温度与充电电流的关系例表示为曲线图的图。在图3B所示的曲线图中,纵轴表示充电时的充电电流,横轴表示充电时的电池温度。此外,BT1至BT13的范围能够设为45℃至60℃左右的范围。另外,作为MC1,能够设定125A左右的值。
在本实施方式中,根据电池温度来变更充电电流的限制电流值(最大电流)。更具体地说,将电池温度分成多个温度区域(BT1~BT2、BT2~BT3···BT12~BT13),处于越高的温度区域,则设定越高的限制电流值。此外,在最低的温度区域(小于BT2的温度区域)中,充电电流值设为MC1。特别是,该充电电流值MC1是充电电力与根据外部充电器的设计等决定的最大充电电力(额定充电电力)相当的电流值。即,在电池温度过度上升的可能性较低的低温区域中,优先充电效率而设定最大充电电力相当的充电电流值MC1。此外,作为该低温区域中的充电的具体场景,设想从充电刚开始之后比较初期的阶段或能够充分确保针对高压蓄电池110的冷却功能的环境下的充电。
因而,在电池温度超过第一阈值BT2(比行驶输出限制温度BT13低的值)之前的期间,以充电电流值MC1执行恒流充电。而且,在电池温度超过了第一阈值BT2的情况下,转变为基于电池温度的充电电流值(比充电电流值MC1小的第一限制电流值MC2)来持续进行恒流充电。另外,在超过了比第n-1(n为2以上的整数)阈值温度高且比行驶输出限制温度BT13低的第n阈值温度的情况下,以比第n-1限制电流值小的第n限制电流值持续进行充电。另外,实时电流限制下的电流的减少量越处于限制初期(刚超过第一阈值BT2之后)则越大,与电池温度变高相应地变小。例如,能够设为∣初始充电电流值MC1-第一限制电流值MC2∣>∣第一限制电流值MC2-第二限制电流值MC3∣>∣第二限制电流值MC3-第三限制电流值MC4∣>···。但是,在超过了规定的电池温度的情况下,也可以将电流的减少量设为恒定值。例如,超过了第四阈值BT5之后的电流的减少量能够设为恒定值。此外,在像这样持续进行恒流充电的情况下,能够使用电池温度以及其它要素(例如SOH、外部气温、发热量、散热量、冷却状)来设定充电电流值。这样,能够阶段性地降低高压蓄电池110的发热量,从而调整热收支平衡来实现电池温度的稳定化。
另外,如图3B所示,充电时的电池温度与最大电流的关系能够根据常数映射(温度-电流映射)来设定。该常数映射中的网格点(空心的圆、涂黑的圆)能够称为根据两端的温度而指定的电流限制值。此外,即使在温度条件详细的映射中也指定1℃左右的离散的温度条件下的电流值,因此能够将用直线近似、指数近似等限制此期间的电流表现为规定电池温度间的电流限制值。这样,在本实施方式中,能够使用根据两端的温度而指定的电流限制值并利用决定的数值插值式来运算充电电流值。另外,该常数映射是为了将发热量或电池温度控制为规定值而预先设定的映射。
[二次电池的充电控制例]
图4是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,基于存储于存储装置(省略图示)的程序来执行该处理过程。另外,在高压蓄电池110的充电开始之后,以规定间隔反复执行该处理过程。
此外,VCM 10在规定定时获取用于充电控制的各种信息。用于充电控制的各种信息例如是从各传感器(温度传感器121至123、电流传感器130、总电压传感器140、单体电池电压传感器151至153)输出的检测结果、从各运算部(SOC运算部161、SOH运算部162)输出的运算结果。另外,VCM 10基于这些输入值以实现期望的充电电流的方式操作充电器70来调节充电电压。另外,在电池温度小于BT2的温度区域中,能够将充电电流设定为与最大充电电力相当的最大值MC1。此外,图5至图16所示的例子也同样在规定定时获取用于充电控制的各种信息,在电池温度小于BT2的温度区域中将最大值MC1设定为充电电流值。
在步骤S201中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否小于BT2。在高压蓄电池110的温度小于BT2的情况下,进入步骤S202。另一方面,在高压蓄电池110的温度为BT2以上较高的情况下,进入步骤S203。
在步骤S202中,VCM 10将MC1设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S203中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否为BT2以上且小于BT3。在高压蓄电池110的温度为BT2以上且小于BT3的情况下,进入步骤S204。另一方面,在高压蓄电池110的温度为BT3以上的情况下,进入步骤S205。
在步骤S204中,VCM 10将MC2设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S205中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否为BT3以上且小于BT4。在高压蓄电池110的温度为BT3以上且小于BT4的情况下,进入步骤S206。另一方面,在高压蓄电池110的温度为BT4以上的情况下,进入步骤S207。
在步骤S206中,VCM 10将MC3设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S207中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否为BT4以上且小于BT5。在高压蓄电池110的温度为BT4以上且小于BT5的情况下,进入步骤S208。另一方面,在高压蓄电池110的温度为BT5以上的情况下,进入步骤S209。
在步骤S208中,VCM 10将MC4设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S209中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否为BT5以上且小于BT6。在高压蓄电池110的温度为BT5以上且为BT6以上的情况下,进入步骤S210。
在步骤S210中,VCM 10将MC5设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S209中,在高压蓄电池110的温度为BT6以上的情况下,与步骤S201至S210所示的各处理同样地,反复进行基于图3A所示的充电时的电池温度与最大电流的关系例的处理。此外,在图4中,省略在步骤S211之前的处理过程。
在步骤S211中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否为BT12以上且小于BT13。在高压蓄电池110的温度为BT12以上且小于BT13的情况下,进入步骤S212。另一方面,在高压蓄电池110的温度为BT13以上的情况下,进入步骤S213。
在步骤S212中,VCM 10将MC12设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S213中,VCM 10将0设定为高压蓄电池110的充电电流值。在该情况下,停止对高压蓄电池110的充电。即,在规定温度BT13以上的情况下禁止通电。此外,能够在电池温度降低的情况下重新开始充电。
在步骤S214中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否为规定值BT0以下。也可以在经过了规定时间之后执行该判定处理。规定时间例如是在基于通过上述的各处理而设定的最大充电电流值进行的充电被执行之后使设定该最大充电电流值之后的效果发挥的程度的时间。
此外,规定值BT0是用于如果电池温度下降则再次增加充电电流的基准值。作为规定值BT0,例如能够使用小于BT1的值。例如,作为规定值BT0,能够设定从BT1减去滞后量的温度所得到的值。在高压蓄电池110的温度为规定值BT0以下的情况下,返回到步骤S201。另一方面,在高压蓄电池110的温度高于规定值BT0的情况下,结束高压蓄电池110的充电控制处理的动作。
此外,也可以在与高压蓄电池110的温度相应的最大充电电流值的设定处理(步骤S202、S204、S206、S208、S210、S212)之后的规定定时执行步骤S214所示的判定处理。在该情况下,作为规定值BT0,也可以使用图4所示的处理过程的开始时或各判定处理时的温度、或者从该温度减去规定的滞后量的温度所得到的值。
这样,在图4所示的例子中,能够通过进行实时电流限制来实现适当的充电控制。关于在该情况下设定的充电电流值的变化量,如图3B所示那样,电池温度越低(所设定的最大电流越大),则该变化量越大,该变化量与电池温度变高相应地变小。
这样,在图4所示的例子中,能够设定与高压蓄电池110的温度相应的适当的充电电流值。另外,如图5至图16所示,也能够将与高压蓄电池110的温度相应的充电电流值设为能够适应各种条件、例如SOH、外部气温的电流值。这样,根据本实施方式,能够设定与各种条件相应的适当的充电电流限制。
另外,在图4所示的例子中,进行基于图3A所示的关系例的处理,因此能够减轻VCM10的处理负荷,能够使控制安装容易。
[考虑了二次电池的劣化的充电控制例]
接着,示出考虑高压蓄电池110的劣化来控制充电电流值的例子。具体地说,在为高压蓄电池110的温度容易上升的条件的情况、例如发生劣化而容易发热的条件的情况下,高压蓄电池110容易变为高温。在此,在二次电池的控制系统1中具备当高压蓄电池110的温度达到规定值时(即当高压蓄电池110变为规定值以上的高温时)停止充电的功能。但是,通过适当地控制高压蓄电池110的温度来防止充电停止,从而能够持续进行对高压蓄电池110的充电,能够确保高压蓄电池110的充电量。因此,在为高压蓄电池110发生劣化而容易发热的条件的情况下,为了确保高压蓄电池110的充电量,设为如下设定:根据高压蓄电池110的温度变高而进一步限制最大充电电流值从而持续进行对高压蓄电池110的充电。
图5是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,基于存储于存储装置(省略图示)的程序来执行该处理过程。另外,在高压蓄电池110的充电开始之后,以规定间隔反复执行该处理过程。
在步骤S221中,VCM 10判定高压蓄电池110的SOH是否为阈值TH1以上。在此,阈值TH1是用于判定高压蓄电池110的劣化的程度的基准值。具体地说,阈值TH1是用于判定为高压蓄电池110的劣化的程度低的状态、例如初始状态的基准值,例如能够使用90%左右的值。在高压蓄电池110的SOH为阈值TH1以上的情况下,进入步骤S222。另一方面,在高压蓄电池110的SOH小于阈值TH1的情况下,进入步骤S227。
在步骤S222中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否小于BT2。在高压蓄电池110的温度小于BT2的情况下,进入步骤S223。另一方面,在高压蓄电池110的温度为BT2以上较高的情况下,进入步骤S224。
在步骤S223中,VCM 10将MC1设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S224中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否为BT2以上且小于BT4。在高压蓄电池110的温度为BT2以上且小于BT4的情况下,进入步骤S225。另一方面,在高压蓄电池110的温度为BT4以上的情况下,进入步骤S226。
在步骤S225中,VCM 10将MC4设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S226中,VCM 10将0设定为高压蓄电池110的充电电流值。在该情况下,停止对高压蓄电池110的充电。
这样,在SOH的值比较高的情况(步骤S221为“是”的情况)、即高压蓄电池110为初始状态的情况下,设想为与高压蓄电池110为劣化状态的情况相比高压蓄电池110难以发热且高压蓄电池110的温度上升比较缓慢。因此,在高压蓄电池110的温度小于BT2的情况下,将最大充电电流值维持或设定为与上述的最大充电电力相当的充电电流值MC1。另一方面,在SOH的值比较低的情况下(步骤S221为“否”的情况下),认为高压蓄电池110发生劣化而温度容易上升。因此,即使高压蓄电池110的温度小于BT2,也在以将最大充电电流值设定为低于MC1为前提的基础上执行步骤S227以后的处理。
在步骤S227中,VCM 10判定高压蓄电池110的SOH是否小于阈值TH1且为阈值TH2以上。在此,阈值TH2是小于阈值TH1的值,是用于判定高压蓄电池110的劣化的程度的基准值。具体地说,阈值TH2是用于判定高压蓄电池110的劣化的程度为中等程度、例如中期状态的基准值,例如能够使用80%左右的值。在高压蓄电池110的SOH小于阈值TH1且为阈值TH2以上的情况下,进入步骤S228。另一方面,在高压蓄电池110的SOH小于阈值TH2的情况下,进入步骤S233。
在步骤S228中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否小于BT3。在高压蓄电池110的温度小于BT3的情况下,进入步骤S229。另一方面,在高压蓄电池110的温度为BT3以上较高的情况下,进入步骤S230。
在步骤S229中,VCM 10将MC3设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S230中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否为BT3以上且小于BT5。在高压蓄电池110的温度为BT3以上且小于BT5的情况下,进入步骤S231。另一方面,在高压蓄电池110的温度为BT5以上的情况下,进入步骤S232。
在步骤S231中,VCM 10将MC5设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S232中,VCM 10将0设定为高压蓄电池110的充电电流值。在该情况下,停止对高压蓄电池110的充电。
这样,在SOH的值为中等程度的情况、即高压蓄电池110为中期状态的情况下,设想为与高压蓄电池110为初始状态的情况相比高压蓄电池110容易发热且高压蓄电池110的温度上升比较快。因此,作为步骤S228、S230中的判定基准而使用比较高的值BT3、BT5。另外,在高压蓄电池110的温度小于BT3的情况下,与图4所示的例子不同,将比较小的值MC3设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。另外,在高压蓄电池110的温度为BT3以上且小于BT5的情况下,将比较小的值MC5设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S230中,VCM 10判定高压蓄电池110的SOH是否小于阈值TH2且为阈值TH3以上。在此,阈值TH3是小于阈值TH2的值,是用于判定高压蓄电池110的劣化的程度的基准值。具体地说,阈值TH3是用于判定高压蓄电池110的劣化的程度为后期程度、例如后期状态的基准值,例如能够使用70%左右的值。
在高压蓄电池110的SOH小于阈值TH2且为阈值TH3以上的情况下,进行与步骤S222至S226、S228至S232的各处理大致相同的处理,但省略图示。此外,在比步骤S228至S232的各处理中使用的判定条件严格的条件下进行步骤S230以后的各处理。
另外,在高压蓄电池110的SOH小于阈值TH3的情况下,进行与步骤S221、S227的各处理大致相同的判定处理。在该情况下的判定处理中,将小于TH3的值TH4用作阈值。
这样,作为步骤S233以后的处理,进行一次或多次与步骤S221至S226、S227至S232的各处理大致相同的处理。
这样,在SOH的值比较低的情况、即高压蓄电池110为后期状态的情况下,设想为与高压蓄电池110为初期状态、中期状态的情况相比高压蓄电池110更容易发热且高压蓄电池110的温度上升也快。因此,作为与步骤S228、S230的处理相同的处理中的判定基准,使用更高的值。另外,作为针对高压蓄电池110的最大充电电流值,设定比步骤S221至S226、S227至S232的各处理中的该最大充电电流值更小的值。
[考虑了二次电池的劣化的充电控制的变形例]
在图5中示出了在SOH的判定处理之后使用两个电池温度的判定基准来设定最大充电电流值的例子。但是,也可以在SOH的判定处理之后使用三个以上的电池温度的判定基准来设定最大充电电流值。因此,在图6中示出在SOH的判定处理之后使用三个以上的电池温度的判定基准来设定最大充电电流值的例子。
图6是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,图6所示的处理是将图5所示的处理的一部分变形后的例子,对于与图5所示的处理共通的部分,省略其说明的一部分。
具体地说,在图5中示出在SOH的判定处理(步骤S221、S227)之后使用两个判定基准(步骤S221之后的BT2和BT4、步骤S227之后的BT3和BT5)来设定最大充电电流值的例子。与此相对地,在图6中示出在SOH的判定处理(步骤S241、S251)之后使用多个判定基准(BT2至BT13)来设定最大充电电流值的例子。
这样,在图6中,使用多个判定基准(BT2至BT13)来设定最大充电电流值,因此在为比较低的电池温度的情况下,作为最大充电电流值而设定比较高的值。
具体地说,设想以下情况:在步骤S241中判定为高压蓄电池110的SOH为阈值TH1以上之后,在步骤S244中判定为高压蓄电池110的温度为BT2以上且小于BT4。在该情况下,在步骤S245中,VCM 10将MC1A设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。在此,MC1A是小于MC1且大于MC2的值。作为MC1A,例如能够使用100A左右的值。
另外,设想以下情况:在步骤S246中判定为高压蓄电池110的温度为BT4以上且小于BT6。在该情况下,在步骤S247中,VCM 10将MC1B设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。在此,MC1B是小于MC1A且大于MC2的值。作为MC1B,例如能够使用80A左右的值。
另外,设想以下情况:在步骤S251中判定为高压蓄电池110的SOH小于阈值TH1且为阈值TH2以上之后,在步骤S254中判定为高压蓄电池110的温度为BT3以上且小于BT5。在该情况下,在步骤S255中,VCM 10将MC1C设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。在此,MC1C是小于MC1B且大于MC2的值。作为MC1C,例如能够使用60A左右的值。
另外,关于从在步骤S246中判定为高压蓄电池110的温度为BT6以上之后起到步骤S248为止的各处理,与图4所示的例子同样地反复进行基于规定的电池温度的判定处理和最大充电电流值的设定处理。能够适当设定在该情况下的判定处理中使用的电池温度与在设定处理中设定的最大充电电流值的关系。此外,在图6中省略从步骤S247到S248为止的处理过程的图示。
另外,关于从在步骤S256中判定为高压蓄电池110的温度为BT6以上之后起到步骤S258为止的各处理,也与图4所示的例子同样地反复进行基于规定的电池温度的判定处理和最大充电电流值的设定处理。也能够适当设定在该情况下的判定处理中使用的电池温度与在设定处理中设定的最大充电电流值的关系。但是,优选的是,也根据在从步骤S247到S248为止的处理中使用的电池温度与最大充电电流值的关系将最大充电电流值设定为较小的值。此外,在图6中省略从步骤S257到S258为止的处理过程的图示。
另外,在图6中示出了以下例子:在步骤S248、S258中判定为高压蓄电池110的温度大于BT12且小于BT13的情况下,设定高压蓄电池110的最大充电电流值MC12。另外,示出了以下例子:在步骤S248、S258中判定为高压蓄电池110的温度大于BT13的情况下,设定高压蓄电池110的充电电流值0。但是,也可以将设定最大充电电流值MC12或充电电流值0时的基准温度设为比BT12低的值。例如,也可以是,在车辆行驶中,根据车辆的速度将该基准温度设定为较低的值,以避免因行驶中的发热导致的电池温度上升所引起的行驶中的限制。
[考虑了行驶中的充电的充电控制的变形例]
在电池温度容易上升的环境或条件下,设想为:在车辆行驶中也同样地,电池温度容易上升。因此,也可以在电池温度容易上升的环境或条件下在行驶中进行充电的情况下,使限制充电电流值的定时、即降低电池温度的定时提前。即,也可以在为电池温度容易上升的环境或条件的情况下,根据该环境或条件来使限制充电电流值的定时、即降低电池温度的定时提前。因此,在图7、图8中示出在车辆的行驶中使限制充电电流值的定时提前来使行驶性能恒定的情况下的例子。
图7是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,图7所示的处理是将图5所示的处理的一部分变形后的例子,对于与图5所示的处理共同的部分,省略其说明的一部分。
此外,关于从步骤S272到S276为止的各处理、从步骤S278到S282为止的各处理,与图5所示的例子同样地反复进行基于规定的电池温度的判定处理和最大充电电流值的设定处理。能够适当设定在该情况下的判定处理中使用的电池温度与在设定处理中设定的最大充电电流值的关系。
例如,在图7中,能够在较早的定时(步骤S271的判定处理)判定高压蓄电池110的劣化正在加剧。在该情况下,能够在判定为高压蓄电池110的SOH为阈值TH3以上之后在较早的定时限制充电电流值。因此,即使在电池温度容易上升的车辆的行驶中也能够维持充电,能够使行驶性能恒定。
[在中期状态下使用比初始状态低的电池温度的阈值的例子]
图8是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,图8所示的处理是将图6所示的处理的一部分变形后的例子,对于与图6所示的处理共同的部分,省略其说明的一部分。
具体地说,在图6中示出了在电池温度的判定处理(步骤S244、S246)中将阈值BT2、BT4、BT6用作判定基准的例子。与此相对地,在图8中示出在电池温度的判定处理(步骤S304、S306)中将比较高的阈值BT2、BT5、BT6用作判定基准的例子。
另外,在图6中示出了在电池温度的判定处理(步骤S254、S256)中将阈值BT3、BT5、BT6用作判定基准的例子。与此相对地,在图8中示出在电池温度的判定处理(步骤S314、S316)中将比较低的阈值BT2、BT3、BT5用作判定基准的例子。另外,示出在最大充电电流值的设定处理(步骤S315、S317)中根据成为判定基准的阈值BT2、BT3、BT5的低度来设定较大的值MC1B、MC1C的例子。
此外,关于从步骤S301到S310为止的各处理、从步骤S311到S320为止的各处理,与图6所示的例子同样地反复进行基于规定的电池温度的判定处理和最大充电电流值的设定处理。
这样,在图8中,在高压蓄电池110的劣化加剧的情况下,通过使用比较低的阈值BT2、BT3、BT5,从而能够在较早的定时限制充电电流值。因此,即使在电池温度容易上升的车辆的行驶中也能够维持充电,能够使行驶性能恒定。
[在初始状态和中期状态下使用相同的电池温度的阈值的例子]
图9是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,图9所示的处理是将图8所示的处理的一部分变形后的例子,对于与图8所示的处理共同的部分,省略其说明的一部分。
具体地说,在图8中示出了在判定为初始状态的情况下的电池温度的判定处理(步骤S302、S304、S306)中将阈值BT2、BT5、BT6用作判定基准的例子。另外,在图8中示出了在判定为中期状态的情况下的电池温度的判定处理(步骤S312、S314、S316)中将阈值BT2、BT3、BT5用作判定基准的例子。
与此相对地,在图9中示出以下例子:在判定为初始状态和中期状态这两种情况下,在电池温度的判定处理(步骤S332、S334、S336、S342、S344、S346)中将相同的阈值BT2、BT4、BT5用作判定基准。
这样,在图9中,与高压蓄电池110的劣化状态无关地使用相同的阈值BT2、BT4、BT5,由此能够减轻VCM 10的处理负荷。由此,能够在较早的定时限制充电电流值。因此,即使在电池温度容易上升的车辆的行驶中也能够维持充电,能够使行驶性能恒定。
[在中期状态下使用与初始状态相比较低的电池温度的阈值但最大充电电流值设为相同值的例子]
图10是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,图10所示的处理是将图8所示的处理的一部分变形后的例子,对于与图8所示的处理共同的部分,省略其说明的一部分。
具体地说,在图10中,示出以下例子:与图8所示的例子同样,将判定为中期状态的情况下的电池温度的阈值(阈值BT2、BT3、BT4)设为比判定为初始状态的情况下的电池温度的阈值(阈值BT2、BT4、BT5)低的值。
但是,在图10中示出以下例子:在判定为初始状态和中期状态这两种情况下,在最大充电电流值的设定处理(步骤S363、S365、S367、S373、S375、S377)中设定相同的最大充电电流值MC1、MC1A、MC1B。
这样,在图10中,与高压蓄电池110的劣化状态无关地使用相同的最大充电电流值MC1、MC1A、MC1B,从而能够减轻VCM 10的处理负荷。由此,能够在较早的定时限制充电电流值。因此,即使在电池温度容易上升的车辆的行驶中也能够维持充电,能够使行驶性能恒定。
[考虑了气温的充电控制例]
接着,示出考虑气温来控制充电电流值的例子。具体地说,在为高压蓄电池110的温度容易上升的条件的情况、例如气温较高的环境或条件的情况下,高压蓄电池110容易变为高温。因此,在为这样的环境或条件的情况下,为了确保高压蓄电池110的充电量,设为与高压蓄电池110变为高温相应地进一步限制最大充电电流值的设定。
图11是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,图11所示的处理是将图5所示的处理的一部分变形后的例子,对于与图5所示的处理共同的部分,省略其说明的一部分。
在步骤S401中,VCM 10判定气温是否为阈值T1以下。在此,阈值T1是用于判定是否为高压蓄电池110容易变为高温的气温的基准值。具体地说,阈值T1是用于判定为气温比较低的状态的基准值,例如能够使用20℃左右的值。在气温为阈值T1以下的情况下,进入步骤S402。另一方面,在气温高于阈值T1的情况下,进入步骤S407。
此外,步骤S402至S406的各处理与图5所示的步骤S222至S226的各处理相同。
这样,在气温比较低的情况、即为高压蓄电池110难以变为高温的环境的情况下,设想为与气温高的情况相比高压蓄电池110难以发热且高压蓄电池110的温度上升比较缓慢。因此,在高压蓄电池110的温度小于BT2的情况下,与图5所示的例子同样地将最充电电流值维持或设定为与上述的最大充电电力相当的充电电流值MC1。另外,在高压蓄电池110的温度为BT2以上且小于BT4的情况下,将比较大的值MC4设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S407中,VCM 10判定气温是否高于阈值T1且为阈值T2以下。在此,阈值T2是高于阈值T1的值,是用于判定是否为高压蓄电池110容易变为高温的气温的基准值。具体地说,阈值T2是用于判定气温比较高的基准值,例如能够使用30℃左右的值。在气温高于阈值T1且为阈值T2以下的情况下,进入步骤S408。另一方面,在气温高于阈值T2的情况下,进入步骤S413。
此外,步骤S408至S412的各处理与图5所示的步骤S228至S232的各处理相同。
这样,在气温比较高的情况下,设想为与气温比较低的情况相比高压蓄电池110容易发热且高压蓄电池110的温度上升比较快。因此,将比较低的值BT3、BT5用作步骤S408、S410中的判定基准。另外,在高压蓄电池110的温度小于BT3的情况下,与图5所示的例子同样地将比较小的值MC3设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。另外,在高压蓄电池110的温度为BT3以上且小于BT5的情况下,将比较小的值MC5设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S413中,VCM 10判定气温是否高于阈值T2且为阈值T3以下。在此,阈值T3是高于阈值T2的值,是用于判定是否为高压蓄电池110容易变为高温的气温的基准值。具体地说,阈值T3是用于判定气温高的基准值,例如能够使用35℃左右的值。
在气温高于阈值T2且为阈值T3以下的情况下,进行与步骤S402至S406、S408至S412的各处理大致相同的处理,但省略图示。此外,在比步骤S408至S412的各处理中使用的判定条件严格的条件下进行步骤S413以后的各处理。
另外,在气温高于阈值T3的情况下,进行与步骤S401、S407的各处理大致相同的判定处理。在该情况下的判定处理中,作为阈值,使用比T3高的值T4。
这样,作为步骤S413以后的处理,进行一次或多次与步骤S401至S406、S407至S412的各处理大致相同的处理。
这样,在气温比较高的情况下,设想为高压蓄电池110更容易发热且高压蓄电池110的温度上升也快。因此,作为与步骤S408、S410的处理相同的处理中的判定基准,使用更低的值。另外,作为针对高压蓄电池110的最大充电电流值,设定比步骤S403、S405、S409、S411的各处理中的该最大充电电流值更小的值。
[考虑了冷却系统的运转状态的充电控制例]
接着,示出考虑冷却系统的运转状态来控制充电电流值的例子。具体地说,在为高压蓄电池110的温度容易上升的条件的情况、例如冷却系统没有运转的状态下,在车辆停止时的充电或行驶时的充电中,高压蓄电池110容易变为高温。因此,在为这样的环境或条件的情况下,为了确保高压蓄电池110的充电量,设为与高压蓄电池110变为高温相应地进一步限制最大充电电流值的设定。
图12是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,图12所示的处理是将图5所示的处理的一部分变形后的例子,对于与图5所示的处理共同的部分,省略其说明的一部分。
在步骤S501中,VCM 10判定车辆的冷却系统是否能够运转。在车辆的冷却系统能够运转的情况下,进入步骤S502。另一方面,在车辆的冷却系统无法完全运转的情况下,进入步骤S507。
在此,车辆的冷却系统是AC 30。AC 30基于VCM 10的控制,来使制冷剂以分配到车厢内的冷却和车厢以外的各部的方式流动。此外,在车辆的冷却系统无法运转的情况下,例如意味着AC 30发生故障的情况、车辆存在于冷却系统无法运转的环境的情况。例如,在-10度左右的环境下,制冷剂有可能冻结而无法使用,因此成为车辆的冷却系统无法运转的状态。
另外,车辆的冷却系统的运转受到限制的情况是指虽然AC 30能够运转但由于某些理由而向高压蓄电池110的制冷剂的供给受到限制的情况。例如,在车厢内变为高温而需要优先将车厢内冷却的情况下,需要优先向车厢内供给制冷剂,因此,作为冷却系统,向高压蓄电池110的制冷剂的供给被限制。另外,在外部气温低且为零下的环境下,也设想AC 30的部件无法适当地运转。在这种情况下,作为冷却系统,向高压蓄电池110的制冷剂的供给被限制。
此外,步骤S502至S506的各处理与图5所示的步骤S222至S226的各处理相同。
这样,在车辆的冷却系统能够运转的情况、即高压蓄电池110处于难以变为高温的环境的情况下,设想为与车辆的冷却系统无法运转的情况相比高压蓄电池110难以发热且高压蓄电池110的温度上升比较缓慢。因此,在高压蓄电池110的温度小于BT2的情况下,与图5所示的例子同样地,将最大充电电流值维持或设定为与上述的最大充电电力相当的充电电流值MC1。另外,在高压蓄电池110的温度为BT2以上且小于BT4的情况下,将比较大的值MC4设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S507中,VCM 10判定车辆的冷却系统的运转是否处于限制中。在车辆的冷却系统的运转处于限制中的情况下,进入步骤S508。另一方面,在车辆的冷却系统不能运转且车辆的冷却系统的运转也不处于限制中的情况、即车辆的冷却系统无法运转的情况下,进入步骤S513。
此外,步骤S508至S512的各处理与图5所示的步骤S228至S232的各处理相同。
这样,在车辆的冷却系统的运转处于限制中的情况下,设想为与车辆的冷却系统完全能够运转的情况相比高压蓄电池110容易发热且高压蓄电池110的温度上升比较快。因此,作为步骤S508、S510中的判定基准,使用比较高的值BT3、BT5。另外,在高压蓄电池110的温度小于BT3的情况下,与图5同样地将比较小的值MC3设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。另外,在高压蓄电池110的温度为BT3以上且小于BT5的情况下,将比较小的值MC5设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S513中,VCM 10判定高压蓄电池110的温度是否小于BT4。在高压蓄电池110的温度小于BT4的情况下,进入步骤S514。另一方面,在高压蓄电池110的温度为BT4以上的情况下,进入步骤S515。
在步骤S514中,VCM 10将MC5设定为针对高压蓄电池110的最大充电电流值。
在步骤S515中,VCM 10设定高压蓄电池110的充电电流值0。
这样,在车辆的冷却系统无法运转的情况下,设想为高压蓄电池110更容易发热且高压蓄电池110的温度上升也快。因此,作为步骤S513的处理中的判定基准,使用比较低的值BT4。由此,能够提前设定高压蓄电池110的充电电流值0。因此,例如即使在由于车辆的行驶中的发热而电池温度上升那样的环境下,也能够避免行驶中的限制。
此外,在能够判定为比在车辆的冷却系统运转的状态下设想的电池温度上升速度快的情况下,既可以将比最初设想的电池温度低的电池温度设定为判定基准,也可以控制为成为比最初设想的发热量低的发热量。
[考虑了冷却系统的运转状态的充电控制的变形例]
在图12中示出了在冷却系统的运转状态的判定处理之后使用两个电池温度的判定基准来设定最大充电电流值的例子。但是,也可以在冷却系统的运转状态的判定处理之后使用三个以上的电池温度的判定基准来设定最大充电电流值。因此,在图13中示出在冷却系统的运转限制中的判定处理之后使用三个以上的电池温度的判定基准来设定最大充电电流值的例子。
图13是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,图13所示的处理是将图12所示的处理的一部分变形后的例子,对于与图12所示的处理共同的部分,省略其说明的一部分。
步骤S521至S526的各处理对应于图12所示的步骤S501、S513至S515的各处理。但是,不同之处在于,使用两个电池温度的判定基准(BT2、BT3)来设定最大充电电流值(MC1、MC5)。
步骤S527至S536的各处理对应于图12所示的步骤S507至S512的各处理。但是,不同之处在于,使用三个以上的电池温度的判定基准(BT2、BT4、BT6、···、BT12、BT13)来设定最大充电电流值(MC1、MC1B、MC1C、···、MC12)。
步骤S537至S545的各处理对应于图12所示的步骤S502至S506的各处理。但是,不同之处在于,使用三个以上的电池温度的判定基准(BT2、BT4、BT6、···、BT12、BT13)来设定最大充电电流值(MC1、MC1A、MC1B、···、MC12)。
这样,在车辆的冷却系统处于运转限制中的情况下,设想为高压蓄电池110更容易发热且高压蓄电池110的温度上升也快。因此,作为步骤S530、S532的设定值,使用比步骤S539、S541的设定值低的值MC1B、MC1C。由此,能够提前将高压蓄电池110的温度设定得较低。因此,例如即使在由于车辆的行驶中的发热而电池温度上升那样的环境下,也能够避免行驶中的限制。
[考虑了冷却系统的运转状态的充电控制的变形例]
在图12、图13中示出了执行用于判定冷却系统是否处于运转限制中的判定处理的例子。但是,也可以省略用于判定冷却系统是否处于运转限制中的判定处理。因此,在图14中示出将用于判定冷却系统是否处于运转限制中的判定处理省略的例子。
图14是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,图14所示的处理是将图12所示的处理的一部分变形后的例子,对于与图12所示的处理共同的部分,省略其说明的一部分。
步骤S551至S560的各处理对应于图12所示的步骤S501至S506的各处理。但是,不同之处在于,使用三个以上的电池温度的判定基准(BT2、BT4、BT6、···、BT12、BT13)来设定最大充电电流值(MC1、MC1A、MC1B、···、MC12)。
步骤S561至S565的各处理对应于图12所示的步骤S513至S515的各处理。但是,不同之处在于,使用两个电池温度的判定基准(BT2、BT3)来设定最大充电电流值(MC1、MC5)。
这样,在车辆的冷却系统不能运转的情况下,设想为高压蓄电池110更容易发热且高压蓄电池110的温度上升也快。因此,省略用于判定冷却系统是否处于运转限制中的判定处理,将车辆的冷却系统不能运转的情况下的电池温度的判定基准设为比较低的值(BT2、BT3)。由此,能够提前将高压蓄电池110的温度设定得较低。因此,例如即使在由于车辆的行驶中的发热而电池温度上升那样的环境下,也能够避免行驶中的限制。
[使用了与热有关的信息的其它充电控制例]
在图4至图14中示出了将高压蓄电池110的温度、高压蓄电池110的SOH、外部气温、车辆的冷却系统的运转状态用作与高压蓄电池110的热有关的信息来控制充电电流值的例子。但是,作为与高压蓄电池110的热有关的信息,也能够使用其它信息来控制充电电流值。因此,在图15、图16中示出使用其它信息来控制充电电流值的例子。
[使用了发热量的充电控制例]
在图15中示出将高压蓄电池110的发热量用作与高压蓄电池110的热有关的信息来控制充电电流值的例子。
图15是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,图15所示的处理是将图4所示的处理的一部分变形后的例子,对于与图4所示的处理共同的部分,省略其说明的一部分。具体地说,图15所示的步骤S602、S604、S606、S608、S610、S611至S614对应于图4所示的步骤S202、S204、S206、S208、S210、S211至S214,因此省略其说明。
另外,图15所示的阈值A1至A5是在设定最大充电电流值时使用的基准值。例如,A1能够设为400(J)左右的值,A2能够设为800(J)左右的值,A3能够设为1200(J)左右的值,A4能够设为1500(J)左右的值,A5能够设为2000(J)左右的值。
在步骤S601中,VCM 10判定高压蓄电池110的发热量是否为A1以下。此外,能够使用以下的式子来求出高压蓄电池110的发热量[W]。
发热量[W]=高压蓄电池110的内阻[Ω]×电流[I]2。
在高压蓄电池110的发热量为A1以下的情况下,进入步骤S602。另一方面,在高压蓄电池110的发热量大于A1的情况下,进入步骤S203。
在步骤S603中,VCM 10判定高压蓄电池110的发热量是否大于A1且为A2以下。在高压蓄电池110的发热量大于A1且为A2以下的情况下,进入步骤S604。另一方面,在高压蓄电池110的发热量大于A2的情况下,进入步骤S605。
在步骤S605中,VCM 10判定高压蓄电池110的发热量是否大于A2且为A3以下。在高压蓄电池110的发热量大于A2且为A3以下的情况下,进入步骤S606。另一方面,在高压蓄电池110的发热量大于A3的情况下,进入步骤S607。
在步骤S607中,VCM 10判定高压蓄电池110的发热量是否大于A3且为A4以下。在高压蓄电池110的发热量大于A3且为A4以下的情况下,进入步骤S608。另一方面,在高压蓄电池110的发热量大于A4的情况下,进入步骤S609。
在步骤S609中,VCM 10判定高压蓄电池110的发热量是否大于A4且为A5以下。在高压蓄电池110的发热量大于A4且为A5以下的情况下,进入步骤S610。
在步骤S609中高压蓄电池110的发热量大于A5的情况下,虽然省略图示,但与步骤S601至S610所示的各处理同样地,反复进行基于高压蓄电池110的发热量与最大充电电流值的关系例的处理。
此外,也可以是,在步骤S614中判定高压蓄电池110的发热量是否为规定值A0以下,来代替判定高压蓄电池110的温度是否为规定值BT0以下。作为在该情况下使用的规定值A0,例如能够使用小于A1的值。例如,作为规定值A0,能够设定从A1减去滞后量的值所得到的值。
这样,在图15所示的例子中,能够设定与高压蓄电池110的发热量相应的适当的充电电流值。此外,如图5至图14所示的那样,也能够将与高压蓄电池110的温度相应的充电电流值设为能够适应各种条件例如SOH、外部气温、车辆的冷却系统的运转状态的电流值。这样,根据本实施方式,能够设定与各种条件相应的适当的充电电流限制。
另外,在图15所示的例子中进行基于高压蓄电池110的发热量与最大充电电流值的关系例的处理,因此能够减轻VCM 10的处理负荷,能够使控制安装容易。
[使用了散热量的充电控制例]
在图15中示出了将高压蓄电池110的发热量用作与高压蓄电池110的热有关的信息来控制充电电流值的例子。在此,在发热量大于高压蓄电池110的散热量的情况下,高压蓄电池110的温度上升。因此,计算如何将高压蓄电池110的发热量冷却并适当进行控制是重要的。因此,在图16中示出将高压蓄电池110的散热量用作与高压蓄电池110的热有关的信息来控制充电电流值的例子。
图16是示出由VCM 10进行的高压蓄电池110的充电控制处理的处理过程的一例的流程图。此外,图16所示的处理是将图15所示的处理的一部分变形后的例子,对于与图15所示的处理共同的部分,省略其说明的一部分。
具体地说,不同之处在于,在图15所示的步骤S601、S603、S605、S607、S609的判定处理中使用发热量进行判定,与此相对地,在图16所示的步骤S621、S623、S625、S627、S629的判定处理中使用散热量进行判定。
此外,能够基于高压蓄电池110的温度与从AC 30供给的制冷剂温度的关系来求出高压蓄电池110的散热量[W]。例如,能够使用以下的式子来求出高压蓄电池110的散热量[W]。
散热量[W]=(高压蓄电池110的温度[℃]-制冷剂温度[℃])÷高压蓄电池110的热阻[K/W]
例如,在高压蓄电池110的温度为55℃、制冷剂温度为5℃的情况下,高压蓄电池110的温度[℃]-制冷剂温度[℃]=50℃。在该情况下,如果高压蓄电池110的热阻设为0.05K/W,则散热量[W]为1000W。例如在高压蓄电池110的发热量为1562.5W、散热量为1000W的情况下,高压蓄电池110的温度以562.5W的量的热量上升。这样,如果电池温度上升,则“高压蓄电池110的温度[℃]-制冷剂温度[℃]”的值相应地变大,散热量也相应地增加。在该情况下,电池温度上升至散热量与发热量平衡的程度。
另外,图16所示的阈值B1至B5是在设定最大充电电流值时使用的基准值。例如,B1能够设为2000(J)左右的值,B2能够设为1500(J)左右的值,B3能够设为1200(J)左右的值,B4能够设为800(J)左右的值,B5能够设为400(J)左右的值。
在步骤S629中高压蓄电池110的发热量小于B5的情况下,虽然省略图示,但与步骤S621至S630所示的各处理同样地,反复进行基于高压蓄电池110的散热量与最大充电电流值的关系例的处理。
此外,也可以是,在步骤S634中判定高压蓄电池110的散热量是否为规定值B0以上,来代替判定高压蓄电池110的温度是否为规定值BT0以下。作为在该情况下使用的规定值B0,例如能够使用大于B1的值。例如,作为该规定值B0,能够设定自B1加上滞后量的值所得到的值。
这样,在图16所示的例子中,能够设定与高压蓄电池110的散热量相应的适当的充电电流值。此外,如图5至图14所示的那样,也能够将与高压蓄电池110的温度相应的充电电流值设为能够适应各种条件例如SOH、外部气温、车辆的冷却系统的运转状态的电流值。这样,根据本实施方式,能够设定与各种条件相应的适当的充电电流限制。
另外,在图16所示的例子中进行基于高压蓄电池110的散热量与最大充电电流值的关系例的处理,因此能够减轻VCM 10的处理负荷,能够使控制安装容易。
能够适当变更图4至图16所示的判定基准、最大充电电流值,也能够组合地使用图4至图16所示的各条件。在该情况下,例如在用于设定最大充电电流值的不同的多个条件同时成立的情况下,优选从与成立的条件对应的多个最大充电电流值中设定与限制最严格的条件对应的最大充电电流值。
另外,在图15所示的例子中示出了将发热量用作判定基准的例子。该发热量能够基于高压蓄电池110的内阻与电流的关系来求出,因此图15所示的例子也能够作为将电流用作判定基准的例子来掌握。另外,如果知晓充电时的电力和电压,则也能够掌握充电时的电流。因此,图15所示的例子也能够作为将电压例如总电压或单体电池电压用作判定基准的例子。
这样,在本实施方式中,能够控制充电电流值以保持规定的电池温度范围(例如,第n阈值温度~行驶输出限制温度),并非单纯地为设为如果超过阈值温度则停止充电、如果低于阈值温度则重新开始充电的控制。但是,在本实施方式中,在电池温度为规定温度以上的情况下禁止通电来停止充电。此外,在电池温度降低了的情况、二次电池的发热量降低了的情况、冷却性能提高了的情况下等,能够重新开始通入通电电流来进行充电。
如上所述,根据本实施方式,在电池温度低的低温区域中,能够将充电电流设定为根据外部充电器的设计等决定的额定充电电力相当的充电电流值MC1来确保高充电电力。另一方面,当电池温度变高时,以将二次电池的发热量和电池温度控制为规定值的方式限制最大充电电流。由此,能够抑制充电结束时的电池温度过度上升,并且增大能够不受放电电力限制地进行行驶的距离。
即,如果在电池温度变高的情况下实施实时电力限制,则在充电中电流值不恒定,因此无法将发热量控制为恒定,无法适当地控制高压蓄电池110的发热量。与此相对地,通过在电池温度变高的情况下实施实时电流限制,从而能够使充电中的电流值恒定,能够将发热量控制为恒定。这样,能够通过高压蓄电池110的发热量的适当控制来适当地进行高压蓄电池110的充电,能够增大能够行驶的距离。
这样,VCM 10获取高压蓄电池110的温度、电流、总电压、单体电池电压、充电状态、劣化状态以及冷却状态。然后,VCM 10基于这些温度、电流、总电压、单体电池电压、充电状态以及劣化状态来控制高压蓄电池110在充电时的通电电流。在该情况下,VCM 10将充电电流值控制为规定值,将电池温度控制为规定值,并且将高压蓄电池110的发热量控制为规定值。另外,VCM 10以使充电电力可变的方式进行控制,以将充电电流值控制为规定值。另外,在电池温度超过了规定值的情况下,VCM 10控制为还变更电流值或发热量。
另外,VCM 10基于高压蓄电池110的温度、电流、总电压、单体电池电压、充电状态以及冷却状态中的至少一方或它们中的多个条件将高压蓄电池110的发热控制为规定值。在该情况下,VCM 10能够使用为了将发热量或电池温度控制为规定值而预先设定的常数映射(参照图3B)来将高压蓄电池110的发热控制为规定值。
另外,VCM 10根据基于高压蓄电池110的冷却系统的运转状况而产生的冷却性能的差异,基于高压蓄电池110的温度、电流、总电压、单体电池电压以及充电状态中的至少一方或它们中的多个条件来将充电电流值控制为规定值。在该情况下,VCM 10能够根据高压蓄电池110的劣化等高压蓄电池110的发热条件的差异、高压蓄电池110的冷却系统的运转状况等来变更作为目标的规定温度,并使用预先设定的常数映射(参照图3B)来将高压蓄电池110的温度控制为规定值。由此,能够将电池温度控制为规定值,并且将高压蓄电池110的发热量控制为规定值。
此外,高压蓄电池110的冷却系统的冷却性能的差异是由于外部环境的温度、高压蓄电池110的散热量的差异而产生的。因此,VCM 10基于高压蓄电池110的冷却系统的运转状况、外部环境的温度等来将充电电流值控制为规定值。由此,能够将电池温度控制为规定值,并且将高压蓄电池110的发热量控制为规定值。
[本实施方式的结构和效果]
本实施方式所涉及的二次电池的充电控制方法是用于控制高压蓄电池110(二次电池的一例)的充电的充电控制方法。该充电控制方法包括以下步骤:获取步骤,获取与高压蓄电池110的热有关的信息;以及控制步骤(图4至图16所示的各处理),基于与高压蓄电池110的热有关的信息,来以将高压蓄电池110的发热量控制为规定值的方式设定高压蓄电池110的充电电流值。
根据这样的充电控制方法,能够设定考虑了高压蓄电池110的发热量的适当的充电电流值,能够抑制充电中的高压蓄电池110的温度上升。由此,能够在抑制高压蓄电池110的温度上升的同时持续执行充电。
另外,在本实施方式所涉及的二次电池的充电控制方法中,在控制步骤中,使高压蓄电池110的充电电力可变以使高压蓄电池110的充电电流值恒定。
根据这样的充电控制方法,实现用于将高压蓄电池110的发热量调节为恒定的具体的控制结构。更具体地说,将与高压蓄电池110的发热量直接关联的充电电流值设定为恒定值。特别是通过至少在各温度区域即BT1~BT2、BT2~BT3···BT12~BT13中分别设定为恒定值(MC1、MC2、···MC12),来实现能够在抑制发热量的偏差的同时执行充电的优选的控制结构。
另外,在本实施方式所涉及的二次电池的充电控制方法中,在获取步骤中,在规定定时获取与高压蓄电池110的热有关的信息。例如,如参照图4所说明的那样,VCM 10在规定定时获取用于充电控制的各种信息(与高压蓄电池110的热有关的信息的一例)。该规定定时例如能够设为在高压蓄电池110的充电开始之后以规定间隔反复执行的处理过程(图4至图16所示的处理过程)的开始定时。此外,也可以将其它定期的或不定期的定时设为规定定时。另外,在控制步骤中,在与高压蓄电池110的热有关的信息中探测到规定的变化的情况下,基于该变化来变更高压蓄电池110的充电电流值。在此,例如在图4至图16所示的各判定处理中探测规定的变化。例如在图4所示的例子中,在小于BT2的电池温度变为BT2以上的情况下(步骤S201的“否”),探测为电池温度(与高压蓄电池110的热有关的信息的一例)存在规定的变化。在该情况下,基于该变化来变更高压蓄电池110的充电电流值。例如,在电池温度为BT2以上且小于BT3的情况下,高压蓄电池110的充电电流值从MC2变更为MC3。
根据这样的充电控制方法,在与高压蓄电池110的热有关的信息中发生了规定的变化的情况下,基于该变化来变更充电电流值,因此能够考虑高压蓄电池110的发热量来迅速地设定充电电流值。
另外,在本实施方式所涉及的二次电池的充电控制方法中,能够将与高压蓄电池110的热有关的信息设为高压蓄电池110的温度、高压蓄电池110的发热量以及高压蓄电池110的散热量中的至少一方。
根据这样的充电控制方法,能够利用高压蓄电池110的温度、高压蓄电池110的发热量以及高压蓄电池110的散热量等能够比较容易检测或运算的参数来将与高压蓄电池110的热有关的信息进行定量化。因此,实现用于考虑高压蓄电池110的发热来更适当地设定充电电流值的优选的控制结构。
另外,在本实施方式所涉及的二次电池的充电控制方法中,在与高压蓄电池110的热有关的信息中能够包含高压蓄电池110的外部环境或高压蓄电池110的劣化状态。另外,在控制步骤(图5至图14所示的各处理)中,使用高压蓄电池110的温度、高压蓄电池110的发热量和高压蓄电池110的散热量中的至少一方、以及高压蓄电池110的外部环境或高压蓄电池110的劣化状态,来设定高压蓄电池110的充电电流值。
根据这样的充电控制方法,能够使用高压蓄电池110的外部环境或高压蓄电池110的劣化状态来设定考虑了高压蓄电池110的发热量的适当的充电电流值。
另外,在本实施方式所涉及的二次电池的充电控制方法中,在控制步骤中,基于高压蓄电池110的外部环境或高压蓄电池110的劣化状态来变更设定高压蓄电池110的充电电流值时的判定基准。
根据这样的充电控制方法,基于高压蓄电池110的外部环境等来变更设定高压蓄电池110的充电电流值时的判定基准,因此能够设定考虑了高压蓄电池110的发热量的适当的充电电流值。
另外,在本实施方式所涉及的二次电池的充电控制方法中,能够将高压蓄电池110的外部环境设为高压蓄电池110的外部温度或高压蓄电池110的冷却系统的运转状态。
根据这样的充电控制方法,能够基于高压蓄电池110的外部温度或高压蓄电池110的冷却系统的运转状态来设定考虑了高压蓄电池110的发热量的适当的充电电流值。
另外,本实施方式所涉及的二次电池的控制系统1(二次电池的充电控制系统的一例)是具备高压蓄电池110(二次电池的一例)以及控制高压蓄电池110的充电的VCM 10(控制器的一例)的充电控制系统。VCM 10获取与高压蓄电池110的热有关的信息,基于与高压蓄电池110的热有关的信息,来以将高压蓄电池110的发热控制为规定值的方式设定高压蓄电池110的充电电流值。
根据这样的二次电池的控制系统1,能够设定考虑了高压蓄电池110的发热量的适当的充电电流值,能够抑制充电中的高压蓄电池110的温度上升。由此,能够在抑制高压蓄电池110的温度上升的同时持续进行充电。
此外,基于用于使计算机执行各处理过程的程序来执行本实施方式中示出的各处理。因此,本实施方式也能够作为用于实现执行这些各处理的功能的程序、存储该程序的记录介质的实施方式来掌握。例如,能够通过用于向车辆追加新功能的更新作业来将该程序存储于车辆的存储装置。由此,能够使进行了该更新后的车辆实施本实施方式中示出的各处理。此外,例如能够在车辆的定期检查时等进行该更新。另外,也可以通过无线通信来更新该程序。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但上述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分,其主旨并非是将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
Claims (8)
1.一种充电控制方法,用于控制二次电池的充电,所述充电控制方法包括以下步骤:
获取步骤,获取与所述二次电池的热有关的信息;以及
控制步骤,基于与所述二次电池的热有关的信息,来以将所述二次电池的发热量控制为规定值的方式设定所述二次电池的充电电流值。
2.根据权利要求1所述的充电控制方法,其中,
在所述控制步骤中,使充电电力可变以使所述充电电流值恒定。
3.根据权利要求1或2所述的充电控制方法,其中,
在所述获取步骤中,在规定定时获取与所述热有关的信息,
在所述控制步骤中,在与所述热有关的信息中探测到规定的变化的情况下,基于该变化来变更所述充电电流值。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的充电控制方法,其中,
与所述热有关的信息是所述二次电池的温度、所述二次电池的发热量以及所述二次电池的散热量中的至少一方。
5.根据权利要求4所述的充电控制方法,其中,
在与所述热有关的信息中包含所述二次电池的外部环境或所述二次电池的劣化状态,
在所述控制步骤中,使用所述二次电池的温度、所述二次电池的发热量以及所述二次电池的散热量中的至少一方、并且使用所述二次电池的外部环境或所述二次电池的劣化状态来设定所述充电电流值。
6.根据权利要求5所述的充电控制方法,其中,
在所述控制步骤中,基于所述二次电池的外部环境或所述二次电池的劣化状态来变更设定所述充电电流值时的判定基准。
7.根据权利要求5或6所述的充电控制方法,其中,
所述二次电池的外部环境是所述二次电池的外部温度或所述二次电池的冷却系统的运转状态。
8.一种充电控制系统,具备二次电池以及控制所述二次电池的充电的控制器,其中,
所述控制器获取与所述二次电池的热有关的信息,基于与所述二次电池的热有关的信息,来以将所述二次电池的发热控制为规定值的方式设定所述二次电池的充电电流值。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/047776 WO2022137306A1 (ja) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 充電制御方法及び充電制御システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116636065A true CN116636065A (zh) | 2023-08-22 |
Family
ID=82159111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080108110.3A Pending CN116636065A (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 充电控制方法和充电控制系统 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240039322A1 (zh) |
EP (1) | EP4266448A4 (zh) |
JP (1) | JPWO2022137306A1 (zh) |
CN (1) | CN116636065A (zh) |
MX (1) | MX2023007392A (zh) |
WO (1) | WO2022137306A1 (zh) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3509382B2 (ja) * | 1995-04-27 | 2004-03-22 | 日産自動車株式会社 | 充電制御システム |
JP3695266B2 (ja) * | 1999-12-03 | 2005-09-14 | 日立工機株式会社 | 満充電判別方法 |
JP4275078B2 (ja) | 2005-01-13 | 2009-06-10 | 三洋電機株式会社 | 電池の制限電流制御方法 |
JP2009207312A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置とその電流制御方法 |
JP5696377B2 (ja) * | 2010-06-11 | 2015-04-08 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用制御装置および車両用制御方法 |
JP5819443B2 (ja) * | 2011-12-22 | 2015-11-24 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電池制御装置、電池システム |
EP3247016B1 (en) * | 2015-01-16 | 2022-06-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Electrical power management device |
KR102507229B1 (ko) * | 2017-12-05 | 2023-03-08 | 현대자동차주식회사 | 차량용 배터리 냉각시스템 및 제어방법 |
US11942612B2 (en) * | 2018-06-22 | 2024-03-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Battery system |
-
2020
- 2020-12-21 MX MX2023007392A patent/MX2023007392A/es unknown
- 2020-12-21 EP EP20966179.2A patent/EP4266448A4/en active Pending
- 2020-12-21 US US18/268,525 patent/US20240039322A1/en active Pending
- 2020-12-21 CN CN202080108110.3A patent/CN116636065A/zh active Pending
- 2020-12-21 JP JP2022570791A patent/JPWO2022137306A1/ja active Pending
- 2020-12-21 WO PCT/JP2020/047776 patent/WO2022137306A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20240039322A1 (en) | 2024-02-01 |
MX2023007392A (es) | 2023-07-05 |
WO2022137306A1 (ja) | 2022-06-30 |
EP4266448A4 (en) | 2024-03-13 |
EP4266448A1 (en) | 2023-10-25 |
JPWO2022137306A1 (zh) | 2022-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10991994B2 (en) | Temperature monitoring apparatus and method for battery pack | |
CN105789719B (zh) | 电动汽车动力电池温度管理方法 | |
JP6636654B2 (ja) | 省エネルギー及び速いセルバランシングが可能な充電制御装置及び方法 | |
JP5862631B2 (ja) | 蓄電システム | |
KR101836651B1 (ko) | 연료전지차량의 절연저항 측정 시스템 및 방법 | |
US10946766B2 (en) | Electrically powered vehicle | |
JP2018523891A (ja) | 二次電池の充電条件調整装置及び方法 | |
US20140103859A1 (en) | Electric storage system | |
CN109307844B (zh) | 一种锂电池soc的估算方法及装置 | |
JP4843921B2 (ja) | 組電池の容量調整装置及び組電池の容量調整方法 | |
JP2012016078A (ja) | 充電制御システム | |
JP2010226894A (ja) | 車両用電源装置及びその冷却方法 | |
JP2019187027A (ja) | 蓄電装置 | |
JP2013160538A (ja) | 推定装置、推定方法および制御方法 | |
CN112140888A (zh) | 车载电源装置的控制装置 | |
JP2019049412A (ja) | 電池パックの状態推定装置 | |
US20220089051A1 (en) | Vehicle power supply | |
CN116636065A (zh) | 充电控制方法和充电控制系统 | |
KR102614167B1 (ko) | 차량용 배터리 냉각 시스템 및 그 제어 방법 | |
EP4292864A1 (en) | A method for controlling a power assembly | |
JP2014063577A (ja) | 二次電池の冷却方法 | |
CN213228372U (zh) | 一种车辆控制系统和车辆 | |
WO2013031615A1 (ja) | ハイブリッドカーのバッテリシステム及びこのバッテリシステムを備えるハイブリッドカー | |
JP2019004565A (ja) | 蓄電池制御装置 | |
JP5978144B2 (ja) | 蓄電池システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |