DE112015006444T5 - Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Um den Defekt eines Lade/Entladestromsensors für eine Batterie zu detektieren und den Ladezustand der Batterie abzuschätzen und zu verwalten, wenn der Lade/Entladestromsensor ausgefallen ist, werden bereitgestellt: eine Ladezustandsschätzeinheit 102c zum Abschätzen des Ladezustands der Batterie; eine Betriebsstromschätzeinheit 102d zum Abschätzen des Betriebsstroms einer mit der Batterie verbundenen Elektrolast; und eine Lade/Entladestromsensor-Defektdetektionseinheit 102b zum Bestimmen, dass ein Defekt am Lade/Entladestromsensor CS zum Detektieren des Lade/Entladestroms der Batterie auftritt, wenn eine Differenz zwischen dem Lade/Entladestrom und dem Betriebsstromschätzwert gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist, wobei, wenn der Defekt des Lade/Entladestromsensors CS detektiert wird, die Elektrolast bei niedriger Ausgabe betrieben wird und der Ladezustand der Batterie unter Verwendung des Betriebsstromschätzwerts abgeschätzt wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung und bezieht sich insbesondere auf eine Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung, die den Defekt eines Stromsensors zum Detektieren von Lade/Entladestrom einer Batterie detektiert und den Ladezustand der Batterie beim Defekt abschätzt.
  • HINTERGRUND
  • In Fahrzeugen sind ein elektrischer Generator und ein Akkumulator vorgesehen, um verschiedenen elektrischen Lasten Strom zuzuführen. In Reaktion auf großer Nachfrage nach einer Verbesserung beim Kraftstoffverbrauch in den letzten Jahren wurde eine Lithium-Ion-Batterie und dergleichen mit einer hohen Energiedichte als Akkumulatoren eingesetzt, als Stromerweiterungsmaßnahmen für konventionelle Bleibatterien. Um solch eine Batterie sicher zu verwenden, ist es notwendig, Lade/Entladestrom, Batteriespannung und die Batterietemperatur der Batterie zu detektieren, und zusätzlich den Ladungszustand (nachfolgend als SOC bezeichnet) der Batterie. Bei der Berechnung des SOC spielt ein Stromsensor (nachfolgend als ein Lade/Entladestromsensor bezeichnet) zum Detektieren von Lade/Entladestrom der Batterie eine wichtige Rolle Daher, falls der Lade/Entladestromsensor abnormal ist, ist es notwendig, unmittelbar den Defekt zu detektieren und eine Sicherungsmaßnahme zu ergreifen, die eine Notlauf ermöglicht, während die Batterie geschätzt wird. Entsprechend ist das folgende Verfahren vorgeschlagen worden: wenn ein Defekt des Lade/Entladestromsensors detektiert wird, wird die SOC-Abschätzung für die Batterie unter Verwendung eines aus Stromsensoren ausgegebenen Gesamtstroms (nachfolgend als Elektrolaststromsensoren bezeichnet) fortgesetzt, die für jeweilige elektrische Lasten der Batterie vorgesehen sind (siehe Patentliteratur 1).
  • ZITATLISTE
  • PATENTLITERATUR
    • Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 5372872
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Jedoch wird bei der in Patentliteratur 1 gezeigten konventionellen Technik der Defekt des Lade/Entladestromsensors nur detektiert, wenn der Ausgangswert außerhalb eines normalen Bereichs ist, und kann eine Leistungsabnormalität des Lade/Entladestromsensors basierend auf dem Vergleich mit dem Gesamtstrom der Elektrolaststromsensoren nicht detektiert werden. Dies liegt daran, dass, falls es eine Abnormalität auf Seiten des Elektrolaststromsensors gibt, es unmöglich ist, zu bestimmen, welcher vom Lade/Entladestromsensor und dem Elektrolaststromsensor ausgefallen ist. Zusätzlich kann das Bereitstellen der Elektrolaststromsensoren für jeweilige Elektrolasten eine Verkomplizierung des Systems verursachen, was zu einem Anstieg bei den Kosten für die Sensoren, elektrische Verdrahtungen, eine empfängerseitige Schnittstelle und dergleichen führt.
  • Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das obige Problem zu lösen und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung bereitzustellen, welche die Entfernung eines Stromsensors für jede Elektrolast durch Abschätzen von Betriebsstrom der Elektrolast ermöglicht, die in der Lage ist, Leistungsabnormalität eines Lade/Entladestromsensors auf Basis des Vergleichs mit einem Elektrolast-Betriebsstromschätzwert zu detektieren, und wenn der Lade/Entladestromsensor ausgefallen ist, unmittelbar zu veranlassen, dass die Elektrolast bei niedriger Ausgabe arbeitet, und die SOC-Abschätzung für die Batterie mit einer gewünschten Genauigkeit fortzusetzen, unter Verwendung des Elektrolast-Betriebsstromschätzwerts.
  • LÖSUNG DER PROBLEME
  • Eine Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet: einen Lade/Entladestromsensor zum Detektieren von Lade/Entladestrom einer Batterie; und ein Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung für ein Fahrzeug zum Verwalten eines Batteriezustands. Die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung beinhaltet: eine Ladezustands-Schätzvorrichtung zum Abschätzen eines Ladezustands der Batterie auf Basis von Lade/Entladestrom, Spannung und Temperatur der Batterie; eine Betriebsstrom-Schätzeinheit zum Abschätzen von durch eine mit der Batterie verbundene elektrische Last fließenden Betriebsstrom; und eine Lade/Entladestromsensor-Defektdetektionseinheit zum Bestimmen, dass ein Defekt am Lade/Entladestromsensor auftritt, wenn eine Differenz zwischen dem durch den Lade/Entladestromsensor detektierten Lade/Entladestrom und einem durch die Betriebsstrom-Schätzeinheit abgeschätzten Wert gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist. Die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung ist konfiguriert, um, wenn der Defekt des Lade/Entladestromsensors detektiert wird, die Elektrolast zu verursachen, bei niedriger Abgabe zu arbeiten und den Ladezustand der Batterie unter Verwendung des Betriebsstromschätzwerts abzuschätzen.
  • EFFEKTE DER ERFINDUNG
  • Die Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, einen Stromsensor für jede elektrische Last zu entfernen, wodurch eine Systemvereinfachung und Kostenreduktion erreicht wird. Zusätzlich, da eine Leistungsfähigkeitsabnormalität des Lade/Entladestromsensors auf Basis des Vergleichs mit dem Elektrolast-Betriebsstromschätzwert detektiert wird, ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Lade/Entladestromsensors zu verbessern im Vergleich zu dem Fall des Detektierens nur der Abnormalität, dass der Ausgabewert außerhalb des normalen Bereichs liegt. Weiter, wenn der Lade/Entladestromsensor ausgefallen ist, wird die Elektrolast unmittelbar bei niedriger Abgabe betrieben und wird die Abschätzung des Ladezustands der Batterie mit einer gewünschten Genauigkeit fortgesetzt, wobei der Elektrolast-Betriebsstromschätzwert verwendet wird. Dadurch ist es möglich, eine Defektsicherungsmaßnahme zu ergreifen, die einen Notlauf ermöglicht, während die Batterie geschützt wird.
  • Aufgaben, Merkmale und Effekte der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung der Ausführungsform unten und den beigefügten Zeichnungen klar verständlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Gesamtfahrzeug-Stromversorgungssystems, das eine Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess der Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess zum Abschätzen des Elektrolast-Betriebsstroms durch die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist ein Charakteristikdiagramm, das einen erzeugten Spannungsbefehlsbereich zeigt, wenn ein Lade/Entladestromsensor ausgefallen ist, gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsform 1
  • Nachfolgend wird Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt eine schematische Konfiguration einer Gesamtfahrzeug-Stromversorgungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. In 1 beinhaltet die Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung ein Batteriepaket 101, eine Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102, eine Fahrzeugsteuervorrichtung 103, einen Motorgenerator (nachfolgend als MG bezeichnet) 105, einen Wechselrichter 104 für den MG, eine Hochspannungs-Elektrolast 106, einen Gleichstrom/Gleichstromwandler 107, eine Bleibatterie 108, die als eine Niederspannungsbatterie dient und eine Niederspannungs-Elektrolast 109.
  • Hier besteht ein Hochspannungs-Stromversorgungssystem aus: dem Batteriepaket 101, dem MG 105, der mechanisch mit einem externen Verbrennungsmotor (nicht gezeigt) verbunden ist, und dazu dient, Strom für das Fahrzeug zu erzeugen oder das Fahrzeug anzutreiben; dem Wechselrichter 104 zum Steuern des Betriebs des MG 105; und der Hochspannungs-Elektrolast 106 des Fahrzeugs. Andererseits besteht ein Niederspannungs-Stromversorgungssystem aus: der Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102; der Fahrzeugsteuervorrichtung 103; dem Gleichstrom/Gleichstromwandler 107 zum Durchführen von Empfangen und Zuführen von Strom zwischen dem Hochspannungs-Stromversorgungssystem und dem Niederspannungs-Stromversorgungssystem; der Bleibatterie 108 und der Niederspannungs-Elektrolast 109 des Fahrzeugs. Die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 ist aus einem Mikrocomputer konfiguriert und wenn eine Abnormalität des Batteriepakets 101 detektiert wird, öffnet die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 den Kontakt des Defektsicherungsrelais 113 innerhalb des Batteriepakets 101, befiehlt der Fahrzeugsteuervorrichtung 103, Notfallstromzufuhr und Notlaufprogramm des Fahrzeugs durchzuführen und befiehlt dem DC/DC-Wandler 107, niedrige Abgabe zu erzeugen. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 103 steuert den (nicht gezeigten) Verbrennungsmotor, steuert in Reaktion auf den Befehl aus der Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 den MG 105 über den Wechselrichter 104 und steuert die Hochspannungs-Elektrolast 106 und die Niederspannungs-Elektrolast 109.
  • Der Batteriepaket 101 besteht aus: einer zusammengebauten Batterie 110, die aus einer Mehrzahl von in Reihe verbundenen Zellen gebildet ist und Hochspannungsausgabe erzeugt; eine Zellüberwachungseinheit (nachfolgend als CMU bezeichnet) 111, die mit der zusammengebauten Batterie 111 verbunden ist und den Zustand jeder Einheitszelle detektiert; das Sicherungsrelais 113 zum Unterbrechen elektrischer Verbindung zwischen dem Batteriepaket 101 und der anderen Schaltung, wenn das Batteriepaket 101 abnormal ist; und einer Steuerplatine 112 zum Steuern des Antriebs des Sicherungsrelais 113 auf Basis der Ausgabe aus der CMU 111. Hier beinhaltet die CMU 111: eine Lade/Enladestrom-Detektionseinheit 111a zum Detektieren von Lade/Entladestrom jeder Einheitszelle; eine Zellspannungs-Detektionseinheit 111b zum Detektieren von Spannung jeder Einheitszelle; und eine Zelltemperatur-Detektionseinheit 111c zum Detektieren der Temperatur jeder Einheitszelle, und die CMU 111 berechnet den SOC der gesamten zusammengebauten Batterie 110 über die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 auf Basis der obigen Detektionswerte. Das SOC-Rechenverfahren wird später unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die Steuerplatine 112 beinhaltet eine Relaissteuereinheit 112a zum Steuern des Sicherungsrelais 113 und zusätzlich beinhaltet sie eine Paketinnentemperatur-Detektionseinheit 112b zum Detektieren der Temperatur eines Schaltungsteils innerhalb des Batteriepakets 101. Die CMU 111 und die Steuerplatine 112 senden ihre entsprechenden Signale, welche die detektieren Zustände des Batteriepakets 111 angeben, an die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102.
  • Die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 detektiert eine Abnormalität innerhalb des Batteriepakets 101 und detektiert auch, ob es eine Abnormalität zum detektierten Wert jedes Zustands gibt und erteilt einen Befehl, eine Sicherungsmaßnahme entsprechend dem Defektzustand zu ergreifen. Beispielsweise im Fall, bei dem der Lade/Entladestromsensor CS zum Detektieren von Lade/Entladestrom der zusammengebauten Batterie 110 ausgefallen ist, verliert die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 eine Überstromschutzfunktion und eine SOC-Schätzfunktion, die auf dem Lade/Entladestrom basiert. Da jedoch der Kontakt des Sicherungsrelais 113 nicht geöffnet wird, wenn es nicht eine Abnormalität an der zusammengebauten Batterie 110 gibt, schätzt die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 elektrischen Lastbetriebsstrom 115 anstelle der Detektionsfunktion ab, basierend auf dem Lade/Entladestrom, wodurch eine Sicherungsmaßnahme ergriffen wird, die einen Notlauf ermöglicht, während die zusammengebaute Batterie 110 geschützt wird. Die Defektdetektion und die Sicherungsmaßnahme werden später unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind das Batteriepaket 101, die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102, die Fahrzeugsteuervorrichtung 103, der Wechselrichter 104, der MG 105 und der DC/DC-Wandler 107 getrennt voneinander vorgesehen, aber sie können integriert sein. Beispielsweise kann die Funktion der Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 in die aus einem Mikrocomputer konfigurierte Fahrzeugsteuervorrichtung 103 inkorporiert werden, wodurch die Vorrichtungen integriert sein können. In diesem Fall können Effekte der Kostenreduktion und Gewichtsreduktion durch die Integration erhalten werden. Andererseits gibt es in dem Fall, bei dem die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 und die Fahrzeugsteuervorrichtung 103 getrennt voneinander vorgesehen sind, Vorteile, dass es möglich ist, die Funktion hinzuzufügen, ohne die ursprüngliche Fahrzeugsteuervorrichtung 103 zu modifizieren, und ist es möglich, dass Fahrzeug nur durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 103 anzutreiben, wenn eine Abnormalität an der Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 auftritt.
  • Die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 kann die Elektro-Erzeugung und Stromverbrauch im Fahrzeug über die Fahrzeugsteuervorrichtung 103 steuern, durch Senden von Lade/Entlade-Erlaubnisstrom und Ausgabeanschlusszielspannung des Batteriepakets 101 an die Fahrzeugsteuervorrichtung 103, Betriebsleistung und Betriebsdrehmoment des MG 105 und Entladungsstrom der elektrischen Last. Der MG 105 kann ein Alternator sein, der nur eine elektrische Erzeugungsfunktion aufweist. Als interne Konfiguration des Batteriepakets 101 ist der Fall gezeigt, bei dem die CMU 111, die Steuerplatine 112 und das Sicherungsrelais 113 voneinander getrennt vorgesehen sind, aber sie können integriert sein. Bezüglich der zusammengebauten Batterie 110 und der CMU 111 ist der Fall gezeigt, bei dem ein Paar von ihnen vorgesehen ist, aber es kann eine Mehrzahl von CMUs 111 in Übereinstimmung mit der Anzahl von Reihen von Einheitszellen vorgesehen sein. Die CMU 111 und die Steuerplatine 112 können konfiguriert sein, eine Abnormalitätsbestimmung auf Basis der internen Zustände des Batteriepakets 101, detektiert durch sie selbst, durchzuführen und bei Abnormalität den Kontakt des Sicherungsrelais 113 zu öffnen, ohne von einem Befehl aus der Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 abhängig zu sein.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches einen Steuerprozess der Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Zuerst empfängt in Schritt 201 die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 Signale des Lade/Entladestroms, Spannung und Temperatur jeder Einheitszelle der CMU 111 und empfängt im Schritt 202 ein Signal der Temperatur des Schaltungsteils des Batteriepakets 101 aus der Batteriepaket-Steuerplatine 112. Als Nächstes wird im Schritt 203 der Betriebsstrom 115 aller mit dem Batteriepaket 101 verbundenen elektrischen Lasten abgeschätzt. Ein Verfahren zum Steuern des Betriebsstroms 115 der elektrischen Lasten wird später unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
  • Als Nächstes wird im Schritt 204 bestimmt, ob Ausgangsstrom des Lade/Entladestromsensors CS innerhalb eines Normalbereichs ist, und falls der Ausgabestrom innerhalb des Normalbereichs ist, schreitet der Prozess zu Schritt 205 fort. Hier wird die Bestimmung, dass die Ausgabe des Lade/Entladestromsensors CS abnormal ist, getroffen, wenn ein Stromwert jenseits einer Überstromregion, die bei normaler Verwendung nicht auftreten könnte, aufgrund elektrischen Defekts des Schaltungsteils ausgegeben wird. Im Schritt 205 wird bestimmt, ob eine Gestattungsbedingung für Leistungsabnormalitätsbestimmung für den Lade/Entladestromsensor CS erfüllt ist, und falls die Gestattungsbedingung erfüllt ist, schreitet der Prozess zu Schritt 206 fort. Die Gestattungsbedingung ist eine Bedingung, die unter Erwägung genommen ist, nicht eine fehlerhafte Bestimmung in der nachfolgenden Leistungsfähigkeits-Absnormalitätsbestimmung für den Lade/Entladestromsensor CS zu verursachen. In dem Fall, bei dem angenommen wird, dass eine große Übergangsvariation beim Lade/Entladestrom des Batteriepakets 101 zu einem Zeitpunkt wie etwa unmittelbar nach Modusänderung bei der Stromerzeugung oder Antriebssteuerung des MG 105 oder beim Start des Betriebs der Hochspannungselektrolast 106 gibt, wird die Erlaubnisbedingung bestimmt, nicht während einer Periode erfüllt zu sein, bis die Variation konvergiert.
  • Im Schritt 206 wird eine Leistungsfähigkeits-Abnormalitätsbestimmung für den Lade/Entladestromsensor CS durchgeführt. Das heißt, falls eine Differenz zwischen dem Lade/Entladestrom und einem Schätzwert des Elektrolastbetriebsstroms 115 gleich oder kleiner einem Leistungsfähigkeits-Abnormalitätsschwellenwert ist, wird keine Abnormalität detektiert und schreitet der Prozess zu Schritt 207 fort, um das Lade/Entladestromsensor-Defektflag auf 0 zu setzen (normal). Hier wird der Leistungsfähigkeits-Abnormalitätsschwellenwert in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand der elektrischen Lasten gesetzt und ist ein geeigneter Wert, der unter Berücksichtigung einer Marge für Variation bei der Differenz eingestellt wird, die durch eine Fahrevaluierung erhalten wird, wenn der Lade/Entladestromsensor CS in einem Normalzustand ist.
  • Im Schritt 205, falls die Erlaubnisbedingung für die Leistungsfähigkeits-Abnormalitätsbestimmung für den Lade/Entladestromsensor CS nicht erfüllt ist, wird eine Leistungsfähigkeits-Abnormalitätsbestimmung für den Lade/Entladestromsensor CS nicht durchgeführt und schreitet der Prozess zu Schritt 207, um das Defektflag für den Lade/Entladestromsensor CS auf 0 zu setzen (normal). Dann schreitet der Prozess zu Schritt 208 fort.
  • Im Schritt 208 wird der SOC aus dem Lade/Entladestrom berechnet und schreitet der Prozess zu Schritt 209 fort.
  • Im Schritt 204, falls der Ausgangsstrom des Lade/Entladestromsensors CS außerhalb des Normalbereichs ist, und im Schritt 206, falls eine Differenz zwischen dem Lade/Entladestrom und dem Schätzwert des Elektrolastbetriebsstroms 115 gleich oder größer als der Leistungsfähigkeits-Abnormalitätsschwellenwert ist, wird eine Leistungsfähigkeitsabnormalität des Lade/Entladestromsensors CS detektiert und wird im Schritt 209 das Defektflag für den Lade/Entladestromsensor CS auf 1 gesetzt (Defekt) und schreitet der Prozess zu Schritt 210 fort.
  • Im Schritt 210 wird der SOC auf Basis des Elektrolastbetriebsstroms 115 berechnet und schreitet der Prozess zu Schritt 211 fort. Es ist anzumerken, dass auch im Schritt 208 der SOC auf Basis des Lade/Entladestroms berechnet wird und diese Operation sich nur in ihren Eingangsströmen unterscheiden, aber derselbe Rechenprozess in beiden Operationen durchgeführt wird. In diesem SOC-Rechenprozess wird ein aus einem vorab gespeichertem Kennfeld auf Basis einer Offenschaltungsspannung (nachfolgend als OCV bezeichnet) und der Batterietemperatur, wenn der Fahrzeugschlüssel eingeschaltet wird, berechneter SOC als ein Anfangswert verwendet und wird der SOC durch einen Integrationsprozess von Eingangsstrom oder nachfolgendem Schätzprozess von Schaltungsparametern durch ein Äquivalenz-Schaltungsmodellverfahren aktualisiert, wodurch der SOC in der Gegenwart berechnet wird.
  • Als Nächstes wird in Schritt 211 und Schritt 212 als ein Steuerprozess, wenn der Lade/Entladestromsensor CS ausgefallen ist, ein Lade/Entlade-Unterdrückungsbefehl an die Fahrzeugsteuervorrichtung 103 gesendet und wird dem DC/DC-Wandler 107 befohlen, eine Niederausgabeoperation durchzuführen.
  • Hier wird der Lade/Entlade-Unterdrückungsbefehl in Schritt 211 beschrieben. Wie in 4 gezeigt, wenn der Lade/Entladestromsensor CS ausgefallen ist, reduziert die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 den Betriebsbereich des SOC, um ein erzeugter Spannungsbefehlsbereich 402 zu sein, um so enger als der Normalbereich 401 zu sein. Somit, selbst falls eine unerwartete Batterieausgabe auftritt, kann die Batterie sicher verwendet werden, ohne dass der SOC den Ober/Untergrenzwert des verwendbaren Bereichs erreicht. Mit anderen Worten, indem ein Befehl für die elektrische Erzeugung bei einer vorbestimmten Spannung innerhalb des erzeugten Spannungsbefehlsbereichs 402 erteilt wird, ist der Betriebsbereich von OCV, der durch Subtrahieren des Innenwiderstands von der Anschlussspannung des Batteriepakets 101 erhalten wird, beschränkt, wodurch ein Betriebsbereich von SOC, der durch den OCV und die Batterietemperatur bestimmt ist, beschränkt werden kann.
  • Rückkehrend zu 2 werden in Schritt 211 und Schritt 212 der MG 105, die Hochspannungs-Elektrolast 106 und der DC/DC-Wandler 107 veranlasst, eine Niederausgabeoperation durchzuführen, wird die Batterieausgabe auf den Strom beschränkt, der für Notfallbetrieb nötig ist und wird die Stromzufuhr auf spezifizierte elektrische Lasten beschränkt. Als Ergebnis kann die Schätzgenauigkeit für den Elektrolastbetriebsstrom 115 verwaltet werden, eine gewünschte Genauigkeit zu sein. Es ist anzumerken, dass als Ergebnis der Niederausgabeoperation des DC/DC-Wandlers 107, falls in der Niederspannungselektrolast 109 verbrauchter Strom die Ausgabegrenze des DC/DC-Wandlers 107 übersteigt, die Bleibatterie 108 den Fehlerstrom zu der Niederspannungselektrolast 109 zuführt.
  • Als nächstes wird in Schritt 213 auf Basis des Lade/Entladestroms, Spannung und Temperatur jeder in Schritt 201 empfangenen Einheitszelle, Temperaturschaltungsteils des Batteriepakets 101, empfangen in Schritt 202, und des in Schritt 208 oder 210 berechneten SOC das Batteriepaket 101 als abnormal bestimmt, wenn einer dieser Werte den entsprechenden Ober/Untergrenzwert erreicht und schreitet der Prozess zu Schritt 214 fort. Hier wird bezüglich des Lade/Entladestroms, wenn der Lade/Entladestromsensor CS ausgefallen ist, der Schätzwert des Betriebsstroms 115 der in Schritt 203 berechneten Elektrolast verwendet.
  • Im Schritt 214 wird ein Befehl zum Öffnen des Kontakts des Sicherungsrelais 113 erteilt, um den Kontakt des Sicherungsrelais 113 zu öffnen, wodurch Eingabe und Ausgabe der zusammengebauten Batterie 110 gestoppt wird.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess zum Abschätzen des Elektrolastbetriebsstroms 115 durch die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Zuerst wird in Schritt 301 ein Signal der Gesamtspannung A der zusammengebauten Batterie 110 aus der CMU 111 empfangen und wird im Schritt 302 ein Signal von Gleichstrom B, der Eingabe/Ausgabestrom ist, aus dem Wechselrichter 104 empfangen. Hier wird der Gleichstrom des Wechselrichters 104 durch die interne Motorsteuerplatine 114 abgeschätzt und ist ein Gesamtstrom, der durch Multiplizieren von Strömen für entsprechende Phasen zum Antreiben des MG 105 durch einen Antriebslastzyklus berechnet wird. Als Nächstes wird in Schritt 303 verbrauchter Strom C der Hochspannungs-Elektrolast 106 auf Basis der gesamten Nennabgabe der Elektrolasten berechnet, die im Betrieb sind, und schreitet der Prozess zu Schritt 304 fort. Es ist anzumerken, dass hinsichtlich einer Elektrolast mit einer anderen Steuervorrichtung als einer einfachen Ein/Aus-Last oder Beschränkung auf das Obige die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 ähnlich die Gesamtabgabe der Hochspannungselektrolast 106 auf Basis eines über Kommunikation empfangen Parameter berechnen kann.
  • Als Nächstes wird im Schritt 304, falls der DC/DC-Wandler 107 die Ausgabegrenze nicht erreicht, der Ausgabeverlust im DC/DC-Wandler 107 zur Nennausgabe in der Niederspannungselektrolast 109, die im Betrieb ist, addiert, um den verbrauchten Strom D des DC/DC-Wandlers 107 zu berechnen. Es ist anzumerken, dass in dem Fall, bei dem eine Steuerplatine innerhalb des DC/DC-Wandlers 107 den verbrauchten Strom D oder die Betriebsabgabe berechnen kann, ohne Beschränkung auf das Obige, die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung 102 ähnlich Information zu dem Strom über Kommunikation empfangen kann. Es ist anzumerken, dass, falls der DC/DC-Wandler 107 die Ausgabegrenze aufgrund von Niederausgabebetrieb oder dergleichen erreicht, der verbrauchte Strom D des DC/DC-Wandlers 107 diesem Ausgabegrenzwert entspricht.
  • Schließlich wird im Schritt 305 der Elektrolastbetriebsstrom 115 durch eine Formel „Gleichstrom B von Wechselrichter 104 + (verbrauchter Strom C von Hochspannungselektrolast 106 + verbrauchter Strom von DC/DC-Wandler 107)/Batteriespannung A“ berechnet.
  • Hier wird der Gesamtstrom durch Teilen der gesamten Ausgabe des verbrauchten Stroms C der Hochspannungs-Elektrolast 106 und des verbrauchten Stroms D des DC/DC-Wandlers 107 durch die Batteriespannung A berechnet. Falls jedoch jeder Verbrauchsstrom individuell abgeschätzt werden kann, können im Schritt 305 diese Ströme zum Gleichstrom B des Wechselrichters 104 addiert werden. Hinsichtlich des Gleichstroms B des Wechselrichters 104, falls die Gesamtausgabe des Wechselrichters 104 berechnet werden kann, kann der Gesamtstrom B durch Dividieren der Gesamtausgabe durch die Batteriespannung A berechnet werden.
  • Somit stellt die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung für ein Fahrzeug in der vorliegenden Erfindung die folgenden Merkmale und Effekte bereit.
  • Zuerst werden vorgesehen: ein Lade/Entladestromsensor zum Detektieren eines Lade/Entladestroms einer Batterie; und eine Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung für ein Fahrzeug zur Verwaltung des Batteriezustands. Die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung beinhaltet: eine Ladezustandsschätzeinheit zum Abschätzen des Ladezustands der Batterie auf Basis von Lade/Entladestrom, Spannung und Temperatur der Batterie; eine Betriebsstrom-Schätzeinheit zum Abschätzen eines durch eine mit der Batterie verbundenen elektrischen Last fließenden Betriebsstrom; und eine Lade/Entladestromsensor-Defektdetektionseinheit zum Bestimmen, dass ein Defekt am Lade/Entladestromsensor auftritt, wenn eine Differenz zwischen dem durch den Lade/Entladestromsensor detektierten Lade/Entladestrom und dem durch die Betriebsstromschätzeinheit abgeschätzten Wert gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist, wobei, wenn ein Defekt des Lade/Entladestromsensors detektiert wird, die elektrische Last bei niedriger Ausgabe betrieben wird und der Ladezustand der Batterie unter Verwendung des Betriebsstromschätzwerts abgeschätzt wird. Solch eine Konfiguration ermöglicht es, einen Stromsensor wegzulassen, der für jede Elektrolast vorgesehen ist, wodurch eine Systemvereinfachung und Kostenreduktion erzielt wird. Zusätzlich, da Leistungsfähigkeitsabnormalität des Lade/Entladestromsensors auf Basis des Vergleichs mit dem Elektrolastbetriebsstrom-Schätzwert detektiert wird, ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Lade/Entladestromsensors zu verbessern, im Vergleich zu dem Fall, bei dem nur Abnormalität detektiert wird, dass der Ausgabewert außerhalb eines normalen Bereichs liegt. Weiter, wenn der Lade/Entladestromsensor ausgefallen ist, wird die Elektrolast unmittelbar bei niedriger Ausgabe betrieben und wird die Abschätzung des Ladezustands der Batterie bei einer gewünschten Genauigkeit fortgesetzt, unter Verwendung des Elektrolastbetriebsstrom-Schätzwerts. Daher ist es möglich, eine Sicherungsmaßnahme zu ergreifen, welche ein Notfahrprogramm ermöglicht, während die Batterie geschützt wird.
  • Zweitens, zusätzlich zu der obigen ersten Konfiguration, beinhaltet die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung: einen Spannungssensor zum Detektieren der Spannung der Batterie; und eine Betriebsstromschätzeinheit zum Abschätzen des Betriebsstroms der mit der Batterie verbundenen Elektrolast, wobei der Betriebsstrom aus dem geschätzten Betriebsstrom der Elektrolast und der Spannung der Batterie, detektiert durch den Spannungssensor, abgeschätzt wird. Somit kann derselbe Effekt wie in der ersten Konfiguration erhalten werden.
  • Drittens wird der Ladezustandsbetriebsbereich der Batterie reduziert, wenn ein Defekt des Lade/Entladestromsensors detektiert wird. Somit ist es möglich, die Batterie sicher zu verwenden, selbst wenn eine unerwartete Batterieausgabe auftritt.
  • Viertens, wenn Defekt des Lade/Entladestromsensors detektiert wird, wird eine elektrische Erzeugungssteuereinheit zum Steuern eines Fahrzeugelektrogenerators in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand des Fahrzeugs gesteuert und es wird befohlen, eine elektrische Erzeugung bei vorbestimmter Spannung durchzuführen. Somit ist es möglich, den Betriebsbereich des Ladezustands der Batterie zu beschränken.
  • Fünftens ist eine Batterieabnormalität-Detektionseinheit vorgesehen, welche detektiert, dass die Batterie abnormal ist, wenn der Ladezustand der Batterie einen oberen/unteren Grenzwert erreicht, wodurch die Abschätzung des Ladezustands der Batterie fortgesetzt werden kann. Zusätzlich kann die elektrische Erzeugungssteuerfunktion zusammen mit der Stromversorgungs-Verwaltungsfunktion integriert sein, wodurch Systemvereinfachung und Kostenreduktion erzielt werden können.
  • Sechstens wird ein Sicherungsrelais vorgesehen, welches die Ausgabe der Batterie auf Basis eines Befehls aus der Batterieabnormalitäts-Detektionseinheit unterbricht, wodurch die Ausgabe der Batterie unterbrochen werden kann, wenn der Lade/Entladestromsensor ausgefallen ist.
  • Es ist anzumerken, dass innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung die obige Ausführungsform je nachdem modifiziert oder vereinfacht werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    Batteriepaket
    102
    Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung
    102a
    Batteriepaketabnormaltiäts-Detektionseinheit
    102b
    Stromsensorausfall-Detektionseinheit
    102c
    Ladezustandsschätzeinheit
    102d
    Elektrolastbetriebsstrom-Schätzeinheit
    103
    Fahrzeugsteuervorrichtung
    104
    Wechselrichter
    105
    Motorgenerator
    106
    Hochspannungs-Elektrolast
    107
    DC/DC-Wandler 107
    108
    Bleibatterie
    109
    Niederspannungselektrolast
    110
    zusammengebaute Batterie
    111
    Zellüberwachungseinheit
    112
    Batteriepaketsteuerplatine
    113
    Sicherungsrelais
    114
    Motorsteuerplatine
    115
    Elektrolastbetriebsstrom
    CS
    Lade/Entladestromsensor

Claims (6)

  1. Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung, umfassend: eine Fahrzeugbatterie; einen Lade/Entladestromsensor zum Detektieren von Lade/Entladestrom der Batterie; und eine Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung für ein Fahrzeug zum Verwalten eines Zustands der Batterie, wobei die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung beinhaltet: eine Ladezustands-Schätzvorrichtung zum Abschätzen eines Ladezustands der Batterie auf Basis von Lade/Entladestrom, Spannung und Temperatur der Batterie; eine Betriebsstrom-Schätzeinheit zum Abschätzen von durch eine mit der Batterie verbundene Elektrolast fließendem Betriebsstrom; und eine Lade/Entladestromsensor-Defektdetektionseinheit zum Bestimmen, dass ein Defekt am Lade/Entladestromsensor auftritt, wenn eine Differenz zwischen dem durch den Lade/Entladestromsensor detektierten Lade/Entladestrom und einem durch die Betriebsstrom-Schätzeinheit abgeschätzten Wert gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist, und die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung konfiguriert ist, um, wenn der Defekt des Lade/Entladestromsensors detektiert wird, die Elektrolast zu veranlassen, bei niedriger Abgabe zu arbeiten und den Ladezustand der Batterie unter Verwendung des Betriebsstromschätzwerts abzuschätzen.
  2. Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung weiter beinhaltet: einen Spannungssensor zum Detektieren der Spannung der Batterie; und eine Betriebsstromschätzeinheit zum Abschätzen des Betriebsstroms der mit der Batterie verbundenen Elektrolast, und die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung konfiguriert ist, den Betriebsstrom aus der geschätzten Betriebsleistung der Elektrolast und der Spannung der Batterie, detektiert durch den Spannungssensor, abzuschätzen.
  3. Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung konfiguriert ist, einen Ladezustands-Betriebsbereich der Batterie zu reduzieren, wenn ein Defekt des Lade/Entladestromsensors detektiert wird.
  4. Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung weiter eine Elektroerzeugungssteuereinheit zum Steuern eines Fahrzeugelektrogenerators in Übereinstimmung mit einem Fahrzeugfahrzustand beinhaltet, und konfiguriert ist, der Elektroerzeugungssteuereinheit zu befehlen, eine Elektroerzeugung bei einer vorbestimmten Spannung durchzuführen, wenn der Defekt des Lade/Entladestromsensors detektiert wird.
  5. Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung weiter eine Batterieabnormalitäts-Detektionseinheit zum Detektieren beinhaltet, dass die Batterie abnormal ist, wenn der Ladezustand einen Ober/Untergrenzwert erreicht.
  6. Fahrzeugstromversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung weiter ein Sicherungsrelais zum Unterbrechen der Ausgabe der Batterie auf Basis eines Befehls aus der Batterieabnormalitäts-Detektionseinheit enthält.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017209674A1 (de) * 2017-06-08 2018-12-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines elektrischen Energiespeichersystems sowie elektrisches Energiespeichersystem mit der Vorrichtung und entsprechende Verwendung

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101908706B1 (ko) * 2016-11-22 2018-10-16 (주) 에코투모로우코리아 전력기반설비의 부분방전 진단 및 종합 관리시스템
JP6958439B2 (ja) * 2018-03-08 2021-11-02 トヨタ自動車株式会社 電動車両及び電動車両の制御方法
EP3766156A1 (de) * 2018-03-16 2021-01-20 Total Solar International System, vorrichtung und verfahren zur verwaltung netzunabhängiger mikronetze
TWI678855B (zh) * 2018-10-12 2019-12-01 宏碁股份有限公司 低電壓門檻調整方法
DE102018127053A1 (de) * 2018-10-30 2020-04-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System für einen Antriebsenergiespeicher eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs und Verfahren zum Laden eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs
JP7039513B2 (ja) * 2019-03-14 2022-03-22 本田技研工業株式会社 電源システム
JP7251357B2 (ja) * 2019-06-28 2023-04-04 株式会社デンソー 車載電源装置の制御装置
EP3769998A1 (de) * 2019-07-23 2021-01-27 ABB Schweiz AG Schaltkreis für stationäre dc-schienenspeicher
KR20210023192A (ko) * 2019-08-22 2021-03-04 현대자동차주식회사 예약 충전 제어 방법 및 장치
CN110745031B (zh) * 2019-09-09 2020-12-25 力高(山东)新能源技术有限公司 一种新能源汽车行驶放电电流计算方法及装置
US11203268B2 (en) * 2020-01-14 2021-12-21 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for selecting a charging station
JP7294155B2 (ja) 2020-01-15 2023-06-20 株式会社デンソー 制御装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3311268B2 (ja) * 1997-03-14 2002-08-05 本田技研工業株式会社 電流センサの故障判定装置
JP3830243B2 (ja) 1997-10-06 2006-10-04 トヨタ自動車株式会社 電池電源装置
JP2002223507A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Toyota Motor Corp 車両用電源装置
JP3795477B2 (ja) * 2003-06-30 2006-07-12 本田技研工業株式会社 モータ駆動装置
JP2006020401A (ja) 2004-06-30 2006-01-19 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車のバッテリ管理システム
JP2007271424A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk バッテリ状態管理装置
JP4784566B2 (ja) 2006-07-12 2011-10-05 日産自動車株式会社 二次電池の入出力電力制御装置及び入出力電力制御方法
JP4811301B2 (ja) 2007-03-06 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 二次電池の入出力制御装置、および車両
JP5058024B2 (ja) * 2008-03-04 2012-10-24 本田技研工業株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータの故障検出方法
DE102009034595B4 (de) * 2009-07-24 2014-09-04 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren zur Diagnose von Stromsensoren einer Drehfeldmaschine während deren Betriebs
JP5404241B2 (ja) * 2009-08-17 2014-01-29 株式会社日立製作所 組電池制御装置
CN103401031B (zh) * 2010-01-05 2015-07-29 中国移动通信集团甘肃有限公司 蓄电池故障监控维护的方法和装置
DE102010027605B4 (de) 2010-07-20 2020-02-06 Günter Fendt Fahrzeug mit einem Antriebssystem
JP5372872B2 (ja) 2010-09-03 2013-12-18 カルソニックカンセイ株式会社 二次電池の充電率算出装置および充電率算出方法
CN102087345B (zh) * 2010-11-25 2013-10-16 奇瑞汽车股份有限公司 一种电池电流传感器故障诊断控制方法
JP5318128B2 (ja) * 2011-01-18 2013-10-16 カルソニックカンセイ株式会社 バッテリの充電率推定装置
JP5780107B2 (ja) * 2011-10-19 2015-09-16 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム及び電流センサ異常を検出する方法
ES2687122T3 (es) * 2011-12-26 2018-10-23 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Dispositivo de detección de rotura y procedimiento de detección del mismo
JP6012447B2 (ja) * 2012-12-13 2016-10-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置、電池パック、及び電子機器
JP2014241662A (ja) * 2013-06-11 2014-12-25 カルソニックカンセイ株式会社 電気自動車用電源装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017209674A1 (de) * 2017-06-08 2018-12-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines elektrischen Energiespeichersystems sowie elektrisches Energiespeichersystem mit der Vorrichtung und entsprechende Verwendung

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