JP2002006010A - Maximum charge/discharge electric-power calculating system for battery of electric automobile - Google Patents

Maximum charge/discharge electric-power calculating system for battery of electric automobile

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JP2002006010A
JP2002006010A JP2000186428A JP2000186428A JP2002006010A JP 2002006010 A JP2002006010 A JP 2002006010A JP 2000186428 A JP2000186428 A JP 2000186428A JP 2000186428 A JP2000186428 A JP 2000186428A JP 2002006010 A JP2002006010 A JP 2002006010A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a maximum charge/discharge electric-power calculating system for improved power calculation precision. SOLUTION: This is related to a maximum charge/discharge electric-power calculating system which repeats a sampling measurement and a power calculation following it. A sampling capacity Cx is so set that change in release voltage of a buttery is almost constant from starting through end of sampling measurement regardless of SOC, based on the release voltage provided by power calculation before the sampling measurement. By setting the sampling capacity Cx for each sampling measurement, variation in sampling data is suppressed to small even if the SOC is a small discharge end, for improved calculation precision at power calculation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車用電池
に用いられる最大充放電電力演算装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a maximum charge / discharge power calculation device used for an electric vehicle battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気自動車等の電池の放電電力および充
電電力は、それぞれ最大放電電力および最大充電電力以
下となるように制御される。これらの最大充放電電力を
算出する方法として、特開平10−104325号公報
に開示されているものがある。この公報に開示されてい
る最大充放電電力演算はパワー演算と呼ばれるものであ
って、走行中に所定容量(以下ではサンプリング容量と
呼ぶ)放電する間に電池の電圧Vと電流Iをサンプリン
グし、そのサンプリングデータから電池の現状放電可能
出力を演算するものである。このパワー演算は、電池の
残存容量を推測するのに有効な手段である。また、放電
末期において容量計の指示がempty付近になったときに
は車両の出力調整が行われるが、そのような出力調整を
行う際にも有効である。
2. Description of the Related Art Discharge power and charge power of a battery of an electric vehicle or the like are controlled to be equal to or less than a maximum discharge power and a maximum charge power, respectively. As a method of calculating the maximum charge / discharge power, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-104325. The maximum charge / discharge power calculation disclosed in this publication is called a power calculation, and samples a voltage V and a current I of a battery while discharging a predetermined capacity (hereinafter, referred to as a sampling capacity) during traveling. The current dischargeable output of the battery is calculated from the sampling data. This power calculation is an effective means for estimating the remaining capacity of the battery. Further, the output of the vehicle is adjusted when the indication of the capacity meter becomes nearly empty at the end of discharge, but this is also effective in performing such output adjustment.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気自動車
に駆動用電池として搭載される電池にはリチウムイオン
電池やニッケル水素電池などがあるが、それらの電池の
開放電圧E0とSOC(state of chrage)との間には図
7に示すような関係がある。すなわち、SOCが小さく
なるほど開放電圧E0の減少の割合が大きくなり、サン
プリング容量あたりの開放電圧変化ΔE0は図8に示す
ようになっている。電池のSOCが100%(満充電状
態)から50%ぐらいまでは、ΔE0はそれ程変化せず
ほぼ一定と見なせるが、SOCが50%より小さくなる
とΔE0が増加するのが分かる。
The batteries mounted as driving batteries in electric vehicles include lithium-ion batteries and nickel-metal hydride batteries. The open-circuit voltage E0 and the SOC (state of chrage) of these batteries are known. Has a relationship as shown in FIG. That is, as the SOC decreases, the rate of decrease of the open circuit voltage E0 increases, and the open circuit voltage change ΔE0 per sampling capacity is as shown in FIG. When the SOC of the battery is about 100% (fully charged state) to about 50%, ΔE0 does not change so much and can be regarded as substantially constant, but it can be seen that ΔE0 increases when the SOC becomes smaller than 50%.

【0004】そのため、図8の符号B1で示すようにS
OCが50%より大きな状態においてパワー演算を行う
と、サンプリング容量Cだけ放電する間に得られるサン
プリングデータ(黒丸印で示す)は図9(a)のような
分布となる。一方、符号B2で示すように、SOCが5
0%より小さな状態において得られるサンプリングデー
タは図9(b)のような分布となる。図9の(a)、
(b)において、d1とd2,d11とd21およびd
12とd22はそれぞれ電流値がほぼ等しいデータを表
しており、d1,d11,d12はサンプリング開始直
後に得られるデータ、d2,d21,d22はサンプリ
ング終了直前に得られるデータである。サンプリングす
る間の電圧変化は、図9(a)の場合にはΔV1、図9
(b)の場合にはΔV2(>ΔV1)となる。
Therefore, as shown by reference numeral B1 in FIG.
When power calculation is performed in a state where OC is larger than 50%, sampling data (indicated by black circles) obtained during discharging by the sampling capacitance C has a distribution as shown in FIG. 9A. On the other hand, as shown by the symbol B2, the SOC is 5
The sampling data obtained in a state smaller than 0% has a distribution as shown in FIG. (A) of FIG.
In (b), d1 and d2, d11 and d21 and d
Numerals 12 and d22 denote data having substantially equal current values, d1, d11 and d12 are data obtained immediately after the start of sampling, and d2, d21 and d22 are data obtained immediately before the end of sampling. The voltage change during sampling is ΔV1 in the case of FIG.
In the case of (b), ΔV2 (> ΔV1).

【0005】パワー演算では、図9(a)のようなサン
プリングデータから回帰直線L1を算出する。回帰直線
L1は次式(1)で表わされ、回帰直線L1の傾きから
電池の内部抵抗Rが、縦軸(V軸)の切片から電池の開
放電圧E0が算出される。このとき、電池の寿命を考慮
した使用電圧範囲の下限電圧である放電終止電圧Vmin
と回帰直線L1とから得られる電流Imaxは、放電許容
値を与える。そして、放電可能電力Pmaxは、式(2)
で与えられる。
In the power calculation, a regression line L1 is calculated from sampling data as shown in FIG. The regression line L1 is expressed by the following equation (1). The internal resistance R of the battery is calculated from the slope of the regression line L1, and the open circuit voltage E0 of the battery is calculated from the intercept of the vertical axis (V axis). At this time, the discharge end voltage Vmin, which is the lower limit voltage of the working voltage range in consideration of the battery life,
And the current Imax obtained from the regression line L1 gives an allowable discharge value. Then, the dischargeable power Pmax is calculated by the equation (2).
Given by

【数1】 V=E0−I・R …(1) Pmax=Vmin・Imax=Vmin・(E0−Vmin)/R …(2)V = E0−I · R (1) Pmax = Vmin · Imax = Vmin · (E0−Vmin) / R (2)

【0006】しかしながら、サンプリングする間の電池
の開放電圧の変化が大きいと、図9(b)に示すように
サンプリングデータのバラツキが大きくなり、Pmaxの
演算誤差が大きくなってしまうという不都合があった。
例えば、サンプリング容量Cを放電する間の前半に高負
荷側のデータd12がサンプリングされ、放電後半に低
負荷側のデータd21がサンプリングされた場合を考え
る。この場合、図9(b)のL21で示すような回帰直
線が得られ、回帰直線L21の傾きは電池の実力値を示
すIV特性直線L0の傾きより小さくなる。すなわち、
内部抵抗が実際より小さく算出され、電池の放電可能電
力Pmaxは実力より大きく演算されてしまうことにな
る。
However, if the change in the open-circuit voltage of the battery during sampling is large, the variation of the sampling data becomes large, as shown in FIG. 9 (b), and the calculation error of Pmax becomes large. .
For example, consider a case where high-load-side data d12 is sampled in the first half while discharging the sampling capacitor C, and low-load-side data d21 is sampled in the second half of discharging. In this case, a regression line as indicated by L21 in FIG. 9B is obtained, and the inclination of the regression line L21 is smaller than the inclination of the IV characteristic line L0 indicating the actual value of the battery. That is,
The internal resistance is calculated to be smaller than the actual value, and the dischargeable power Pmax of the battery is calculated to be larger than the actual value.

【0007】逆に、放電前半に低負荷側のデータd11
がサンプリングされ、放電後半に高負荷側のデータd2
2がサンプリングされた場合には、回帰直線はL22の
ようになる。そのため、内部抵抗が実際より大きく算出
され、電池の放電可能電力Pmaxは実力より小さく演算
されてしまう。例えば、放電可能電力Pmaxが実際より
大きく算出されてしまった場合には、容量計がemptyを
表示する前に電池容量がゼロとなってしまうというよう
な不都合が生じる。
Conversely, during the first half of the discharge, the data d11 on the low load side
Is sampled, and the data d2 on the high load side
When 2 is sampled, the regression line becomes like L22. Therefore, the internal resistance is calculated to be larger than the actual value, and the dischargeable power Pmax of the battery is calculated to be smaller than the actual power. For example, if the dischargeable power Pmax is calculated to be larger than the actual value, a disadvantage occurs that the battery capacity becomes zero before the capacity meter indicates empty.

【0008】本発明の目的は、パワー演算精度の向上を
図ることができる最大充放電電力演算装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a maximum charging / discharging power calculation device capable of improving power calculation accuracy.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す
図1に対応付けて説明すると、本発明は、サンプリング
容量を放電する間に電池1の電圧Vを測定する電圧測定
手段4と、サンプリング容量を放電する間に電池1に流
れる電流Iを測定する電流測定手段5と、電圧測定手段
4および電流測定手段5の測定結果に基づいて電池1の
開放電圧を求めて充放電可能電力を算出する演算手段6
とを備え、電圧測定手段4および電流測定手段5による
サンプリング測定と演算手段6による充放電可能電力の
演算とを繰り返し行う電気自動車用電池の最大充放電電
力演算装置に適用され、サンプリング測定毎に、該サン
プリング測定より以前に算出された開放電圧に基づい
て、各サンプリング測定の開始から終了までの電池1の
開放電圧の変化がほぼ一定となるようにサンプリング容
量を設定する設定手段6を設けたことにより上述の目的
を達成する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1 showing an embodiment of the present invention, the present invention comprises a voltage measuring means 4 for measuring a voltage V of a battery 1 while discharging a sampling capacity; A current measuring means 5 for measuring a current I flowing through the battery 1 while discharging the sampling capacity, and an open-circuit voltage of the battery 1 is obtained based on the measurement results of the voltage measuring means 4 and the current measuring means 5 to obtain chargeable / dischargeable power. Calculation means 6 for calculating
And applied to a maximum charge / discharge power calculation device for an electric vehicle battery that repeatedly performs sampling measurement by the voltage measurement unit 4 and the current measurement unit 5 and calculation of chargeable / dischargeable power by the calculation unit 6. Setting means 6 for setting the sampling capacity based on the open-circuit voltage calculated before the sampling measurement so that the change in the open-circuit voltage of the battery 1 from the start to the end of each sampling measurement is substantially constant. Thereby, the above object is achieved.

【0010】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
In the section of the means for solving the above-mentioned problems, which explains the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments of the present invention are used to facilitate understanding of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiment.

【0011】[0011]

【発明の効果】本発明によれば、充放電可能電力の演算
を行う際のサンプリング容量は、そのサンプリング測定
より以前に算出された開放電圧に基づいて電池の開放電
圧変化がほぼ等しくなるように設定されるので、放電末
期であってもサンプリングデータの電圧に関するバラツ
キを小さくすることができ、充放電可能電力演算の演算
精度を向上させることができる。
According to the present invention, the sampling capacity at the time of calculating the chargeable / dischargeable power is set such that the change in the open-circuit voltage of the battery becomes substantially equal based on the open-circuit voltage calculated before the sampling measurement. Since it is set, the variation in the voltage of the sampling data can be reduced even at the end of discharge, and the calculation accuracy of the chargeable / dischargeable power calculation can be improved.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図6および図9を参
照して本発明の実施の形態を説明する。図1は電気自動
車の走行駆動機構の一例を示すブロック図である。複数
の単セル101から成る電池1はインバータ2に直流電
力を供給し、インバータ2は直流電力を交流電力に変換
してモータ3を駆動して走行エネルギーを発生させる。
また、回生時には車両の走行エネルギーがモータ3およ
びインバータ2を介して電気エネルギーに逆変換され、
電池1が充電されるとともに車両に回生ブレーキがかか
る。電圧センサ4は電池1の両端電圧Vを検出し、電流
センサ5は電池1に流れる電流Iを検出する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a traveling drive mechanism of an electric vehicle. A battery 1 composed of a plurality of single cells 101 supplies DC power to an inverter 2, which converts the DC power into AC power and drives a motor 3 to generate running energy.
At the time of regeneration, the traveling energy of the vehicle is converted back to electric energy via the motor 3 and the inverter 2,
The battery 1 is charged and the vehicle is regeneratively braked. The voltage sensor 4 detects a voltage V across the battery 1, and the current sensor 5 detects a current I flowing through the battery 1.

【0013】電池1の状態を監視して制御するバッテリ
ーコントローラ6では、前述したパワー演算や電池1の
充放電制御などが行われる。例えば、走行中にサンプリ
ング容量だけ放電する間に電圧センサ4および電流セン
サ5により電圧Vと電流Iをサンプリングし、そのサン
プリングデータから電池1の放電可能電力Pmaxや充電
可能電力PCmaxを演算する。また、この演算結果に基
づいて電池1の残存容量を算出し、容量計7に残存容量
を表示させる。放電可能電力Pmaxや充電可能電力PCm
axはTPC(トルクプロセッシングコントロール)8に
送られ、TPC8はこれらのデータに基づいて出力制御
命令および回生制御命令をモータコントローラ9に出力
する。モータコントローラ9は、TPC8からの命令に
従ってインバータ2によるモータ3の駆動を制御する。
The battery controller 6, which monitors and controls the state of the battery 1, performs the above-described power calculation and charge / discharge control of the battery 1. For example, the voltage V and the current I are sampled by the voltage sensor 4 and the current sensor 5 while discharging only the sampling capacity during traveling, and the dischargeable power Pmax and the chargeable power PCmax of the battery 1 are calculated from the sampled data. The remaining capacity of the battery 1 is calculated based on the calculation result, and the remaining capacity is displayed on the capacity meter 7. Dischargeable power Pmax and chargeable power PCm
ax is sent to a TPC (Torque Processing Control) 8, which outputs an output control command and a regenerative control command to the motor controller 9 based on these data. The motor controller 9 controls the driving of the motor 3 by the inverter 2 according to a command from the TPC 8.

【0014】《Pmax,PCmaxの算出方法について》こ
こで、放電可能電力Pmax,充電可能電力PCmaxの算出
方法について説明する。電池1が放電状態にあるとき
に、電池1の電圧Vおよび電流Iをサンプリングする。
このサンプリングは所定のサンプリングタイミング容量
だけ放電する間に行われる。そして、図9(a)に示す
ように、得られたサンプリングデータからIV特性を直
線回帰演算する。前述したように、回帰直線L1は式
(1)で表わされ、回帰直線L1の傾きから電池の内部
抵抗Rが、縦軸(V軸)の切片から電池の開放電圧E0
がそれぞれ算出される。
<< Method of Calculating Pmax and PCmax >> A method of calculating the dischargeable power Pmax and the chargeable power PCmax will now be described. When the battery 1 is in the discharging state, the voltage V and the current I of the battery 1 are sampled.
This sampling is performed during discharging by a predetermined sampling timing capacity. Then, as shown in FIG. 9A, a linear regression operation is performed on the IV characteristic from the obtained sampling data. As described above, the regression line L1 is expressed by equation (1), and the internal resistance R of the battery is calculated from the slope of the regression line L1, and the open-circuit voltage E0 of the battery is calculated from the intercept of the vertical axis (V axis).
Are calculated respectively.

【数2】V=E0−I・R …(1)## EQU2 ## V = E0-IR (1)

【0015】回帰直線L1と放電時の放電下限電圧(車
両システムとしての使用下限電圧)Vminとの交点の電
流Imaxは放電許容値を与え、充電時の許容最大電圧Vm
axとの交点の電流ICmaxは充電許容値を与える。放電
可能電力Pmaxおよび充電可能電力PCmaxは次式
(2),(3)で与えられる。
The current Imax at the intersection of the regression line L1 and the discharge lower limit voltage (lower limit voltage for use as a vehicle system) Vmin at the time of discharge gives an allowable discharge value, and the allowable maximum voltage Vm at the time of charge.
The current ICmax at the intersection with ax gives the allowable charging value. The dischargeable power Pmax and the chargeable power PCmax are given by the following equations (2) and (3).

【数3】 Pmax=Vmin・Imax=Vmin・(E0−Vmin)/R …(2) PCmax=Vmax・ICmax=Vmax・(E0−Vmax)/R …(3) なお、放電下限電圧Vminは以下の(a),(b)の要
因から決定されており、Vmin≧E0/2となっている。 (a)電池の寿命を考慮した使用電圧範囲の下限電圧
(放電終止電圧) (b)車両搭載ユニットの性能,機能を保証可能な使用
電圧範囲の下限電圧
Pmax = Vmin · Imax = Vmin · (E0−Vmin) / R (2) PCmax = Vmax · ICmax = Vmax · (E0−Vmax) / R (3) The discharge lower limit voltage Vmin is as follows. (A) and (b), and Vmin ≧ E0 / 2. (A) Lower limit voltage of operating voltage range considering battery life (discharge end voltage) (b) Lower limit voltage of operating voltage range capable of guaranteeing performance and function of vehicle mounted unit

【0016】ところで、前述したように、SOCが50
%以下となって開放電圧変化ΔE0が大きくなると、Pm
axやPCmaxの演算誤差が大きくなり演算精度が低下す
るという問題があった。そこで、本実施の形態では、各
サンプリングにおいて開放電圧変化ΔE0がほぼ一定と
なるように、具体的には、ΔE0の値が小さい満充電状
態の開放電圧変化とほぼ等しくなるように、サンプリン
グ容量を設定するようにした。
By the way, as described above, the SOC is 50
% Or less and the open-circuit voltage change ΔE0 increases, Pm
There has been a problem that the calculation error of ax and PCmax increases and the calculation accuracy decreases. Therefore, in the present embodiment, the sampling capacity is set so that the open-circuit voltage change ΔE0 is substantially constant in each sampling, specifically, the open-circuit voltage change in the fully charged state where the value of ΔE0 is small. I set it.

【0017】《サンプリング容量の設定方法について》
図2は、バッテリーコントローラ6で行われるパワー演
算およびサンプリング容量の設定の手順を示すフローチ
ャートである。図2に示すフローチャートでは、満充電
時を初期状態としてステップS1からスタートする。初
期状態では規定のサンプリング容量C0に設定されてい
る。ステップS1では、サンプリング容量C0を放電す
る間に電圧Vおよび電流Iをサンプリングする。ステッ
プS2では、ステップS1で得られたサンプリングデー
タに基づいて所定のパワー演算を行う。すなわち、図9
(a)の回帰直線L1を求めて内部抵抗R,開放電圧E
01,放電可能電力Pmax,充電可能電力PCmaxなどを算
出する。ステップS3では算出された開放電圧E01をメ
モリする。
<< How to set sampling capacity >>
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of power calculation and setting of a sampling capacity performed by the battery controller 6. In the flowchart shown in FIG. 2, the process is started from step S1 with a fully charged state as an initial state. In an initial state, the sampling capacity is set to a specified sampling capacity C0. In step S1, the voltage V and the current I are sampled while discharging the sampling capacitor C0. In step S2, a predetermined power calculation is performed based on the sampling data obtained in step S1. That is, FIG.
The regression line L1 of FIG.
01, the dischargeable power Pmax, the chargeable power PCmax, and the like are calculated. In step S3, the calculated open circuit voltage E01 is stored.

【0018】ステップ4では、再びサンプリング容量C
0を放電する間に電圧Vおよび電流Iをサンプリングす
る。次いで、ステップS5でパワー演算を行った後に、
ステップS6においてステップS5で算出された開放電
圧E02をメモリする。ステップS7では、メモリされた
開放電圧E01,E02と予め定められた規定の開放電圧変
化ΔE0xおよびサンプリング容量C0とに基づいて、式
(4)により補正後のサンプリング容量Cxを算出す
る。ステップS8では、ステップS7で算出されたサン
プリング容量Cxを放電する間に、電圧Vおよび電流I
をサンプリングする。
In step 4, the sampling capacity C
While discharging 0, the voltage V and the current I are sampled. Next, after performing power calculation in step S5,
In step S6, the open circuit voltage E02 calculated in step S5 is stored. In step S7, the corrected sampling capacitance Cx is calculated by equation (4) based on the stored open-circuit voltages E01 and E02, a predetermined specified open-circuit voltage change ΔE0x, and the sampling capacitance C0. In step S8, while discharging the sampling capacitance Cx calculated in step S7, the voltage V and the current I
Is sampled.

【数4】 C0×ΔE0x/(E01−E02)=Cx …(4)## EQU4 ## C0.times..DELTA.E0x / (E01-E02) = Cx (4)

【0019】その後、ステップS7に戻って、ステップ
S8でサンプリングされたデータに基づいてパワー演算
を行う。以後、ステップS5〜S8の処理を繰り返し実
行して、パワー演算を繰り返し行う。その際、パワー演
算が行われる度にステップS7でサンプリング容量Cx
が設定され、そのサンプリング容量Cxが次のタイミン
グのサンプリングの時に採用される。
Thereafter, returning to step S7, power calculation is performed based on the data sampled in step S8. Thereafter, the processing of steps S5 to S8 is repeatedly executed, and the power calculation is repeatedly executed. At that time, every time the power calculation is performed, the sampling capacity Cx is determined in step S7.
Is set, and the sampling capacity Cx is adopted at the time of sampling at the next timing.

【0020】次に、上述したようにサンプリング容量C
xを設定することによって、各サンプリング時の開放電
圧変化がほぼ等しくなることについて説明する。式
(4)の開放電圧変化ΔE0xとしては、例えば、図3に
示すようにほぼ満充電状態G1においてサンプリング容
量C0放電する間の電圧変化を用いる。図3は電池1の
開放電圧とSOCとの関係を示す図であり、符号G2で
示すようにSOCが50%より小さいところでは、開放
電圧E0の変化が大きくなる。また、図4は図3のG2
で示す部分の拡大図である。
Next, as described above, the sampling capacity C
A description will be given of the fact that, by setting x, the open-circuit voltage changes at each sampling become substantially equal. As the open-circuit voltage change ΔE0x in the equation (4), for example, as shown in FIG. 3, a voltage change during discharging of the sampling capacitor C0 in the almost fully charged state G1 is used. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the open-circuit voltage of the battery 1 and the SOC. When the SOC is smaller than 50% as indicated by reference numeral G2, the change in the open-circuit voltage E0 increases. FIG. 4 shows G2 in FIG.
It is an enlarged view of the part shown by.

【0021】図4において、E03はサンプリング容量C
xを放電する間のサンプリングデータに基づくパワー演
算で得られた開放電圧である。このパワー演算よりも以
前に、前回のパワー演算で開放電圧E02が得られ、前々
回のパワー演算で開放電圧E01が得られている。Cx’
は前回のパワー演算の際に用いられるサンプリング容量
であり、サンプリング容量Cx,Cx’は上述した式
(4)により設定される。図3の曲線はSOCの低下と
ともに傾きが大きくなっているので、E01−E02>ΔE
0xとなっている。
In FIG. 4, E03 is a sampling capacity C
This is an open circuit voltage obtained by power calculation based on sampling data during discharging of x. Prior to this power calculation, the open circuit voltage E02 was obtained by the previous power calculation, and the open circuit voltage E01 was obtained by the power calculation two times before. Cx '
Is a sampling capacity used at the time of the previous power calculation, and the sampling capacities Cx and Cx 'are set by the above equation (4). Since the slope of the curve in FIG. 3 increases with decreasing SOC, E01−E02> ΔE
It is 0x.

【0022】図4において、E01〜E02の部分の曲線を
直線と見なすと、この直線の傾きは次式(5)のように
なり、直線と見なしたときのE02−E03は式(6)に示
すようにΔE0xに等しくなる。すなわち、本実施の形態
では、各パワー演算の際のサンプリング容量Cxは、サ
ンプリング開始から終了までの開放電圧変化がΔE0xと
ほぼ等しくなるように設定される。実際には、開放電圧
とSOCとの関係を表す曲線は、SOCの低下とともに
傾きが増加する曲線なので、E02−E03はΔE0xよりや
や大きな値となる。
In FIG. 4, when the curve of the portion E01 to E02 is regarded as a straight line, the slope of the straight line is expressed by the following equation (5). , It is equal to ΔE0x. That is, in the present embodiment, the sampling capacitance Cx at the time of each power calculation is set such that the change in the open-circuit voltage from the start to the end of sampling is substantially equal to ΔE0x. Actually, the curve representing the relationship between the open-circuit voltage and the SOC is a curve whose slope increases as the SOC decreases, so that E02-E03 is slightly larger than ΔE0x.

【数5】 (Equation 5)

【0023】このように、本実施の形態のようにサンプ
リング容量Cxを決定すると、Cxだけ放電する間の開放
電圧変化は各サンプリング時の電池のSOCに依らずほ
ぼ一定となる。このときの各開放電圧変化は、規定開放
電圧変化ΔE0xにほぼ等しい値となる。その結果、図5
に示すように、SOCが50%より小さな放電末期であ
っても、電流値が等しいデータの電圧のバラツキをΔE
0x程度とすることができ、パワー演算の精度を向上させ
ることができる。なお、上述した実施の形態では、式
(4)によりサンプリング容量Cxを算出するようにし
たが、サンプリング以前に算出された開放電圧に基づく
算出方法は式(4)以外にも様々な式が考えられる。
As described above, when the sampling capacitance Cx is determined as in the present embodiment, the change in the open-circuit voltage during the discharge of Cx is substantially constant regardless of the SOC of the battery at each sampling. At this time, each open-circuit voltage change has a value substantially equal to the specified open-circuit voltage change ΔE0x. As a result, FIG.
As shown in FIG. 5, even at the end of discharge where the SOC is smaller than 50%, the voltage variation of data having the same current value is represented by ΔE.
It can be set to about 0x, and the accuracy of power calculation can be improved. In the above-described embodiment, the sampling capacitance Cx is calculated by the equation (4). However, a calculation method based on the open-circuit voltage calculated before the sampling may include various equations other than the equation (4). Can be

【0024】ところで、電池1が低温状態となったり劣
化したりすると、図6に示すように開放電圧とSOCと
の関係を表す曲線がL50からL51のように変化す
る。このように変化すると、常温時や劣化前と比べて開
放電圧の変化の割合が増加する。その結果、サンプリン
グ時の開放電圧変化がより大きくなり、サンプリングデ
ータのバラツキによるパワー演算精度の低下が著しくな
る。このような場合にも、上述した実施の形態のように
サンプリング容量Cxを設定することにより、演算精度
の低下を防止することができる。
When the battery 1 is in a low temperature state or deteriorates, the curve representing the relationship between the open circuit voltage and the SOC changes from L50 to L51 as shown in FIG. With such a change, the rate of change in the open-circuit voltage increases at room temperature or before deterioration. As a result, the change in the open-circuit voltage at the time of sampling becomes larger, and the power calculation accuracy is significantly reduced due to variation in sampling data. Even in such a case, by setting the sampling capacitance Cx as in the above-described embodiment, it is possible to prevent a decrease in calculation accuracy.

【0025】また、上述した実施の形態では、サンプリ
ング毎に算出される開放電圧に基づいてCxを設定する
ようにしたが、劣化時、低温時等の種々の電池状態に対
するSOCと開放電圧との関係を示すマップを予め用意
しておき、電池温度、電池の劣化状態、SOCに応じて
サンプリング容量Cxを最適なものに設定するようにし
ても良い。ただし、上述したようにリアルタイムに算出
される開放電圧に基づいてCxを算出する場合、検出さ
れた開放電圧に電池温度や劣化状態等は反映されている
ので、それらを考慮する必要が無く演算負荷を軽くする
ことができる。
In the above-described embodiment, Cx is set based on the open circuit voltage calculated for each sampling. However, the SOC and the open circuit voltage for various battery states such as deterioration and low temperature are set. A map indicating the relationship may be prepared in advance, and the sampling capacity Cx may be set to an optimum value according to the battery temperature, the battery deterioration state, and the SOC. However, when Cx is calculated based on the open-circuit voltage calculated in real time as described above, the detected open-circuit voltage reflects the battery temperature, the deterioration state, and the like. Can be lightened.

【0026】以上説明した実施の形態と特許請求の範囲
の要素との対応において、電圧センサ4は電圧測定手段
を、電流センサ5は電流測定手段を、バッテリーコント
ローラ6は演算手段および設定手段をそれぞれ構成す
る。
In the correspondence between the embodiment described above and the elements of the claims, the voltage sensor 4 functions as voltage measuring means, the current sensor 5 functions as current measuring means, and the battery controller 6 functions as calculating means and setting means. Constitute.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】電気自動車の走行駆動機構の一例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a traveling drive mechanism of an electric vehicle.

【図2】パワー演算およびサンプリング容量の設定の手
順を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure of power calculation and setting of a sampling capacity.

【図3】電池1の開放電圧とSOCとの関係を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an open circuit voltage of a battery 1 and an SOC.

【図4】図3のG2の部分の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a portion G2 in FIG. 3;

【図5】本実施の形態の場合の、放電末期のサンプリン
グデータ分布を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a sampling data distribution at the end of discharge in the case of the present embodiment.

【図6】電池温度が低下した場合や電池が劣化した場合
の、開放電圧とSOCとの関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the open circuit voltage and the SOC when the battery temperature decreases or the battery deteriorates.

【図7】開放電圧E0とSOCとの関係を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between open circuit voltage E0 and SOC.

【図8】サンプリング容量あたりの開放電圧変化ΔE0
を示す図である。
FIG. 8: Open-circuit voltage change ΔE0 per sampling capacity
FIG.

【図9】サンプリングデータと回帰直線との関係を示す
図であり、(a)はSOCが50%より大きな場合を、
(b)はSOCが50%より小さな場合を示す。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between sampling data and a regression line, where (a) shows a case where the SOC is greater than 50%;
(B) shows a case where the SOC is smaller than 50%.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電池 2 インバータ 3 モータ 4 電圧センサ 5 電流センサ 6 バッテリーコントローラ 8 トルクプロセッシングコントローラ 9 モータコントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery 2 Inverter 3 Motor 4 Voltage sensor 5 Current sensor 6 Battery controller 8 Torque processing controller 9 Motor controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02J 7/00 H02J 7/00 X Fターム(参考) 2G016 CA03 CB11 CB12 CB13 CB21 CB24 CC01 CC03 CC04 CC13 CC27 CC28 5G003 AA07 BA01 DA07 EA05 FA06 GC05 5H030 AA06 AS08 BB01 BB21 FF43 FF44 5H115 PC06 PG04 PI16 PI29 PU08 PV09 TI02 TI05 TI06 TO14 TR19 TU01 TU04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02J 7/00 H02J 7/00 X F term (Reference) 2G016 CA03 CB11 CB12 CB13 CB21 CB24 CC01 CC03 CC04 CC13 CC27 CC28 5G003 AA07 BA01 DA07 EA05 FA06 GC05 5H030 AA06 AS08 BB01 BB21 FF43 FF44 5H115 PC06 PG04 PI16 PI29 PU08 PV09 TI02 TI05 TI06 TO14 TR19 TU01 TU04

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 サンプリング容量を放電する間に電池の
電圧を測定する電圧測定手段と、前記サンプリング容量
を放電する間に前記電池に流れる電流を測定する電流測
定手段と、前記電圧測定手段および電流測定手段の測定
結果に基づいて前記電池の開放電圧を求めて充放電可能
電力を算出する演算手段とを備え、前記電圧測定手段お
よび電流測定手段によるサンプリング測定と前記演算手
段による充放電可能電力の演算とを繰り返し行う電気自
動車用電池の最大充放電電力演算装置において、 前記サンプリング測定毎に、該サンプリング測定より以
前に算出された前記開放電圧に基づいて、前記各サンプ
リング測定の開始から終了までの電池の開放電圧の変化
がほぼ一定となるように前記サンプリング容量を設定す
る設定手段を設けたことを特徴とする電気自動車用電池
の最大充放電電力演算装置。
1. A voltage measuring means for measuring a voltage of a battery while discharging a sampling capacity, a current measuring means for measuring a current flowing through the battery while discharging the sampling capacity, the voltage measuring means and a current Calculating means for calculating the open-circuit voltage of the battery based on the measurement result of the measuring means and calculating chargeable / dischargeable power; sampling measurement by the voltage measuring means and current measuring means; and chargeable / dischargeable power by the calculating means. In the maximum charge / discharge power calculation device for an electric vehicle battery, which repeats the calculation, for each of the sampling measurements, based on the open-circuit voltage calculated before the sampling measurement, from the start to the end of each of the sampling measurements. Setting means for setting the sampling capacity so that the change in the open-circuit voltage of the battery is substantially constant; Maximum discharge power calculation apparatus for an electric vehicle battery, characterized.
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