JP2002151165A - 二次電池装置 - Google Patents

二次電池装置

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JP2002151165A
JP2002151165A JP2000348336A JP2000348336A JP2002151165A JP 2002151165 A JP2002151165 A JP 2002151165A JP 2000348336 A JP2000348336 A JP 2000348336A JP 2000348336 A JP2000348336 A JP 2000348336A JP 2002151165 A JP2002151165 A JP 2002151165A
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secondary battery
current
battery device
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JP2000348336A
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Takanori Moriya
孝紀 守屋
Hidenori Yokoyama
英則 横山
Yoshinori Okazaki
吉則 岡崎
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二次電池に流れる電流の検出値をより適正に
補正する。 【解決手段】 始動スイッチ50がONとされたとき
に、インバータ回路26とDC−DCコンバータ36の
スイッチング素子により二次電池22から交流負荷24
と低圧直流負荷34とを遮断し、その状態で電流センサ
48により検出される充放電電流を読み込み、これを電
流センサ48のオフセット誤差とし、その後に電流セン
サ48により検出される充放電電流をオフセット誤差を
用いて補正する。装置の始動毎にオフセット誤差を検出
して電流センサ48により検出される充放電電流を補正
するから、より適正な充放電電流を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池装置に関
し、詳しくは、充放電可能な二次電池を有する二次電池
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の二次電池装置としては、
電流積算値に基づいて演算された第1の充電量と開放電
圧に基づいて演算された第2の充電量との差が所定値以
上となったときに第2の充電量に基づいて第1の充電量
を補正するものが提案されている(例えば、特開200
0−150003号公報など)。この装置では、電流セ
ンサの検出誤差に伴って生じる電流積算値の累積誤差、
即ち第1の充電量の累積誤差を開放電圧に基づいて演算
される第2の充電量に基づいて補正し、二次電池の充電
量をより正確に求めるものとしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た二次電池装置では、二次電池の開放電圧を検出する電
圧センサの検出誤差については考慮されていないから、
電圧センサに検出誤差がある場合には第1の充電量を適
正に補正することができない。また、電流センサに検出
誤差がない場合でも、二次電池の開放電圧と充電量との
関係は二次電池の温度にも依存するから、二次電池の温
度を考慮せずに開放電圧に基づいて得られる充電量によ
り補正しても適正に補正することができない。
【0004】本発明の二次電池装置は、二次電池に流れ
る電流の検出値をより適正に補正することを目的の一つ
とする。また、本発明の二次電池装置は、二次電池の充
放電電流積算値をより適正に演算することを目的の一つ
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の二次電池装置は、上述の目的の少なくとも一部を
達成するために以下の手段を採った。
【0006】本発明の二次電池装置は、充放電可能な二
次電池を有する二次電池装置であって、前記二次電池に
流れる電流を検出する電流検出手段と、前記二次電池に
接続される電気機器と該二次電池との接続を遮断する遮
断手段と、該遮断手段により前記二次電池と前記電気機
器との接続を遮断した状態のときに前記電流検出手段に
よって検出される電流に基づいて該電流検出手段により
検出される電流を補正する電流補正手段とを備えること
を要旨とする。
【0007】この本発明の二次電池装置では、遮断手段
により二次電池と二次電池に接続される電気機器との接
続を遮断した状態のときに電流検出手段によって検出さ
れる電流に基づいてこの電流検出手段により検出される
電流を補正する。即ち、二次電池に電流が流れていない
状態のときに検出される電流に基づいて補正するから、
他のセンサを用いることなく、より適正に電流を補正す
ることができる。
【0008】こうした本発明の二次電池装置において、
前記遮断手段は、前記二次電池と前記電気機器とを半導
体スイッチング素子のスイッチングにより接続および遮
断を行なう手段であるものとすることもできる。こうす
れば、別個に遮断手段を設ける必要がない。この態様の
本発明の二次電池装置において、前記遮断手段は、イン
バータ回路またはDC−DCコンバータ回路であるもの
とすることもできる。
【0009】また、本発明の二次電池装置において、前
記電流補正手段は、前記遮断手段により前記二次電池と
前記電気機器との接続を遮断した状態のときに前記電流
検出手段によって検出される電流に基づいて補正値を設
定し、該設定した補正値を用いてその後に前記電流検出
手段により検出される電流を補正する手段であるものと
することもできる。この態様の本発明の二次電池装置に
おいて、前記電流補正手段は、前記遮断手段により前記
二次電池と前記電気機器との接続を遮断した状態のとき
に前記電流検出手段によって検出される電流と零との偏
差を前記補正値として設定し、その後に前記電流検出手
段により検出された電流から前記補正値を加算して該電
流を補正する手段であるものとすることもできる。
【0010】こうした補正値を設定する態様の本発明の
二次電池装置において、前記電流補正手段は、前記二次
電池装置が起動されたときに前記補正値を設定する手段
であるものとすることもできる。こうすれば、装置が起
動される毎に補正値が設定されるから、補正値をより適
正に設定することができ、この結果、より適正に電流を
補正することができる。
【0011】本発明の二次電池装置において、前記電流
補正手段により補正された電流に基づいて前記二次電池
の充放電電流積算値を演算する電流積算値演算手段を備
えるものとすることもできる。こうすれば、より適正に
補正された電流に基づいて二次電池の充放電電流積算値
を演算するから、より適正な充放電電流積算値を演算す
ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
二次電池装置20の構成の概略を示す構成図である。実
施例の二次電池装置20は、図示するように、充放電可
能な二次電池22と、二次電池22の出力端子に接続さ
れ二次電池22からの直流電力を交流電力に変換して交
流負荷24に供給するインバータ回路26と、同じく二
次電池22の出力端子に接続され二次電池22からの直
流電力を低圧の直流電力に変換して低圧直流負荷34に
供給するDC−DCコンバータ36と、装置全体をコン
トロールする電子制御ユニット40とを備える。
【0013】インバータ回路26は、例えば6個のスイ
ッチング素子としてのトランジスタと6個のダイオード
とから構成され直流電力をPWM制御により擬似的な三
相交流電力に変換する通常のインバータとして構成され
ており、例えば電動機などの交流負荷24に電力を供給
する。
【0014】DC−DCコンバータ36は、例えば4個
のスイッチング素子としてのトランジスタなどにより構
成された通常のDC−DCコンバータであり、二次電池
22より低圧の直流電力により充電されるバッテリや低
圧の直流電力により駆動する電気機器などの低圧直流負
荷34に電力を供給する。
【0015】電子制御ユニット40は、CPU42を中
心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処
理プログラムを記憶したROM44と、一時的にデータ
を記憶するRAM46と、入出力ポート(図示せず)と
を備える。この電子制御ユニット40には、二次電池2
2に取り付けられた電流センサ48からの充放電電流i
や装置の始動スイッチ50からの始動信号などが入力ポ
ートを介して入力されている。また、電子制御ユニット
40からは、インバータ回路26へのスイッチング素子
のスイッチング制御信号やDC−DCコンバータ36へ
のスイッチング素子のスイッチング制御信号などが出力
ポートを介して出力されている。
【0016】次に、こうして構成された二次電池装置2
0の動作、特に電流センサ48により検出される充放電
電流iを補正する動作について説明する。図2は、実施
例の二次電池装置20の電子制御ユニット40により実
行される補正値設定処理ルーチンの一例を示すフローチ
ャートである。このルーチンは、始動スイッチ50がO
Nとされたときに実行される。
【0017】補正値設定処理ルーチンが実行されると、
電子制御ユニット40のCPU42は、まず、インバー
タ回路26やDC−DCコンバータ36のスイッチング
素子がオフ状態、即ち二次電池22から交流負荷24や
低圧直流負荷34が遮断されている状態であるのを確認
する処理を実行する(ステップS100)。通常、始動
前はインバータ回路26やDC−DCコンバータ36の
スイッチング素子はオフ状態になっているから、この処
理は省略してもよい。
【0018】続いて、電流センサ48により検出される
充放電電流iを読み込み(ステップS102)、読み込
んだ充放電電流iを補正値isに設定する(ステップS
104)。インバータ回路26やDC−DCコンバータ
36のスイッチング素子はオフ状態であるから、本来、
充放電電流iは値0となる。しかし、電流センサ48に
オフセット誤差が生じているときには、充放電電流iは
値0とならないから、これを補正値とするのである。そ
して、設定した補正値isをRAM46の所定アドレス
に格納して(ステップS106)、本ルーチンを終了す
る。
【0019】次に、こうして設定した補正値isを用い
て電流センサ48により検出される充放電電流iを補正
する電流補正処理について説明する。図3は、実施例の
二次電池装置20の電子制御ユニット40により実行さ
れる電流補正処理ルーチンの一例を示すフローチャート
である。このルーチンは、充放電電流iが読み込まれる
毎に実行される。
【0020】電流補正処理ルーチンが実行されると、電
子制御ユニット40のCPU42は、まず、電流センサ
48により検出される充放電電流iとRAM46の所定
アドレスに格納された補正値isを読み込む処理を実行
する(ステップS110,S112)。そして、読み込
んだ充放電電流iから補正値isを減じた値を補正後の
充放電電流iとし(ステップS114)、補正後の充放
電電流iを出力、例えばRAM46の所定アドレスへの
格納などして(ステップS116)、本ルーチンを終了
する。
【0021】以上説明した実施例の二次電池装置20に
よれば、装置を始動する毎にインバータ回路26やDC
−DCコンバータ36により二次電池22から交流負荷
24および低圧直流負荷34を遮断した状態で電流セン
サ48のオフセット誤差を補正値isとして設定し、こ
れを用いて電流センサ48により検出される充放電電流
iを補正するから、より適正な充放電電流iを得ること
ができる。したがって、充放電電流iを積算演算して得
られる二次電池22の残容量(SOC)をより適正に算
出することができる。
【0022】実施例の二次電池装置20では、装置を始
動する際に補正値isを設定するものとしたが、所定時
間毎や交流負荷24や低圧直流負荷34の稼働頻度毎に
インバータ回路26とDC−DCコンバータ36とによ
り二次電池22から交流負荷24および低圧直流負荷3
4を遮断し、その状態で電流センサ48から充放電電流
iを読み込んで補正値isを設定するものとしてもよ
い。
【0023】実施例の二次電池装置20では、インバー
タ回路26とDC−DCコンバータ36とにより二次電
池22から交流負荷24および低圧直流負荷34を遮断
したが、二次電池22の出力端子にシステムメインリレ
ーなどの遮断可能なスイッチなどにより遮断するものと
してもよい。
【0024】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例である二次電池装置20の
構成の概略を示す構成図である。
【図2】 実施例の二次電池装置20の電子制御ユニッ
ト40により実行される補正値設定処理ルーチンの一例
を示すフローチャートである。
【図3】 実施例の二次電池装置20の電子制御ユニッ
ト40により実行される電流補正処理ルーチンの一例を
示すフローチャートである。
【符号の説明】
20 二次電池装置、22 二次電池、24 交流負
荷、26 インバータ回路、34 低圧直流負荷、36
DC−DCコンバータ、40 電子制御ユニット、4
2 CPU、44 ROM、46 RAM、48 電流
センサ、50 始動スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡崎 吉則 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 2G016 CA00 CB12 CB13 CB21 CB31 CC01 CC03 CC04 CC27 CC28 5H030 AS20 FF42

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充放電可能な二次電池を有する二次電池
    装置であって、 前記二次電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記二次電池に接続される電気機器と該二次電池との接
    続を遮断する遮断手段と、 該遮断手段により前記二次電池と前記電気機器との接続
    を遮断した状態のときに前記電流検出手段によって検出
    される電流に基づいて該電流検出手段により検出される
    電流を補正する電流補正手段とを備える二次電池装置。
  2. 【請求項2】 前記遮断手段は、前記二次電池と前記電
    気機器とを半導体スイッチング素子のスイッチングによ
    り接続および遮断を行なう手段である請求項1記載の二
    次電池装置。
  3. 【請求項3】 前記遮断手段は、インバータ回路または
    DC−DCコンバータ回路である請求項2記載の二次電
    池装置。
  4. 【請求項4】 前記電流補正手段は、前記遮断手段によ
    り前記二次電池と前記電気機器との接続を遮断した状態
    で前記電流検出手段によって検出される電流に基づいて
    補正値を設定し、該設定した補正値を用いてその後に前
    記電流検出手段により検出される電流を補正する手段で
    ある請求項1ないし3いずれか記載の二次電池装置。
  5. 【請求項5】 前記電流補正手段は、前記遮断手段によ
    り前記二次電池と前記電気機器との接続を遮断した状態
    で前記電流検出手段によって検出される電流と零との偏
    差を前記補正値として設定し、その後に前記電流検出手
    段により検出された電流から前記補正値を加算して該電
    流を補正する手段である請求項4記載の二次電池装置。
  6. 【請求項6】 前記電流補正手段は、前記二次電池装置
    が起動されたときに前記補正値を設定する手段である請
    求項4または5記載の二次電池装置。
  7. 【請求項7】 前記電流補正手段により補正された電流
    に基づいて前記二次電池の充放電電流積算値を演算する
    電流積算値演算手段を備える請求項1ないし6いずれか
    記載の二次電池装置。
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