JP2005063682A - Battery cooling control device - Google Patents

Battery cooling control device Download PDF

Info

Publication number
JP2005063682A
JP2005063682A JP2003207114A JP2003207114A JP2005063682A JP 2005063682 A JP2005063682 A JP 2005063682A JP 2003207114 A JP2003207114 A JP 2003207114A JP 2003207114 A JP2003207114 A JP 2003207114A JP 2005063682 A JP2005063682 A JP 2005063682A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
cooling
power
charging
charging current
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.)
Withdrawn
Application number
JP2003207114A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michinori Ikezoe
通則 池添
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2003207114A priority Critical patent/JP2005063682A/en
Publication of JP2005063682A publication Critical patent/JP2005063682A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery cooling control device capable of appropriately keeping battery performance by controlling driving of a cooling device for a battery according to a charging current value in charging. <P>SOLUTION: An electric motor 2 is driven with discharge electric power of a main battery 8 in power running. In deceleration or braking, regenerative power generation is conducted with the electric motor 2, and the main battery 8 is charged with the generated regenerative power. The main battery 8 is cooled with cooling wind of a cooling fan 23. When the main battery 8 is charged with regenerative power, fan duty (cooling wind amount) in cooling fan driving is varied according to charging current. Concretely, when charging current value is high to an extent generating heat by side reaction, the main battery 8 is cooled in fan duty higher than a case where the charging current value is low. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車やハイブリッド電気自動車などの電気車に搭載されたバッテリのように、走行用モータなどの負荷との間で充放電を行うバッテリ冷却制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電気モータの駆動力によって走行する電気自動車やエンジンとモータの両方の駆動力を使用するハイブリッド電気自動車が普及しつつある。バッテリは充放電時に発熱するが、バッテリ温度が上昇すると電池性能が低下するばかりでなく寿命も著しく低下するため、バッテリ冷却用の冷却ファンを備えたものがある。そのような冷却ファンを備えたものでは、バッテリ温度やバッテリ収容空間の温度に基づいて冷却ファンを駆動させ、バッテリ温度を所定温度範囲に維持させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−306722号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バッテリを大電流で充電した場合には、ジュール熱に加えてガス吸収反応などの副反応による発熱が生じやすい。ところが、上述したようなバッテリ温度に基づいて冷却ファンを制御する場合には、大電流充電開始時のバッテリ温度が低いと冷却ファンが停止しているため、バッテリ温度が急激に上昇して発電効率が急激に悪化する。そのため、大電流充電では充電効率が悪化した状態で充電が行われ、回生電力が有効に利用されていなかった。
【0005】
本発明は、充電時の充電電流値の大きさに応じてバッテリ用冷却装置の駆動を制御することにより、電池性能を適切に保つことができるバッテリ冷却制御装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明では、バッテリはそれに接続されたエネルギー変換装置への放電や、エネルギー変換装置による充電が行われ、そのバッテリは冷却装置により冷却される。そして、電流検出手段で検出されたバッテリの充電電流値が、バッテリの充電効率が所定値となる所定充電電流値を超えたときに、制御装置は冷却装置によるバッテリの冷却を行わせることを特徴とする。
【0007】
【発明の効果】
本発明によれば、バッテリの充電電流値が、バッテリの充電効率が所定値となる所定充電電流値を超えたときに冷却装置でバッテリを冷却するようにしたので、副反応による発熱の生じる大充電電流の場合でも、バッテリ温度を従来より低く抑えることができる。その結果、充電効率の低下が防止され、効率よく回生充電が行われて回生電力の有効利用を図ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
−第1の実施の形態−
図1は本発明によるバッテリ冷却制御装置の第1の実施の形態を説明する図である。本発明のバッテリ冷却制御装置をハイブリッド自動車のバッテリ冷却に適用した場合の、概略構成を示すブロック図である。図1に示すハイブリッド自動車はパラレル方式とシリーズ方式とを組み合わせたものであり、駆動源としてエンジン1と電動モータ2とを備えている。エンジン1は動力分割機構3を介して減速機5および発電機4と接続され、エンジン1の駆動力は動力分割機構3によって車輪6の駆動力と発電機4の駆動力とに分割される。
【0009】
電動モータ2はインバータ7を介して主バッテリ8と接続されている。モータ走行時には主バッテリ8から電動モータ2に電力が供給され、制動時には電動モータ2を回生発電させ、その回生電力により主バッテリ8を充電する。車両コントローラ(HCM)9は、アクセルセンサ10で検出されたアクセルペダル踏み込み量、ブレーキセンサ11で検出されたブレーキペダル踏み込み量、車速センサ12で検出された車両の走行速度等に基づいて、エンジンコントローラ(E/C)13,モータコントローラ14,バッテリコントローラ15およびブレーキコントローラ16を制御し、車両の駆動力と制動力とを制御する。
【0010】
ブレーキコントローラ16は、車両コントローラ9からの指令信号に基づいて油圧源17を制御して、車輪6に設けられた油圧ブレーキ(不図示)による制動力を調整する。エンジンコントローラ(E/C)13は、車両コントローラ9から送信されるエンジン1の始動/停止信号に基づいてエンジン1の始動・停止制御を行うとともに、エンジントルクが車両コントローラ9からのトルク指令値に一致するように不図示のスロットルバルブ開閉装置、燃料噴射装置および点火時期制御装置を制御する。
【0011】
モータコントローラ14は、車両コントローラ9から送信される電動モータ2の駆動(力行)指令および回生制動(発電制動)指令と回転速度指令とに基づいて、インバータ7を制御して電動モータ2の回転速度およびトルクを調整する。バッテリコントローラ15は、車両コントローラ9からの指令信号、電圧センサ18で検出されたバッテリ電圧、電流センサ19で検出された充放電電流、温度センサ20で検出されたバッテリ温度などに基づいて、主バッテリ8の充放電制御および充電状態(SOC:State Of Charge)の演算を行う。
【0012】
補記用バッテリ21はエアコンやオーディオや等の補機22や主バッテリ用冷却ファン23を駆動するためのバッテリであり、例えば12Vのバッテリが用いられる。DC/DCコンバータ24は主バッテリ1の高電圧の電力を12Vの電力に変換し、変換された電力は補記用バッテリ21に供給される。冷却ファン23は、主バッテリ8が収納されているバッテリ室25の冷却風出口25a付近に設けられている。冷却ファン23を駆動すると、冷却風がバッテリ室25の冷却風取り入れ口25bから強制的の取り込まれ、主バッテリ8から熱を奪った後に冷却風出口25aから排出される。なお、冷却ファン23の駆動制御は、車両コントローラ9によって行われる。
【0013】
図1に示したハイブリッド自動車では、発進時や、ごく低速で走行する場合には、主バッテリ8の電力で電動モータ2を駆動して走行する。通常走行時には、エンジン動力を動力分割機構3で2経路に分割し、分割された動力の一方は車輪5を直接駆動する。他方は発電機4を駆動して発電し、その電力で電動モータ2を駆動して走行駆動力をアシストする。より大きな駆動力を必要とする全開加速時には、主バッテリ8からも電動モータ2に電力が供給される。
【0014】
このような力行時には、前述したようにアクセル操作量、ブレーキ操作量、車速に基づいて車両の駆動力を決定する。また、演算されたバッテリ1のSOCに基づいて発電の必要があるか否かを決定し、上述した駆動力および発電の必要性などの情報に基づいてエンジン1、電動モータ2、発電機4の発生するトルクを演算し、エンジン1、電動モータ2および発電機4を制御する。例えば、主バッテリ8のSOCが小さくなりすぎた場合には、エンジン1の動力で発電機4を駆動して主バッテリ8を充電する。
【0015】
制動時および減速時には、車輪5の駆動力によって電動モータ2を駆動し、電動モータ2を発電機として動作させて回生発電を行う。そして、その回生電力で主バッテリ8を充電する。その際、車両の回生制動力を考慮したうえでエンジン1,電動モータ2,発電機4を制御するとともに、要求制動力から主バッテリ8の最大充電可能電力に相当する回生制動力を減じた制動力を、エンジンブレーキまたは油圧ブレーキで発生させる。
【0016】
《冷却ファン駆動制御の説明》
次に、図2のフローチャートを参照して、第1の実施の形態における冷却ファン23の駆動動作について説明する。図2は車両コントローラ9によって実行される処理を示したものであり、図2の一連の処理は車両のイグニッションスイッチがオンされると実行され、イグニッションスイッチがオフされるまで所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【0017】
ステップS10では、バッテリ8に設けられた温度センサ20によりバッテリ温度Tを検出する。ステップS20では、予め決められた設定温度T1と検出されたバッテリ温度Tとを比較し、バッテリ温度Tが設定温度T1よりも大きいか否かを判定する。
【0018】
図3はバッテリの充電効率の温度変化の一例を示したものであり、バッテリ温度が上昇するにつれて受電効率は低下する。図3に示す例では35℃までは直線的に緩やかに変化しているが、35℃を越えると充電効率が急激に低下している。そのため、本実施の形態では、設定温度T1(例えば、35℃)を設定して、バッテリ温度Tが設定温度T1を越えたら、主バッテリ8を冷却ファン23を用いてファン冷却する。なお、放電の際にもバッテリ温度Tは上昇するので、図2のフローチャートでは充電の場合および放電の場合の両方を含めて考えている。
【0019】
ステップS20においてT>T1と判定されるとステップS30に進み、T≦T1と判定されるとステップS40へ進む。ステップS30では、冷却ファン23により主バッテリ8を冷却する。その場合、バッテリ温度Tに応じて冷却ファンデューティ(冷却ファン風量)を設定する。
【0020】
図4は冷却ファンデューティ設定の一例を示す図であり、縦軸はファンデューティ(%)、横軸はバッテリ温度T(℃)を表している。図4ではT1=35℃とし、バッテリ温度Tの増加に対してファンデューティを階段状に増加させている。この制御例では、バッテリ温度Tが35℃以下の場合には冷却ファン23を停止(デューティ0%)させ、T1=35℃を超えたならばデューティを33%に切り換える。同様にバッテリ温度Tが45℃を超えたならばデューティを35%から67%に切り換え、55℃を超えたならばデューティを67%から100%に切り換える。T>55℃ではデューティ=100%とする。なお、いったん閾値(35℃、45℃、50℃)を超えたら、数〜数十秒の間はそのファンデューティに固定される。
【0021】
ステップS20でT≦T1と判定されてステップS40に進んだ場合には、ステップS40においてバッテリ温度Tが第2の設定温度T2よりも大きいか否かを判定する。設定温度T2はT2<T1のように設定されており、ステップS40でT≦T2と判定されるとステップS80に進んで冷却ファン23を停止するファン非作動状態とする。一方、ステップS40でT>T2と判定されるとステップS50に進んで電流センサ19により主バッテリ8の充放電電流Iを検出する。
【0022】
ステップS60ではステップS50で検出された充放電電流Iが所定値Iよりも高いか否かを判定する。図5は充電電流とバッテリの充電効率との関係を示す図であり、充電電流が高くなるにつれて充電効率が低下する。図5に示す例では、I充電電流が10Aより小さい領域では充電効率はほとんど変化せずほぼ100%となっているが、10Aを超えると低下が著しくなり充電電流=100Aでは充電効率=60%まで低下する。
【0023】
このように主バッテリの充電効率が低くなると、ジュール熱による発熱に加えてバッテリの化学反応に起因する発熱が余分に発生することになる。NiMH電池の場合、化学反応は充電時には発熱反応で、放電時には吸熱反応となる。また、正極から発生する酸素ガスを負極で消費する際にも発熱する。そのため、充電電流が大きい場合はバッテリ温度Tが上昇しやすく、その結果、充電効率がますます低下することになる。
【0024】
そこで、ステップS60において電流センサ19で検出される電流IがI>I>0と判定された場合には、ステップS70に進んで、電流Iを考慮したファン冷却が行われる。一方、ステップS60でI≦Iと判定された場合には、電流Iによる充電効率低下はほとんどなく化学反応に起因する余分な発熱を考慮する必要がないので、ステップS80へ進んでファン非作動状態とする。なお、図5のような関係がある場合、所定値Iとしては例えば10Aに設定する。
【0025】
図6および7は、ステップS70における冷却ファンの動作例を示す図であり、横軸は充電電流Iで、縦軸はファンデューティである。図6に示す例では、電流値I=10AおよびI2=100Aの間ではファンデューティを0%から100%まで直線的に増加させて、充電電流Iが高いほど冷却風量を大きくして冷却能力を増加させるようにしている。そして、I≦I=10Aの領域ではファンデューティを0%とし、I>I=100Aの領域ではファンデューティを100%とする。
【0026】
図7に示す例では、充電電流Iの増加に従ってファンデューティを階段状に増加させるようにしている。すなわち、I(=60A)≧I>Iではファンデューティ=33%とし、I≧I>Iではファンデューティ=67%とし、I>Iではファンデューティを100%としている。この場合も、I≦10Aの領域ではファンデューティを0%とする。なお、図6,7の場合も、図4の場合に説明したように、いったん閾値(I,I,I)を超えたら、数〜数十秒の間はそのファンデューティに固定される。
【0027】
上述したステップS30,S70,S80の処理が終了すると図2に示したフローチャートの一連の処理が終了し、所定時間の後に再び図2のフローチャートが実行される。以後、イグニッションスイッチがオフされるまで図2に示した一連処理が繰り返し実行される。図8は上述した冷却ファン動作・非動作パターンを図示したものであり、縦軸は充放電の際の電流値を、横軸はバッテリ温度Tを表している。
【0028】
斜線を施した領域がファン駆動制御が行われる動作領域を表し、その他の領域が非動作領域である。バッテリ温度TがT>T1の領域では、電流Iの大きさに関係なくファン駆動制御を行う。一方、バッテリ温度TがT2<T≦T1の領域では、I>Iの場合にファン駆動制御が行われる。バッテリ温度TがT2以下の場合には、電流Iに関係なく冷却ファン23は非動作とされる。
【0029】
図9は、上述した冷却ファン駆動制御を行った場合のバッテリ温度変化(破線L1)と、図6,7に示すような電流Iに応じたファンデューティの制御を行わなかった場合のバッテリ温度変化(実線L2)とを示す図である。図から明らかなように、本実施の形態ではバッテリ温度Tの上昇を35℃程度に抑えられているが、ファンデューティの制御を行わなかった場合には45℃にまで達する。
【0030】
第1の実施の形態では、副反応による発熱の生じる大充電電流の場合にファンデューティを大きくするようなファン制御を行うことにより、大充電電流の場合でもバッテリ温度を従来より低くすることができる。その結果、充電効率の低下が防止され、効率よく回生充電が行われて主バッテリ8の性能を十分に引き出すことができ、回生電力の有効利用を図ることができる。
【0031】
−第2の実施の形態−
回生充電を行う際、主バッテリ8には受け入れ可能な電力に限度があり、主バッテリ8の充電可能電力を超えて充電することはできない。そのため、回生エネルギーが充電可能電力を超えてしまう場合には、充電可能電力を超える余分なエネルギーは、油圧ブレーキによって熱エネルギーとして放出したり、余剰電力を抵抗を用いたりして熱エネルギーに変換したりするなど、利用されず無駄になっていた。第2の実施の形態では、主バッテリ8の充電に利用できない余剰回生電力を利用して冷却ファン23を駆動するようにした。
【0032】
《冷却ファン駆動制御の説明》
図10,11は第2の実施の形態における冷却ファン23の駆動制御の一例を示すフローチャートであり、ステップS10からステップS80までの処理は図1に示したフローチャートの処理と同一である。よって、以下では、ステップS10からステップS80までの説明は省略し、ステップS100以降の処理について説明する。なお、図10,11のフローチャートの場合も、上述した図1の場合と同様に車両のイグニッションスイッチがオンされると実行され、イグニッションスイッチがオフされるまで所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【0033】
図10のステップS30またはステップS70の処理が終了すると、いずれの場合もステップS100へ進む。また、ステップS80の処理が終了した場合には、図1の場合と同様にファン制御の処理を終了する。ステップS100では、アクセルセンサ10、ブレーキセンサ11、車速センサ12の各検出値から算出されるアクセル操作量、ブレーキ操作量および車速に基づいて、車両に要求されている要求制動力Fを演算する。
【0034】
ステップS110では、電動モータ2で回生充電を行う際の発電可能電力Pgを演算する。まず、アクセル操作量、ブレーキ操作量からドライバーが要求している減速速度を算出する。次に、この減速速度と車両重量、減速機の変速比などの情報とに基づいて最大発電トルクを算出する。そして、算出された最大発電トルクとモータ回転数とから発電可能電力Pgが算出される。
【0035】
ステップS110の処理が終了したならば、図11のステップS120に進んで、主バッテリ8の受け入れ可能電力である充電可能電力Pcを演算する。電流センサ19および電圧センサ18により、主バッテリ8を充放電しているときの電圧および電流を複数サンプリングする。次に、サンプリングデータから回帰演算により図12に示すようなIV特性直線L10を求める。このIV特性直線L10と予め定められた充電終止電圧V’との交点Xの電流値I’を求め、Pc=V’×I’により充電可能電力Pcを算出する。
【0036】
ステップS130では、ステップS30またはステップS70の処理で得られた冷却ファン動作時のファンデューティに基づいて、冷却ファン動作により消費される電力Pfを演算する。続く、ステップS140では、ステップS120で算出された充電可能電力PcとステップS130で算出されたファン消費電力Pfとの和P=Pc+Pfを演算する。この電力Pは、回生充電時のバッテリ充電と冷却ファン駆動とに必要とされる電力の最大値を表している。そのため、回生発電による電力が必要最大電力Pよりも大きい場合、必要最大電力Pを超える分はバッテリ充電およびファン駆動に利用することができない。
【0037】
ステップS150では、ステップS140で算出した必要最大電力PとステップS110で算出した発電可能電力Pgとを比較し、Pg>Pか否かを判定する。すなわち、冷却ファン駆動とバッテリ充電とに必要とされる必要最大電力Pよりも大きな電力を、回生発電によって発電可能か否かを判定する。ステップS150で発電可能電力PgがPg>Pであると判定されると、すなわち、必要最大電力Pが回生発電によって発電可能であると判定されるとステップS160へ進み、Pg≦Pであると判定されるとステップS170へ進む。
【0038】
ステップS150からステップS160に進んだ場合には、ステップS140で算出された必要最大電力P(=Pc+Pf)を回生利用可能電力Prとする。ここで、回生利用可能電力Prとは、バッテリ充電および冷却ファン駆動を回生電力により行う場合に利用可能な電力を表している。一方、ステップS150で発電可能電力PgがPg≦Pであると判定されてステップS170へ進んだ場合には、ステップS170においてPg>Pcか否かを判定する。すなわち、ステップS170では主バッテリ8の受け入れ可能電力Pcよりも大きな電力を回生発電できるか否かを判定する。
【0039】
ステップS170でPg>Pcと判定されると、ステップS180へ進んでステップS110で算出された発電可能電力Pgを回生利用可能電力Prに設定する。また、ステップS170で発電可能電力PgがPg≦Pcと判定されるとステップS190へ進み、ステップS120で算出された主バッテリ8の充電可能電力Pcを回生利用可能電力Prに設定する。この場合、回生電力は全て主バッテリ8の充電に利用される。
【0040】
このように、ステップS160,S180,S190で回生可能電力Prを設定したならば、回生利用可能電力Prを回生制限値として主バッテリ8の充電制御および冷却ファン23の駆動制御を行う。ステップS160またはステップS180のように回生利用可能電力Prを設定した場合、回生利用可能電力Prは最大でPc+PfまたはPgとなり充電可能電力Pcよりも大きくなるが、主バッテリ8自体の充電は充電可能電力Pcを電池充電制限値として充電制御を行う。
【0041】
そして、実際に回生利用可能電力Prとして回生された電力から充電可能電力Pcを差し引いた残りの余剰電力が、DC/DCコンバータ24を経由して冷却ファン23の駆動エネルギーとして利用される。また、ステップS190のように設定された場合には、上述したように回生利用可能電力Prとして回生された電力は全て主バッテリ8の充電に利用され、冷却ファン23の駆動には補機用バッテリ21の電力が利用される。
【0042】
図13は上述した充電制限制御の一例を示す図であり、縦軸は充電制限値(kW)、横軸はバッテリ温度T(℃)である。実線L11が主バッテリ8が受け入れ可能な電池可能電力(充電制限値)Pcを示しており、破線L12は回生利用可能電力(回生制限値)Prを示している。なお、図13に示す破線L12はステップS160またはステップS180が実行された場合の回生利用可能電力Prであり、バッテリ充電と冷却ファン駆動とを考慮した場合のものである。
【0043】
ステップS190が実行された場合には、回生利用可能電力Pr(破線L12)は電池可能電力Pc(実線L11)と一致する。なお、バッテリ温度TがT2を超えた場合だけ、図10,11のステップS100以後の処理が実行されるので、破線L2はT>T2の領域のみに示されている。すなわち、バッテリ温度TがT2以下の場合には実線L11に基づいて主バッテリ8の充電制御が行われ、バッテリ温度TがT2を超えた場合には破線L12に基づいてバッテリ充電制御と冷却ファン駆動制御とが行われる。
【0044】
図13に示す例では、主バッテリ8の電池充電制限値は35kWであり、T>T2では36kWが回生制限値とされる。ステップS160が実行された場合には、これらの差である1kWが上述したPfであって、ファン駆動に使用可能な回生電力である。このバッテリ充電に利用されない最大1kW分の電力がファン駆動に利用されるが、これはファン駆動に消費される電力の最大値であって、冷却ファン23の駆動状況によって実際に利用される電力は異なる。
【0045】
図14は充放電電力の時間的な推移と、冷却ファン駆動に利用可能な電力とを示す図である。電池充電制限値を超える斜線を施した部分Dはバッテリ充電に利用できない余剰電力であり、この余剰電力が冷却ファン駆動に利用される。なお、斜線部分Dの余剰電力が冷却ファン駆動に必要とされる電力よりも小さい場合には、その不足分は補機用バッテリ22から供給される。
【0046】
従来は、バッテリ温度TがT2よりも高い場合でも実線L1により回生制御を行っている。そのため、主バッテリ8の充電可能電力Pcに相当する回生制動力が要求制動力よりも小さい場合には、メカニカルなブレーキを作動させて制動力を補ったり、充電可能電力Pcよりも余分に回生発電された電力を抵抗を用いたりして熱エネルギーに変換させるなどしていた。
【0047】
一方、本実施の形態では、上述したように充電可能電力Pcよりも余分に回生発電された余剰電力(図14の斜線部分D)を、冷却ファン23の駆動に利用しているため、従来は熱エネルギーとして無駄に捨てられていた回生エネルギーを有効利用することができる。その結果、車両全体としてのエネルギー効率を向上させることができる。
【0048】
上述した実施の形態では、主バッテリ8の冷却装置として冷却ファン23を用いているが、冷却ファンに限らず種々の冷却装置にも適用できる。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、電動モータ2はエネルギー変換装置を、主バッテリ8はバッテリを、車両コントローラ9は発電電力演算手段、制御手段をそれぞれ構成する。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるバッテリ冷却制御装置の第1の実施の形態を説明する図である。
【図2】第1の実施の形態における冷却ファン駆動制御を説明するフローチャートである。
【図3】バッテリの充電効率の温度変化の一例を示す図である。
【図4】冷却ファンデューティ設定の一例を示す図である。
【図5】充電電流とバッテリの充電効率との関係を示す図である。
【図6】ファンデューティ設定の一例を示す図である。
【図7】ファンデューティ設定の他の例を示す図である。
【図8】冷却ファンの動作・非動作パターンを示す図である。
【図9】冷却ファン駆動制御時のバッテリ温度変化を示す図である。
【図10】第2の実施の形態におけるフローチャートを示す図である。
【図11】図10に続く処理手順を示すフローチャートである。
【図12】IV特性直線を説明する図である。
【図13】第2の実施の形態における充電制御の一例を示す図である。
【図14】充放電電力の時間的な推移と、冷却ファン駆動に利用可能な電力とを示す図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 電動モータ
7 インバータ
8 主バッテリ
9 車両コントローラ
13 エンジンコントローラ
14 モータコントローラ
15 バッテリコントローラ
18 電圧センサ
19 電流センサ
20 温度センサ
21 補記用バッテリ
23 冷却ファン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery cooling control device that charges and discharges with a load such as a traveling motor such as a battery mounted on an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid electric vehicle.
[0002]
[Prior art]
In recent years, electric vehicles that run with the driving force of an electric motor and hybrid electric vehicles that use the driving force of both an engine and a motor are becoming popular. Although the battery generates heat during charging and discharging, not only does the battery performance deteriorate as the battery temperature rises, but the life of the battery significantly decreases, and some batteries have a cooling fan for cooling the battery. A device including such a cooling fan is known in which the cooling fan is driven based on the battery temperature or the temperature of the battery housing space to maintain the battery temperature in a predetermined temperature range (see, for example, Patent Document 1). ).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-306722
[Problems to be solved by the invention]
However, when the battery is charged with a large current, heat is easily generated due to side reactions such as a gas absorption reaction in addition to Joule heat. However, when the cooling fan is controlled based on the battery temperature as described above, the cooling fan is stopped when the battery temperature at the start of the large current charging is low. Suddenly worsens. Therefore, in the large current charging, charging is performed in a state where charging efficiency is deteriorated, and regenerative power is not effectively used.
[0005]
The present invention provides a battery cooling control device capable of appropriately maintaining battery performance by controlling the driving of a battery cooling device according to the magnitude of a charging current value during charging.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the battery is discharged to the energy conversion device connected thereto and charged by the energy conversion device, and the battery is cooled by the cooling device. The control device causes the cooling device to cool the battery when the charging current value of the battery detected by the current detecting means exceeds a predetermined charging current value at which the charging efficiency of the battery becomes a predetermined value. And
[0007]
【The invention's effect】
According to the present invention, the battery is cooled by the cooling device when the charging current value of the battery exceeds the predetermined charging current value at which the charging efficiency of the battery becomes a predetermined value. Even in the case of charging current, the battery temperature can be kept lower than before. As a result, a reduction in charging efficiency is prevented, and regenerative charging is performed efficiently, so that effective use of regenerative power can be achieved.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
-First embodiment-
FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of a battery cooling control apparatus according to the present invention. It is a block diagram which shows schematic structure at the time of applying the battery cooling control apparatus of this invention to the battery cooling of a hybrid vehicle. The hybrid vehicle shown in FIG. 1 is a combination of a parallel system and a series system, and includes an engine 1 and an electric motor 2 as drive sources. The engine 1 is connected to the speed reducer 5 and the generator 4 via the power split mechanism 3, and the driving force of the engine 1 is divided into the driving force of the wheels 6 and the driving force of the generator 4 by the power split mechanism 3.
[0009]
The electric motor 2 is connected to the main battery 8 via the inverter 7. Electric power is supplied from the main battery 8 to the electric motor 2 when the motor is running, and the electric motor 2 is regeneratively generated during braking, and the main battery 8 is charged by the regenerative power. The vehicle controller (HCM) 9 is an engine controller based on the accelerator pedal depression amount detected by the accelerator sensor 10, the brake pedal depression amount detected by the brake sensor 11, the vehicle traveling speed detected by the vehicle speed sensor 12, and the like. (E / C) 13, motor controller 14, battery controller 15 and brake controller 16 are controlled to control the driving force and braking force of the vehicle.
[0010]
The brake controller 16 controls the hydraulic pressure source 17 based on a command signal from the vehicle controller 9 to adjust a braking force by a hydraulic brake (not shown) provided on the wheel 6. The engine controller (E / C) 13 performs start / stop control of the engine 1 based on the start / stop signal of the engine 1 transmitted from the vehicle controller 9, and the engine torque is set to a torque command value from the vehicle controller 9. A throttle valve opening / closing device (not shown), a fuel injection device, and an ignition timing control device are controlled so as to match.
[0011]
The motor controller 14 controls the inverter 7 on the basis of the drive (power running) command, regenerative braking (power generation braking) command, and rotation speed command transmitted from the vehicle controller 9 to rotate the rotation speed of the electric motor 2. And adjust the torque. The battery controller 15 is based on the command signal from the vehicle controller 9, the battery voltage detected by the voltage sensor 18, the charge / discharge current detected by the current sensor 19, the battery temperature detected by the temperature sensor 20, and the like. 8 charge / discharge control and calculation of state of charge (SOC).
[0012]
The supplementary battery 21 is a battery for driving an auxiliary machine 22 such as an air conditioner or an audio, or a cooling fan 23 for the main battery. For example, a 12 V battery is used. The DC / DC converter 24 converts the high voltage power of the main battery 1 into 12 V power, and the converted power is supplied to the supplementary battery 21. The cooling fan 23 is provided in the vicinity of the cooling air outlet 25a of the battery chamber 25 in which the main battery 8 is accommodated. When the cooling fan 23 is driven, the cooling air is forcibly taken in from the cooling air intake port 25b of the battery chamber 25, and after taking heat from the main battery 8, it is discharged from the cooling air outlet 25a. The drive control of the cooling fan 23 is performed by the vehicle controller 9.
[0013]
The hybrid vehicle shown in FIG. 1 travels by driving the electric motor 2 with the electric power of the main battery 8 when starting or traveling at a very low speed. During normal travel, the engine power is divided into two paths by the power split mechanism 3, and one of the split power directly drives the wheels 5. The other side drives the generator 4 to generate electric power, and the electric motor 2 is driven by the electric power to assist the driving force. Electric power is also supplied from the main battery 8 to the electric motor 2 during full-open acceleration that requires a larger driving force.
[0014]
During such power running, as described above, the driving force of the vehicle is determined based on the accelerator operation amount, the brake operation amount, and the vehicle speed. Further, it is determined whether or not power generation is necessary based on the calculated SOC of the battery 1, and the engine 1, the electric motor 2, and the generator 4 are determined based on the information such as the driving force and the necessity for power generation described above. The generated torque is calculated, and the engine 1, the electric motor 2, and the generator 4 are controlled. For example, when the SOC of the main battery 8 becomes too small, the generator 4 is driven by the power of the engine 1 to charge the main battery 8.
[0015]
At the time of braking and deceleration, the electric motor 2 is driven by the driving force of the wheels 5, and the electric motor 2 is operated as a generator to perform regenerative power generation. Then, the main battery 8 is charged with the regenerative power. At that time, the engine 1, the electric motor 2 and the generator 4 are controlled in consideration of the regenerative braking force of the vehicle, and the regenerative braking force corresponding to the maximum chargeable power of the main battery 8 is subtracted from the required braking force. Power is generated by engine brakes or hydraulic brakes.
[0016]
<Description of cooling fan drive control>
Next, the driving operation of the cooling fan 23 in the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 2 shows processing executed by the vehicle controller 9, and the series of processing shown in FIG. 2 is executed when the ignition switch of the vehicle is turned on, and is repeated at predetermined time intervals until the ignition switch is turned off. Executed.
[0017]
In step S <b> 10, the battery temperature T is detected by the temperature sensor 20 provided in the battery 8. In step S20, a predetermined set temperature T1 is compared with the detected battery temperature T, and it is determined whether or not the battery temperature T is higher than the set temperature T1.
[0018]
FIG. 3 shows an example of a change in temperature of the charging efficiency of the battery, and the power receiving efficiency decreases as the battery temperature increases. In the example shown in FIG. 3, the temperature changes linearly and gently up to 35 ° C., but the charging efficiency suddenly decreases when the temperature exceeds 35 ° C. Therefore, in the present embodiment, a set temperature T1 (for example, 35 ° C.) is set, and when the battery temperature T exceeds the set temperature T1, the main battery 8 is fan-cooled using the cooling fan 23. In addition, since the battery temperature T rises also at the time of discharge, in the flowchart of FIG. 2, it considers including both the case of charge and the case of discharge.
[0019]
If it is determined in step S20 that T> T1, the process proceeds to step S30. If it is determined that T ≦ T1, the process proceeds to step S40. In step S30, the main battery 8 is cooled by the cooling fan 23. In this case, the cooling fan duty (cooling fan air volume) is set according to the battery temperature T.
[0020]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of cooling fan duty setting, where the vertical axis represents fan duty (%) and the horizontal axis represents battery temperature T (° C.). In FIG. 4, T1 = 35 ° C., and the fan duty is increased stepwise as the battery temperature T increases. In this control example, when the battery temperature T is 35 ° C. or lower, the cooling fan 23 is stopped (duty 0%), and when T1 = 35 ° C. is exceeded, the duty is switched to 33%. Similarly, if the battery temperature T exceeds 45 ° C., the duty is switched from 35% to 67%, and if it exceeds 55 ° C., the duty is switched from 67% to 100%. At T> 55 ° C., the duty is 100%. Once the threshold value (35 ° C., 45 ° C., 50 ° C.) is exceeded, the fan duty is fixed for several to several tens of seconds.
[0021]
If it is determined in step S20 that T ≦ T1 and the process proceeds to step S40, it is determined in step S40 whether or not the battery temperature T is higher than the second set temperature T2. The set temperature T2 is set such that T2 <T1, and if it is determined in step S40 that T ≦ T2, the process proceeds to step S80 to set the fan non-operating state in which the cooling fan 23 is stopped. On the other hand, if it is determined in step S40 that T> T2, the process proceeds to step S50, and the current sensor 19 detects the charging / discharging current I of the main battery 8.
[0022]
Step S60 discharge current I detected at step S50 in determines whether higher than the predetermined value I 0. FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the charging current and the charging efficiency of the battery, and the charging efficiency decreases as the charging current increases. In the example shown in FIG. 5, the charging efficiency hardly changes in the region where the I charging current is smaller than 10A, and is almost 100%. However, when the charging current exceeds 10A, the reduction becomes significant, and the charging efficiency = 60% when the charging current = 100A. To fall.
[0023]
When the charging efficiency of the main battery is thus reduced, extra heat is generated due to the chemical reaction of the battery in addition to the heat generated by Joule heat. In the case of a NiMH battery, the chemical reaction is an exothermic reaction during charging and an endothermic reaction during discharging. Also, heat is generated when oxygen gas generated from the positive electrode is consumed at the negative electrode. Therefore, when the charging current is large, the battery temperature T is likely to rise, and as a result, the charging efficiency is further reduced.
[0024]
Therefore, when the current I detected by the current sensor 19 is determined as I> I 0 > 0 in step S60, the process proceeds to step S70, and fan cooling is performed in consideration of the current I. On the other hand, if it is determined in step S60 that I ≦ I 0 , there is almost no reduction in charging efficiency due to the current I, and there is no need to consider extra heat generation due to the chemical reaction. State. In the case there is a relation as shown in FIG. 5, the predetermined value I 0 is set to, for example, 10A.
[0025]
6 and 7 are diagrams showing an example of the operation of the cooling fan in step S70, where the horizontal axis is the charging current I and the vertical axis is the fan duty. In the example shown in FIG. 6, the fan duty is linearly increased from 0% to 100% between the current values I 0 = 10A and I2 = 100A, and the cooling air volume is increased as the charging current I is increased to increase the cooling capacity. Try to increase. In the region where I ≦ I 0 = 10 A, the fan duty is 0%, and in the region where I> I 2 = 100 A, the fan duty is 100%.
[0026]
In the example shown in FIG. 7, the fan duty is increased stepwise as the charging current I increases. That is, fan duty = 33% when I 1 (= 60 A) ≧ I> I 0 , fan duty = 67% when I 2 ≧ I> I 1 , and fan duty is 100% when I> I 2 . Also in this case, the fan duty is set to 0% in the region of I ≦ 10A. 6 and 7, as described in FIG. 4, once the threshold value (I 0 , I 1 , I 2 ) is exceeded, the fan duty is fixed for several to several tens of seconds. The
[0027]
When the processes in steps S30, S70, and S80 described above are completed, a series of processes in the flowchart illustrated in FIG. 2 is terminated, and the flowchart in FIG. 2 is executed again after a predetermined time. Thereafter, the series of processing shown in FIG. 2 is repeatedly executed until the ignition switch is turned off. FIG. 8 illustrates the cooling fan operation / non-operation pattern described above. The vertical axis represents the current value during charging and discharging, and the horizontal axis represents the battery temperature T.
[0028]
The shaded area represents an operation area where fan drive control is performed, and the other areas are non-operation areas. In the region where the battery temperature T is T> T1, fan drive control is performed regardless of the magnitude of the current I. On the other hand, the battery temperature T is T2 <in the region of T ≦ T1 is, I> fan drive control is performed in the case of I 0. When the battery temperature T is equal to or lower than T2, the cooling fan 23 is not operated regardless of the current I.
[0029]
FIG. 9 shows a change in battery temperature when the above-described cooling fan drive control is performed (broken line L1) and a change in battery temperature when the fan duty is not controlled according to the current I as shown in FIGS. It is a figure which shows (solid line L2). As is apparent from the figure, in the present embodiment, the rise in battery temperature T is suppressed to about 35 ° C., but reaches 45 ° C. when fan duty control is not performed.
[0030]
In the first embodiment, by performing fan control such that the fan duty is increased in the case of a large charge current that generates heat due to a side reaction, the battery temperature can be made lower than in the past even in the case of a large charge current. . As a result, a decrease in charging efficiency is prevented, regenerative charging is performed efficiently, and the performance of the main battery 8 can be fully exploited, and effective use of regenerative power can be achieved.
[0031]
-Second Embodiment-
When performing regenerative charging, there is a limit to the power that can be accepted by the main battery 8, and charging cannot exceed the chargeable power of the main battery 8. Therefore, if the regenerative energy exceeds the chargeable power, the excess energy exceeding the chargeable power is released as thermal energy by the hydraulic brake, or the surplus power is converted into thermal energy using a resistor. It was wasted and was not used. In the second embodiment, the cooling fan 23 is driven using surplus regenerative power that cannot be used to charge the main battery 8.
[0032]
<Description of cooling fan drive control>
10 and 11 are flowcharts showing an example of drive control of the cooling fan 23 in the second embodiment, and the processing from step S10 to step S80 is the same as the processing of the flowchart shown in FIG. Therefore, below, the description from step S10 to step S80 is abbreviate | omitted, and the process after step S100 is demonstrated. 10 and 11 are executed when the ignition switch of the vehicle is turned on as in the case of FIG. 1 described above, and are repeatedly executed at predetermined time intervals until the ignition switch is turned off.
[0033]
When the process of step S30 or step S70 in FIG. 10 is completed, the process proceeds to step S100 in any case. When the process of step S80 is completed, the fan control process is terminated in the same manner as in FIG. In step S100, the required braking force F required for the vehicle is calculated based on the accelerator operation amount, the brake operation amount, and the vehicle speed calculated from the detected values of the accelerator sensor 10, the brake sensor 11, and the vehicle speed sensor 12.
[0034]
In step S110, the electric power Pg that can be generated when the electric motor 2 performs regenerative charging is calculated. First, the deceleration speed requested by the driver is calculated from the accelerator operation amount and the brake operation amount. Next, the maximum power generation torque is calculated based on information such as the deceleration speed, the vehicle weight, and the speed reduction gear ratio. Then, the power generation possible power Pg is calculated from the calculated maximum power generation torque and the motor rotation speed.
[0035]
If the process of step S110 is complete | finished, it will progress to step S120 of FIG. 11, and the chargeable electric power Pc which is the electric power which the main battery 8 can accept is calculated. The current sensor 19 and the voltage sensor 18 sample a plurality of voltages and currents when the main battery 8 is being charged / discharged. Next, an IV characteristic straight line L10 as shown in FIG. 12 is obtained from the sampling data by regression calculation. A current value I ′ at an intersection X between the IV characteristic straight line L10 and a predetermined end-of-charge voltage V ′ is obtained, and chargeable power Pc is calculated from Pc = V ′ × I ′.
[0036]
In step S130, the power Pf consumed by the cooling fan operation is calculated based on the fan duty during the cooling fan operation obtained in the process of step S30 or step S70. In step S140, the sum P = Pc + Pf of the chargeable power Pc calculated in step S120 and the fan power consumption Pf calculated in step S130 is calculated. This electric power P represents the maximum value of electric power required for battery charging and cooling fan driving during regenerative charging. Therefore, when the electric power by regenerative power generation is larger than the required maximum power P, the amount exceeding the required maximum power P cannot be used for battery charging and fan driving.
[0037]
In step S150, the required maximum power P calculated in step S140 is compared with the power generation possible power Pg calculated in step S110 to determine whether Pg> P. That is, it is determined whether or not power larger than the required maximum power P required for cooling fan driving and battery charging can be generated by regenerative power generation. If it is determined in step S150 that the electric power Pg that can be generated is Pg> P, that is, if it is determined that the necessary maximum electric power P can be generated by regenerative power generation, the process proceeds to step S160, and it is determined that Pg ≦ P. Then, the process proceeds to step S170.
[0038]
When the process proceeds from step S150 to step S160, the required maximum power P (= Pc + Pf) calculated in step S140 is set as the regenerative usable power Pr. Here, the regenerative electric power Pr represents electric power that can be used when the battery is charged and the cooling fan is driven by the regenerative electric power. On the other hand, when it is determined in step S150 that the electric power Pg that can be generated is Pg ≦ P and the process proceeds to step S170, it is determined whether or not Pg> Pc in step S170. That is, in step S170, it is determined whether or not the electric power larger than the acceptable power Pc of the main battery 8 can be regeneratively generated.
[0039]
If it is determined in step S170 that Pg> Pc, the process proceeds to step S180, and the power generation available power Pg calculated in step S110 is set to the regenerative use available power Pr. Further, when it is determined in step S170 that the electric power Pg that can be generated is Pg ≦ Pc, the process proceeds to step S190, and the chargeable electric power Pc of the main battery 8 calculated in step S120 is set as the regenerative electric power Pr. In this case, all the regenerative power is used for charging the main battery 8.
[0040]
As described above, when the regenerative power Pr is set in steps S160, S180, and S190, charging control of the main battery 8 and drive control of the cooling fan 23 are performed using the regenerative power Pr as a regenerative limit value. When the regenerative usable power Pr is set as in step S160 or step S180, the regenerative usable power Pr is Pc + Pf or Pg at the maximum and becomes larger than the rechargeable power Pc, but charging of the main battery 8 itself is chargeable power. Charge control is performed using Pc as the battery charge limit value.
[0041]
Then, the remaining surplus power obtained by subtracting the chargeable power Pc from the power actually regenerated as the regenerative usable power Pr is used as drive energy for the cooling fan 23 via the DC / DC converter 24. Further, when the setting is made as in step S190, as described above, the power regenerated as the regenerative usable power Pr is all used for charging the main battery 8, and the auxiliary battery is used for driving the cooling fan 23. 21 power is used.
[0042]
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the above-described charge limit control, in which the vertical axis represents the charge limit value (kW) and the horizontal axis represents the battery temperature T (° C.). A solid line L11 indicates battery power (charge limit value) Pc acceptable by the main battery 8, and a broken line L12 indicates regenerative power (regeneration limit value) Pr. The broken line L12 shown in FIG. 13 is the regenerative usable power Pr when step S160 or step S180 is executed, and takes into account battery charging and cooling fan drive.
[0043]
When step S190 is executed, the regenerative available power Pr (broken line L12) matches the battery possible power Pc (solid line L11). Note that, only when the battery temperature T exceeds T2, the processing after step S100 in FIGS. 10 and 11 is executed, so the broken line L2 is shown only in the region of T> T2. That is, when the battery temperature T is equal to or lower than T2, the charging control of the main battery 8 is performed based on the solid line L11, and when the battery temperature T exceeds T2, the battery charging control and the cooling fan drive are performed based on the broken line L12. Control.
[0044]
In the example shown in FIG. 13, the battery charge limit value of the main battery 8 is 35 kW, and 36 kW is set as the regeneration limit value when T> T2. When step S160 is executed, 1 kW, which is the difference between them, is the above-described Pf, which is regenerative power that can be used for driving the fan. The maximum 1 kW of power that is not used for charging the battery is used for driving the fan. This is the maximum power consumed for driving the fan, and the power that is actually used depending on the driving status of the cooling fan 23 is Different.
[0045]
FIG. 14 is a diagram showing a temporal transition of charge / discharge power and power available for driving the cooling fan. The portion D shaded exceeding the battery charge limit value is surplus power that cannot be used for battery charging, and this surplus power is used for driving the cooling fan. If the surplus power in the hatched portion D is smaller than the power required for driving the cooling fan, the shortage is supplied from the auxiliary battery 22.
[0046]
Conventionally, regenerative control is performed by the solid line L1 even when the battery temperature T is higher than T2. Therefore, when the regenerative braking force corresponding to the rechargeable electric power Pc of the main battery 8 is smaller than the required braking force, the mechanical braking is activated to supplement the braking force, or the regenerative power generation is more than the rechargeable electric power Pc. The generated power was converted to thermal energy using a resistor.
[0047]
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the surplus power generated by regenerative generation more than the chargeable power Pc (shaded portion D in FIG. 14) is used for driving the cooling fan 23. The regenerative energy that was wasted as heat energy can be used effectively. As a result, the energy efficiency of the entire vehicle can be improved.
[0048]
In the above-described embodiment, the cooling fan 23 is used as a cooling device for the main battery 8, but the present invention is not limited to the cooling fan and can be applied to various cooling devices. In the correspondence between the embodiment described above and the elements of the claims, the electric motor 2 constitutes an energy conversion device, the main battery 8 constitutes a battery, and the vehicle controller 9 constitutes generated power calculation means and control means. In addition, the present invention is not limited to the above embodiment as long as the characteristics of the present invention are not impaired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of a battery cooling control apparatus according to the present invention;
FIG. 2 is a flowchart illustrating cooling fan drive control in the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a temperature change in battery charging efficiency.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of cooling fan duty setting.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a charging current and a charging efficiency of a battery.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of fan duty setting.
FIG. 7 is a diagram illustrating another example of fan duty setting.
FIG. 8 is a diagram showing an operation / non-operation pattern of a cooling fan.
FIG. 9 is a diagram illustrating changes in battery temperature during cooling fan drive control.
FIG. 10 is a diagram illustrating a flowchart in the second embodiment.
FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure following FIG. 10;
FIG. 12 is a diagram illustrating an IV characteristic line.
FIG. 13 is a diagram showing an example of charge control in the second embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing a temporal transition of charge / discharge power and power available for driving a cooling fan.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Electric motor 7 Inverter 8 Main battery 9 Vehicle controller 13 Engine controller 14 Motor controller 15 Battery controller 18 Voltage sensor 19 Current sensor 20 Temperature sensor 21 Supplementary battery 23 Cooling fan

Claims (6)

接続されたエネルギー変換装置への放電および前記エネルギー変換装置による充電が行われるバッテリを冷却する冷却装置と、
前記バッテリの充電電流値を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された充電電流値が、前記バッテリの充電効率が所定値となる所定充電電流値を超えたときに前記冷却装置による前記バッテリの冷却を行わせる制御手段とを備えたことを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
A cooling device for cooling a battery to be discharged to and charged by the energy conversion device connected, and
Current detecting means for detecting a charging current value of the battery;
Control means for cooling the battery by the cooling device when a charging current value detected by the current detecting means exceeds a predetermined charging current value at which the charging efficiency of the battery becomes a predetermined value. A battery cooling control device.
請求項1に記載のバッテリ冷却制御装置において、
前記バッテリの温度を検出する温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記電流検出手段で検出された充電電流値と前記温度検出手段で検出されたバッテリ温度とに基づいて、前記冷却装置による前記バッテリの冷却を行わせることを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
The battery cooling control device according to claim 1,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the battery;
The control unit causes the cooling device to cool the battery based on a charging current value detected by the current detection unit and a battery temperature detected by the temperature detection unit. Control device.
請求項2に記載のバッテリ冷却制御装置において、
前記制御手段は、前記温度検出手段で検出されたバッテリ温度が所定値を超える場合には、前記充電電流値の大きさに関わらず前記冷却装置による前記バッテリの冷却を行わせることを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
The battery cooling control device according to claim 2,
The control means causes the cooling device to cool the battery regardless of the magnitude of the charging current value when the battery temperature detected by the temperature detection means exceeds a predetermined value. Battery cooling control device.
請求項1〜3のいずれかに記載のバッテリ冷却制御装置において、
前記バッテリの受け入れ可能電力である充電可能電力を演算する充電可能電力演算手段と、
前記エネルギー変換装置による充電時の最大発電電力を演算する発電電力演算手段とを備え、
前記制御手段は、前記発電電力演算手段で演算された最大発電電力が前記充電可能電力演算手段で演算された充電可能電力よりも大きい場合には、前記発電電力から前記充電可能電力を差し引いた余剰電力で前記冷却装置を駆動させることを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
The battery cooling control device according to any one of claims 1 to 3,
Rechargeable power calculating means for calculating chargeable power that is acceptable power of the battery;
A generated power calculating means for calculating the maximum generated power during charging by the energy conversion device,
When the maximum generated power calculated by the generated power calculating means is larger than the chargeable power calculated by the rechargeable power calculating means, the control means is a surplus obtained by subtracting the rechargeable power from the generated power A battery cooling control device that drives the cooling device with electric power.
請求項1〜4のいずれかに記載のバッテリ冷却制御装置において、
前記制御手段は、前記充電電流値が大きいほど前記冷却装置の冷却能力が大きくなるように制御することを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
In the battery cooling control device according to any one of claims 1 to 4,
The battery cooling control device, wherein the control means performs control so that the cooling capacity of the cooling device increases as the charging current value increases.
請求項2〜5のいずれかに記載のバッテリ冷却制御装置において、
前記制御手段は、前記充電電流値が同一の場合には、前記バッテリ温度が大きいほど前記冷却装置の冷却能力が大きくなるように制御することを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
In the battery cooling control device according to any one of claims 2 to 5,
The said control means is a battery cooling control apparatus characterized by controlling so that the cooling capability of the said cooling device becomes large, so that the said battery temperature is large, when the said charging current value is the same.
JP2003207114A 2003-08-11 2003-08-11 Battery cooling control device Withdrawn JP2005063682A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003207114A JP2005063682A (en) 2003-08-11 2003-08-11 Battery cooling control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003207114A JP2005063682A (en) 2003-08-11 2003-08-11 Battery cooling control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005063682A true JP2005063682A (en) 2005-03-10

Family

ID=34363713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003207114A Withdrawn JP2005063682A (en) 2003-08-11 2003-08-11 Battery cooling control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005063682A (en)

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006335170A (en) * 2005-06-01 2006-12-14 Nissan Motor Co Ltd Strong electricity system cooling device for vehicle
JP2007259530A (en) * 2006-03-20 2007-10-04 Denso Corp Power unit for double-power system of vehicle
JP2008278705A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Toyota Motor Corp Device for cooling secondary battery
WO2010058688A1 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 本田技研工業株式会社 Capacitor cooling device
JP2010124547A (en) * 2008-11-17 2010-06-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Apparatus and method for charge control and photovoltaic power generating system
JP2010525999A (en) * 2007-01-11 2010-07-29 オーチス エレベータ カンパニー Thermoelectric thermal management system for energy storage system in regenerative elevator
JP2010226894A (en) * 2009-03-24 2010-10-07 Sanyo Electric Co Ltd Vehicular power supply apparatus and method of cooling the same
US8471400B2 (en) 2011-09-01 2013-06-25 Hyundai Motor Company Vehicle generator control system and method for saving fuel
US8566003B2 (en) 2011-08-24 2013-10-22 Hyundai Motor Company Vehicle generator control system and method for saving fuel
CN103358886A (en) * 2012-04-06 2013-10-23 铃木株式会社 Cooling fan control device
JP2013240156A (en) * 2012-05-14 2013-11-28 Mk Seiko Co Ltd Power supply
JP2014088160A (en) * 2012-10-04 2014-05-15 Toyota Industries Corp Drive device for hybrid vehicle
US8843258B2 (en) 2008-12-03 2014-09-23 Honda Motor Co., Ltd. Battery unit heating apparatus
JP2014205386A (en) * 2013-04-11 2014-10-30 スズキ株式会社 Battery charge/discharge control device
JP2015116856A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 いすゞ自動車株式会社 Hybrid vehicle and control method therefor
JP2016049838A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 三菱自動車工業株式会社 Regeneration control unit
JP2016201905A (en) * 2015-04-10 2016-12-01 トヨタ自動車株式会社 Cooling system for on-vehicle secondary battery
JP2016201927A (en) * 2015-04-10 2016-12-01 トヨタ自動車株式会社 Cooling system for on-vehicle secondary battery
JP2017093048A (en) * 2015-11-04 2017-05-25 株式会社デンソー Motor control device
CN107031374A (en) * 2015-09-16 2017-08-11 福特全球技术公司 Motor vehicle driven by mixed power and the method for adjusting Vehicular battery
JP2018007314A (en) * 2016-06-27 2018-01-11 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle
JP2019031214A (en) * 2017-08-09 2019-02-28 トヨタ自動車株式会社 Driving force controller of hybrid vehicle
DE112017003320T5 (en) 2016-07-01 2019-03-28 Mitsubishi Electric Corporation Accumulator cooling control device and accumulator cooling control method
JP2019057994A (en) * 2017-09-20 2019-04-11 三菱自動車工業株式会社 Electric vehicle
US20190221899A1 (en) * 2018-01-15 2019-07-18 Ford Global Technologies, Llc Predictive battery thermal management system
CN111816951A (en) * 2019-08-20 2020-10-23 百度(美国)有限责任公司 Power supply architecture design for thermal management of battery backup energy storage

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4650108B2 (en) * 2005-06-01 2011-03-16 日産自動車株式会社 High-power cooling system for vehicles
JP2006335170A (en) * 2005-06-01 2006-12-14 Nissan Motor Co Ltd Strong electricity system cooling device for vehicle
JP2007259530A (en) * 2006-03-20 2007-10-04 Denso Corp Power unit for double-power system of vehicle
JP4696990B2 (en) * 2006-03-20 2011-06-08 株式会社デンソー Dual power supply vehicle power supply device
JP2010525999A (en) * 2007-01-11 2010-07-29 オーチス エレベータ カンパニー Thermoelectric thermal management system for energy storage system in regenerative elevator
JP2008278705A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Toyota Motor Corp Device for cooling secondary battery
JP4715803B2 (en) * 2007-05-07 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 Secondary battery cooling device
JP2010124547A (en) * 2008-11-17 2010-06-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Apparatus and method for charge control and photovoltaic power generating system
JP2010120589A (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Honda Motor Co Ltd Capacitor cooling device
JP2011086628A (en) * 2008-11-21 2011-04-28 Honda Motor Co Ltd Electric storage unit cooling device
JP4725815B2 (en) * 2008-11-21 2011-07-13 本田技研工業株式会社 Capacitor cooling device
US20110223463A1 (en) * 2008-11-21 2011-09-15 Honda Motor Co., Ltd. Battery unit cooling apparatus
CN102216103A (en) * 2008-11-21 2011-10-12 本田技研工业株式会社 Capacitor cooling device
WO2010058688A1 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 本田技研工業株式会社 Capacitor cooling device
US8843258B2 (en) 2008-12-03 2014-09-23 Honda Motor Co., Ltd. Battery unit heating apparatus
JP2010226894A (en) * 2009-03-24 2010-10-07 Sanyo Electric Co Ltd Vehicular power supply apparatus and method of cooling the same
US8566003B2 (en) 2011-08-24 2013-10-22 Hyundai Motor Company Vehicle generator control system and method for saving fuel
US8471400B2 (en) 2011-09-01 2013-06-25 Hyundai Motor Company Vehicle generator control system and method for saving fuel
CN103358886A (en) * 2012-04-06 2013-10-23 铃木株式会社 Cooling fan control device
JP2013240156A (en) * 2012-05-14 2013-11-28 Mk Seiko Co Ltd Power supply
JP2014088160A (en) * 2012-10-04 2014-05-15 Toyota Industries Corp Drive device for hybrid vehicle
JP2014205386A (en) * 2013-04-11 2014-10-30 スズキ株式会社 Battery charge/discharge control device
JP2015116856A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 いすゞ自動車株式会社 Hybrid vehicle and control method therefor
JP2016049838A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 三菱自動車工業株式会社 Regeneration control unit
US10381695B2 (en) 2015-04-10 2019-08-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cooling system for secondary battery
JP2016201905A (en) * 2015-04-10 2016-12-01 トヨタ自動車株式会社 Cooling system for on-vehicle secondary battery
JP2016201927A (en) * 2015-04-10 2016-12-01 トヨタ自動車株式会社 Cooling system for on-vehicle secondary battery
CN107031374A (en) * 2015-09-16 2017-08-11 福特全球技术公司 Motor vehicle driven by mixed power and the method for adjusting Vehicular battery
JP2017093048A (en) * 2015-11-04 2017-05-25 株式会社デンソー Motor control device
JP2018007314A (en) * 2016-06-27 2018-01-11 トヨタ自動車株式会社 Electric vehicle
DE112017003320T5 (en) 2016-07-01 2019-03-28 Mitsubishi Electric Corporation Accumulator cooling control device and accumulator cooling control method
US10840567B2 (en) 2016-07-01 2020-11-17 Mitsubishi Electric Corporation Storage battery cooling control device and storage battery cooling control method
JP2019031214A (en) * 2017-08-09 2019-02-28 トヨタ自動車株式会社 Driving force controller of hybrid vehicle
JP2019057994A (en) * 2017-09-20 2019-04-11 三菱自動車工業株式会社 Electric vehicle
US20190221899A1 (en) * 2018-01-15 2019-07-18 Ford Global Technologies, Llc Predictive battery thermal management system
US11342603B2 (en) * 2018-01-15 2022-05-24 Ford Global Technologies, Llc Thermal management of traction battery based on electric current of traction battery
CN111816951A (en) * 2019-08-20 2020-10-23 百度(美国)有限责任公司 Power supply architecture design for thermal management of battery backup energy storage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005063682A (en) Battery cooling control device
JP4538418B2 (en) Secondary battery charge / discharge controller
US6989644B2 (en) Regenerative braking system and method using air conditioning system of electric vehicle
KR100981119B1 (en) Vehicle drive device and method of controlling vehicle drive device
JP3876979B2 (en) Battery control device
JP4020646B2 (en) Control method of hybrid electric vehicle
US6847127B1 (en) System and method for controlling power distribution of fuel cell hybrid electric vehicle
JP3912475B2 (en) Power generation control device for hybrid electric vehicle
JP4992728B2 (en) Power supply device and discharge control method thereof
JP2004320872A (en) Power supply device for vehicle
JP2006312352A (en) Control device for driving system
JP2008193772A (en) Electric automobile and controller and control method of same
JP2006280161A (en) Regenerative controller for hybrid electric vehicle
WO2013018221A1 (en) Vehicle, and vehicle control method
JP2008295300A (en) Power restrictions arrangement of vehicle equipped with capacitor
JPH11136808A (en) Power generation controller for hybrid vehicle
KR20120012654A (en) Electric vehicle and method for controlling the same
JP4010257B2 (en) Electric vehicle and control method thereof
JP2007191088A (en) Hybrid vehicle
JP3013764B2 (en) Charge and discharge control device for hybrid electric vehicles
JP2006254553A (en) Vehicle controller
JP4192658B2 (en) Vehicle control apparatus and control method
JP2006180626A (en) Control device of hybrid vehicle
JP4064398B2 (en) Charge / discharge control device for motor battery
KR20040045743A (en) Power control method of fuel cell hybrid electrical vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060628

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080624

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080605

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081007

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20081014

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20090903