JP2005065352A - Battery charge/discharge controller - Google Patents
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両等に用いられるバッテリのバッテリ充放電制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ニッケル水素電池などようにニッケル化合物を用いたバッテリをハイブリッド車両の電源として使用した場合、完全放電に至る前に充電したり、満充電に至る前に放電する制御を繰り返し行うと、実際に使用できる容量が低下してしまうメモリ効果が発生する。このようなメモリ効果の発生に対して、バッテリの使用SOC(State Of Charge)範囲の幅を変化させることによって完全放電付近までバッテリを放電させて、メモリ効果を解消させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−69608号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来技術では、バッテリの使用SOC範囲の幅を完全放電付近まで広げることにより、メモリ効果を解消させるようにしている。しかしながら、ニッケル化合物を用いたバッテリでは完全放電付近における電圧低下が急激なため、そのような制御を行うとバッテリが過放電状態となってしまうおそれがあり、バッテリ寿命の低下を招くという問題があった。
【0005】
本発明は、バッテリの過放電を防止しつつ、メモリ効果の影響を避けることができるバッテリ充電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】
本発明によるバッテリ充放電制御装置では、バッテリ容量が上限値および下限値で規定される一定幅の容量制御範囲となるように、制御手段でバッテリの充放電を制御する。そして、判断手段により容量制御範囲においてバッテリにメモリ効果が発生しているか否かを判断する。メモリ効果が発生していると判断された場合、変更手段は、メモリ効果の発生範囲を含まないように容量制御範囲を一定幅に保持しつつ変更する。
【0007】
【発明の効果】
本発明によれば、容量制御範囲においてバッテリにメモリ効果が発生した場合には、容量制御範囲変更手段によりメモリ効果の発生範囲を含まないように容量制御範囲を一定幅に保持しつつ変更するため、メモリ効果発生領域を使用せずにバッテリの充放電制御が行われる。その結果、バッテリが過放電となるのを防止することができるとともに、メモリ効果の影響を受けることなくバッテリの充放電を行うことができる。
【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。図1は本発明によるバッテリ充放電制御装置の一実施の形態を説明するブロック図であり、ハイブリッド自動車に適用したものである。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を介して駆動用のバッテリ8と接続されている。モータ走行時にはバッテリ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、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】
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、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、バッテリ8からも電動モータ2に電力が供給される。
【0013】
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、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を駆動してバッテリ8を充電する。
【0014】
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。
【0015】
このように、ハイブリッド車両では減速・制動時の回生発電によりバッテリ8の充電を行うようにしているが、バッテリ8が満充電近傍の状態にある場合には制御性が悪いため、通常は満充電近傍を含まない所定の使用SOC範囲内で充放電制御が行われる。例えば、SOCが40%〜80%の範囲となるように充放電制御が行われる。しかし、ニッケル水素電池のようなニッケル系二次電池では、上述したようなSOC範囲(40%〜80%)で充放電を繰り返して使用すると、実際に使用できる容量が低下するというメモリ効果が生じる。
【0016】
図3はニッケル水素電池で構成されたバッテリ8のメモリ効果を説明する図である。図3において、横軸は電池のSOCを表しており、縦軸は電池電圧を表している。実線L10はメモリ効果発生前の電圧−SOC特性を示し、破線L20はメモリ効果が発生した場合の電圧−SOC特性を示している。図3の範囲「SOCmax≧SOC≧SOCmin」はメモリ効果が発生していない通常の場合の使用SOC範囲を示しており、例えば、SOCmin=40%、SOCmax=80%のように設定される。バッテリ8の放電が行われると、バッテリ8のSOCは減少して図3の使用SOC範囲内を図示右側に移動する。逆に充電が行われると、SOCが増加して使用SOC範囲内を左側に移動する。
【0017】
メモリ効果発生前(L10)では、使用SOC範囲の下限値SOCminにおける電池電圧はVminであるが、メモリ効果発生後はV’min(<Vmin)に低下する。実際に充放電制御を行う場合にはバッテリ電圧に基づいて制御が行われるので、下限電圧Vmin以下では電池は使用できないと判断する。そのため、通常は図3の実線L10で示すようにSOC=SOCminまで使用可能とされるが、破線L20のように変化した場合にはSOC=SOC1以下の残容量は使用できない容量とされ、実際に使用できる容量が(SOC1−SOCmin)だけ小さくなってしまう。このように、実際に使用できる容量が低下した状態を、メモリ効果が発生していると呼んでいる。
【0018】
図3からも分かるように、バッテリ8のSOCがSOC1よりも小さくなると電池電圧の低下傾向が急になる。そのため、前述した従来技術のように使用SOC範囲を広げてバッテリ8を使用すると、バッテリ8が過放電となるおそれがあった。本実施の形態では、そのような過放電を避けるような充放電時のメモリ効果制御を行うとともに、発生したメモリ効果を解消するように制御する。。
【0019】
《メモリ効果発生時の制御について》
次に、メモリ効果発生時の制御について説明する。図2はバッテリ8のメモリ効果の影響を回避するとともに、メモリ効果を解消するための制御を説明するフローチャートであり、バッテリコントローラ15で実行される処理を示したものである。図2のフローチャートに示す一連の処理は、車両のイグニッションスイッチがオンされると開始され、その後、イグニッションスイッチがオフされるまで、所定時間間隔で繰り返し実行される。
【0020】
ステップS10では、バッテリ8にメモリ効果が発生しているか否かを判定し、メモリ効果が発生していないと判定されると図2のフローチャートを終了する。すなわち、使用SOC範囲として初期設定であるSOCmax≧SOC≧SOCminを使用し、バッテリ8の充放電制御を行う。一方、ステップS10でメモリ効果が発生していると判定されるとステップS20に進む。ここで、メモリ効果が発生したか否かの判定方法としては種々あるが、例えば、次の(a),(b)のように判定する。
【0021】
(a)充放電時に電圧センサ18で検出されるバッテリ8の電圧が使用SOC範囲の下限値SOCminにおける電圧Vminに達した場合に、メモリ効果が発生したと判定する。通常の使用SOC範囲(SOCmax≧SOC≧SOCmin)で充放電制御を行っている場合には、バッテリ8のSOCがSOCminに近づくと充電を行うように制御されるため、メモリ効果が発生していないときはバッテリ電圧は下限値Vminに達することはない。しかし、メモリ効果が発生して図3のL20のような特性に変化すると、通常の使用SOC範囲で充放電制御している場合でも、バッテリ8のSOCがSOC1になったときに電圧Vminが検出される。
【0022】
(b)放電時にバッテリ電圧およびバッテリ電流を複数ポイント検出し、そのサンプリングデータからI−V特性直線を回帰演算し、I−V特性直線からバッテリ8の内部抵抗が求められる。そして、異なる複数のSOC毎に内部抵抗を求めて、SOCの下限値SOCmin付近における内部抵抗が他のSOC領域の内部抵抗に比べて大きくなっている場合に、メモリ効果が発生したと判定する。
【0023】
以下では(a)の場合を例に説明する。メモリ効果が発生したと判定されてステップS10からステップS20へ進んだ場合には、図3に示すように本来の特性L10から大きくずれたメモリ効果発生範囲を避けるように、範囲幅(SOCmax−SOCmin)を保ったまま、充放電制御の使用SOC範囲を通常の使用SOC範囲(SOCmax≧SOC≧SOCmin)からSOCが大きくなる方へと上昇させる。すなわち、SOCmax≧SOC≧SOCminであった使用SOC範囲をSOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1と全体を+ΔSOC1だけ上昇させる。
【0024】
この上昇させる大きさΔSOC1については、図3のΔSOC1のように実線L10と破線L20とのずれが大きい領域(メモリ効果が発生している領域)を含まないように設定すれば良い。破線L20はバッテリの特性として実測等により予め求めることができるので、その実測値に基づいてΔSOC1を設定すればよい。なお、使用SOC範囲をSOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1のように+ΔSOC1だけ増加させる際には、車両挙動の急変を防止するためにSOCの上昇速度を小さくするのが望ましく、1%/分程度とするのが好ましい。
【0025】
ステップS20の処理により、新たに設定された使用SOC範囲(SOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1)内においては実線L10と破線L20との間とのずれはほとんど無い。そのため、この範囲内で充放電制御している限りメモリ効果が発生しているSOC範囲を使用しないため、実際に使用できる残容量が低下するという不都合が発生することはない。
【0026】
次いで、ステップS30では、電圧センサ18で検出されるバッテリ電圧が予め設定された上限電圧Vu(図3参照)に達したか否かを判定し、上限電圧Vuに達したと判定されるとステップS40へ進み、上限電圧Vuに達していないと判定されるとステップS10に戻る。この上限電圧Vuは、バッテリ8が過充電となる充電電圧を規定するものである。ステップS30からステップS10に戻った場合には、再びメモリ効果が発生しているか否かを判定する。この場合、ステップS20で使用SOC範囲を「SOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1」に変更しているので、下限SOCmin+ΔSOC1に対応する電圧値を検出したか否かでメモリ効果が発生したか否かを判定する。
【0027】
ステップS20で使用SOC範囲を「SOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1」に変更した変更当初はメモリ効果が生じることはない。そのため、ステップS10においてNOと判定され、図2のフローチャートの処理を終了する。すなわち、バッテリ8の充放電制御は、使用SOC範囲「SOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1」に基づいて行われる。その後、所定時間が経過すると、再び図2の制御が実行される。
【0028】
このように、使用SOC範囲を「SOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1」に変更した当初は、メモリ効果が発生せずステップS10では常にNOと判定され、使用SOC範囲は「SOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1」に維持される。しかしながら、この範囲で充放電を繰り返していると、図4に示すように、使用SOC範囲「SOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1」の制御下限SOCmin+ΔSOC1付近において再度メモリ効果が発生することがある。そのような場合には、ステップS10でメモリ効果が発生したと判定されてステップS20へ進む。
【0029】
図4は、使用SOC範囲「SOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1」で充放電制御を行っているときに、メモリ効果が発生した場合の電池特性(破線L20)を示したものである。使用SOC範囲の下限SOCmin+ΔSOC1付近では、破線L20は実線L10から大きくずれてメモリ効果が発生している。ステップS20では、現在の使用SOC範囲「SOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1」の全体を+ΔSOC2だけ上昇させて、「SOCmax+ΔSOC1+ΔSOC2≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1+ΔSOC2」を新たな使用SOC範囲に設定する。なお、SOCmax+ΔSOC1+ΔSOC2に対応する電圧がバッテリ8の上限電圧Vuを超えるような場合には、使用SOC範囲の上限を上限電圧Vuに対応するSOCuに設定する。
【0030】
このようなステップS20の処理を何回か行うと、使用SOC範囲の上限がSOCuとなるため、電圧センサ18で検出されるバッテリ電圧が上限電圧Vuに達する場合がある。そのような場合には、ステップS30でYESと判定されてステップS40へ進む。ステップS40では、ステップS10と同様にメモリ効果が発生したか否かを判定し、図5に示すように使用SOC範囲の下限付近にメモリ効果が発生したならばステップS50へ進む。
【0031】
ステップS50では、図5の使用SOC範囲の下限の降下を開始する。この場合も、降下速度1%/分程度の速度で徐々に下げる。ステップS60では、降下中の使用SOC範囲の中央値とバッテリ8の実際のSOCとを比較して、「中央値>実SOC」であって「(中央値−実SOC)<(中央値の5%)」であるSOC3となったか否かを判定する。ステップS60でYESと判定されたならば、ステップS70へ進んで下限の降下を停止する。すなわち、バッテリ8の放電が行われて実SOCが低下するに従って、使用SOC範囲の下限が図5の右側に移動する。停止時までの降下量はSOCu−(SOCmax−SOCmin)−SOC3となる。なお、停止位置のSOC3が初期値の下限であるSOCminよりも小さい場合には、下限をSOCminに設定する。
【0032】
ステップS80では、使用SOC範囲の下限はステップS70で停止した値に固定した状態で、使用SOC範囲の上限を下限の場合と同じ値だけ降下させる。この場合も、降下速度1%/分程度で徐々に降下させる。ステップS90では、使用SOC範囲が初期の使用SOC範囲「SOCmax≧SOC≧SOCmin」と等しいか否かを判定し、等しいと判定されると一連の処理を終了し、異なっていると判定されるとステップS50へ戻ってステップS50からステップS80までの降下処理を再び行う。
【0033】
ステップS50からステップS70までの下限降下処理においては、メモリ効果が発生している領域よりもバッテリ電圧が低い領域で充放電が行われる。その結果、メモリ効果が解消される。さらに、メモリ効果の解消が行われる時点では、電池電圧は図3のV’minに比べて十分高くなっているので、バッテリ8が過放電となるおそれがない。
【0034】
なお、上述したメモリ効果発生の判定方法(a)、(b)に加えて、以下の(c)、(d)に述べるような判定方法もある。
(c)充放電時間が所定時間に達した場合に、メモリ効果が発生したと判定する。(d)充放電容量が所定容量に達した場合に、メモリ効果が発生したと判定する。
【0035】
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、バッテリコントローラ15は制御手段、判断手段および変更手段を、電圧センサ18は電圧検出手段を、降下量「SOCu−(SOCmax−SOCmin)−SOC3」が所定減少値をそれぞれ構成する。なお、上述した実施の形態では、ハイブリッド自動車の走行用バッテリの充放電制御を例に説明したが、中間付近の容量範囲で充放電が繰り返されてメモリ効果が発生するようなバッテリであれば、本発明を適用することができる。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充放電制御装置の一実施の形態を説明するブロック図である。
【図2】メモリ効果発生時の制御を示すフローチャートである。
【図3】ニッケル水素電池で構成されたバッテリ8のメモリ効果を説明する図である。
【図4】使用SOC範囲「SOCmax+ΔSOC1≧SOC≧SOCmin+ΔSOC1」で充放電制御を行っているときにメモリ効果が発生した場合の電池特性を示す図である。
【図5】下限降下動作を説明する図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 電動モータ
7 インバータ
8 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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery charge / discharge control device for a battery used in a hybrid vehicle or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a battery using a nickel compound, such as a nickel metal hydride battery, is used as a power source for a hybrid vehicle, it is actually possible to repeatedly charge the battery before full discharge or to discharge before full charge. The memory effect that the usable capacity is reduced occurs. In response to the occurrence of such a memory effect, a technique is known in which the memory effect is eliminated by changing the width of the SOC (State Of Charge) range of the battery to discharge the battery to near full discharge ( For example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-69608
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described prior art, the memory effect is eliminated by expanding the range of the SOC usage range of the battery to the vicinity of complete discharge. However, since the voltage drop in the vicinity of complete discharge is abrupt in a battery using a nickel compound, such control may cause the battery to be in an overdischarge state, resulting in a decrease in battery life. It was.
[0005]
The present invention provides a battery charge control device capable of avoiding the influence of the memory effect while preventing overdischarge of the battery.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the battery charge / discharge control device according to the present invention, the charge / discharge of the battery is controlled by the control means so that the battery capacity falls within a constant width capacity control range defined by the upper limit value and the lower limit value. Then, it is determined by the determining means whether or not the memory effect is generated in the battery in the capacity control range. When it is determined that the memory effect has occurred, the changing unit changes the capacity control range while maintaining a constant width so as not to include the memory effect generation range.
[0007]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the memory effect occurs in the battery in the capacity control range, the capacity control range is changed while the capacity control range is kept constant so as not to include the memory effect generation range by the capacity control range changing means. The battery charge / discharge control is performed without using the memory effect occurrence region. As a result, the battery can be prevented from being overdischarged, and the battery can be charged and discharged without being affected by the memory effect.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of a battery charge / discharge control device according to the present invention, which is applied to a hybrid vehicle. The hybrid vehicle shown in FIG. 1 is a combination of a parallel system and a series system, and includes an
[0009]
The electric motor 2 is connected to a driving
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The hybrid vehicle shown in FIG. 1 travels by driving the electric motor 2 with the electric power of the
[0013]
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
[0014]
At the time of braking and deceleration, the electric motor 2 is driven by the driving force of the
[0015]
As described above, in the hybrid vehicle, the
[0016]
FIG. 3 is a diagram for explaining the memory effect of the
[0017]
Before the memory effect occurs (L10), the battery voltage at the lower limit SOCmin of the used SOC range is Vmin, but after the memory effect occurs, it decreases to V′min (<Vmin). When the charge / discharge control is actually performed, the control is performed based on the battery voltage. Therefore, it is determined that the battery cannot be used below the lower limit voltage Vmin. Therefore, normally, as shown by the solid line L10 in FIG. 3, it can be used up to SOC = SOCmin, but when it changes as shown by the broken line L20, the remaining capacity below SOC = SOC1 is regarded as an unusable capacity. The usable capacity is reduced by (SOC1-SOCmin). In this way, the state where the capacity that can actually be used is reduced is called the memory effect.
[0018]
As can be seen from FIG. 3, when the SOC of the
[0019]
<Control when memory effect occurs>
Next, control when the memory effect occurs will be described. FIG. 2 is a flowchart for explaining control for avoiding the influence of the memory effect of the
[0020]
In step S10, it is determined whether or not the memory effect has occurred in the
[0021]
(A) When the voltage of the
[0022]
(B) The battery voltage and the battery current are detected at a plurality of points during discharging, the IV characteristic line is regressed from the sampling data, and the internal resistance of the
[0023]
Hereinafter, the case of (a) will be described as an example. When it is determined that the memory effect has occurred and the process proceeds from step S10 to step S20, the range width (SOCmax−SOCmin is set so as to avoid the memory effect occurrence range greatly deviated from the original characteristic L10 as shown in FIG. ) Is maintained, and the use SOC range of charge / discharge control is increased from the normal use SOC range (SOCmax ≧ SOC ≧ SOCmin) to the one where the SOC increases. That is, the SOC range in which SOCmax ≧ SOC ≧ SOCmin is increased to SOCmax + ΔSOC1 ≧ SOC ≧ SOCmin + ΔSOC1 as a whole by + ΔSOC1.
[0024]
The magnitude ΔSOC1 to be raised may be set so as not to include an area where the deviation between the solid line L10 and the broken line L20 is large (area where the memory effect occurs), as in ΔSOC1 of FIG. Since the broken line L20 can be obtained in advance as a battery characteristic by actual measurement or the like, ΔSOC1 may be set based on the actual measurement value. When increasing the SOC range to be used by + ΔSOC1 such as SOCmax + ΔSOC1 ≧ SOC ≧ SOCmin + ΔSOC1, it is desirable to reduce the rate of increase in SOC in order to prevent sudden changes in vehicle behavior. Is preferred.
[0025]
By the process of step S20, there is almost no deviation between the solid line L10 and the broken line L20 within the newly set SOC range (SOCmax + ΔSOC1 ≧ SOC ≧ SOCmin + ΔSOC1). Therefore, as long as charge / discharge control is performed within this range, the SOC range in which the memory effect is generated is not used, so that there is no inconvenience that the actually usable remaining capacity is reduced.
[0026]
Next, in step S30, it is determined whether or not the battery voltage detected by the voltage sensor 18 has reached a preset upper limit voltage Vu (see FIG. 3). If it is determined that the upper limit voltage Vu has been reached, step S30 is performed. The process proceeds to S40, and if it is determined that the upper limit voltage Vu has not been reached, the process returns to Step S10. The upper limit voltage Vu defines a charging voltage at which the
[0027]
At the beginning of the change in which the used SOC range is changed to “SOCmax + ΔSOC1 ≧ SOC ≧ SOCmin + ΔSOC1” in step S20, the memory effect does not occur. Therefore, it is determined as NO in step S10, and the process of the flowchart of FIG. That is, the charge / discharge control of the
[0028]
As described above, when the use SOC range is changed to “SOCmax + ΔSOC1 ≧ SOC ≧ SOCmin + ΔSOC1”, the memory effect does not occur, and NO is always determined in step S10, and the use SOC range is maintained as “SOCmax + ΔSOC1 ≧ SOC ≧ SOCmin + ΔSOC1”. The However, if charging / discharging is repeated in this range, as shown in FIG. 4, the memory effect may occur again in the vicinity of the control lower limit SOCmin + ΔSOC1 of the used SOC range “SOCmax + ΔSOC1 ≧ SOC ≧ SOCmin + ΔSOC1”. In such a case, it is determined in step S10 that a memory effect has occurred, and the process proceeds to step S20.
[0029]
FIG. 4 shows battery characteristics (broken line L20) when the memory effect occurs when charge / discharge control is performed in the SOC range “SOCmax + ΔSOC1 ≧ SOC ≧ SOCmin + ΔSOC1”. In the vicinity of the lower limit SOCmin + ΔSOC1 of the used SOC range, the broken line L20 is greatly deviated from the solid line L10, and the memory effect occurs. In step S20, the entire current use SOC range “SOCmax + ΔSOC1 ≧ SOC ≧ SOCmin + ΔSOC1” is increased by + ΔSOC2, and “SOCmax + ΔSOC1 + ΔSOC2 ≧ SOC ≧ SOCmin + ΔSOC1 + ΔSOC2” is set as a new use SOC range. When the voltage corresponding to SOCmax + ΔSOC1 + ΔSOC2 exceeds the upper limit voltage Vu of the
[0030]
If the process in step S20 is performed several times, the upper limit of the SOC range used becomes SOCu, and the battery voltage detected by the voltage sensor 18 may reach the upper limit voltage Vu. In such a case, YES is determined in step S30, and the process proceeds to step S40. In step S40, it is determined whether or not the memory effect has occurred as in step S10. If the memory effect has occurred near the lower limit of the used SOC range as shown in FIG. 5, the process proceeds to step S50.
[0031]
In step S50, the lowering of the lower limit of the used SOC range in FIG. 5 is started. Also in this case, it is gradually lowered at a rate of about 1% / min. In step S60, the median of the used SOC range during the descent is compared with the actual SOC of the
[0032]
In step S80, the lower limit of the used SOC range is fixed to the value stopped in step S70, and the upper limit of the used SOC range is lowered by the same value as the lower limit. Also in this case, it is gradually lowered at a descending speed of about 1% / min. In step S90, it is determined whether or not the use SOC range is equal to the initial use SOC range “SOCmax ≧ SOC ≧ SOCmin”. If it is determined that the use SOC range is equal, the series of processing ends, and if it is determined that they are different. Returning to step S50, the descent process from step S50 to step S80 is performed again.
[0033]
In the lower limit lowering process from step S50 to step S70, charging / discharging is performed in a region where the battery voltage is lower than the region where the memory effect occurs. As a result, the memory effect is eliminated. Furthermore, since the battery voltage is sufficiently higher than V′min in FIG. 3 when the memory effect is eliminated, there is no possibility that the
[0034]
In addition to the above-described determination methods (a) and (b) for occurrence of the memory effect, there are determination methods as described in the following (c) and (d).
(C) When the charge / discharge time reaches a predetermined time, it is determined that the memory effect has occurred. (D) When the charge / discharge capacity reaches a predetermined capacity, it is determined that the memory effect has occurred.
[0035]
In the correspondence between the embodiment described above and the elements of the claims, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a battery charge / discharge control device according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing control when a memory effect occurs.
FIG. 3 is a diagram for explaining a memory effect of a
FIG. 4 is a diagram showing battery characteristics when a memory effect occurs when charge / discharge control is performed in a use SOC range “SOCmax + ΔSOC1 ≧ SOC ≧ SOCmin + ΔSOC1”.
FIG. 5 is a diagram illustrating a lower limit lowering operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記容量制御範囲において前記バッテリにメモリ効果が発生しているか否かを判断する判断手段と、
前記メモリ効果が発生していると判断された場合に、前記メモリ効果の発生範囲を含まないように前記容量制御範囲を前記一定幅に保持しつつ変更する変更手段とを備えることを特徴とするバッテリ充放電制御装置。Control means for controlling charging / discharging of the battery so that the battery capacity is within a constant width capacity control range defined by the upper limit value and the lower limit value;
Determination means for determining whether or not a memory effect is generated in the battery in the capacity control range;
And changing means for changing the capacity control range while maintaining the constant width so as not to include the generation range of the memory effect when it is determined that the memory effect is generated. Battery charge / discharge control device.
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記変更手段は、容量制御範囲の変更後に前記電圧検出手段で検出された電圧が所定上限電圧に達したならば、前記バッテリの容量に応じて前記下限値を所定減少値だけ減少し、その後に前記上限値を前記所定減少値だけ減少することを特徴とするバッテリ充放電制御装置。The battery charge / discharge control device according to claim 1,
Voltage detecting means for detecting the voltage of the battery;
If the voltage detected by the voltage detection means after the change of the capacity control range reaches a predetermined upper limit voltage, the changing means decreases the lower limit value by a predetermined decrease value according to the capacity of the battery, and thereafter The battery charge / discharge control apparatus, wherein the upper limit value is decreased by the predetermined decrease value.
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