JP2007124750A - Charge control method of battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池の充電を制御する方法に関し、とくに車両に搭載されて車両を走行させるモーターの電源に使用される電池の充電を制御するのに適している電池の充電を制御する方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling charging of a battery, and more particularly to a method for controlling charging of a battery that is suitable for controlling charging of a battery that is mounted on a vehicle and used as a power source of a motor that runs the vehicle.
車両を走行させるモーターに電力を供給する電源は、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。この電源の電池は、モーターを駆動するときに放電され、ブレーキによる回生制動で充電され、またハイブリッドカーにあってはエンジンで発電機を回転して充電される。電池は、残容量が少なくなると充電され、また過充電しないように充電されて使用される。充電される電池は、充電の条件によっては、内部でガスが発生して内圧が上昇する。電池は内圧が異常に高くなると破裂することがあるので、安全弁を設けている。安全弁は、電池の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁する。開弁する安全弁は、ガスや電解液等を内部から排出して、内圧上昇を防止して破壊しないようにする。安全弁は、開弁して外装缶の破裂を防止するが、これが開弁すると、電解液等を排出して電池としての電気特性が低下し、ひいては寿命を早めることになる。したがって、電池は、内圧が異常に上昇しないように充電をコントロールして安全弁の開弁を防止することが望ましい。 A power source that supplies electric power to a motor that drives a vehicle has a large number of batteries connected in series to increase the output voltage. The battery of this power source is discharged when the motor is driven, and is charged by regenerative braking by a brake. In the case of a hybrid car, it is charged by rotating a generator with an engine. The battery is charged when the remaining capacity is low, and is charged and used so as not to be overcharged. Depending on the charging conditions, the battery to be charged generates gas inside and the internal pressure rises. Since the battery may explode when the internal pressure becomes abnormally high, a safety valve is provided. The safety valve opens when the internal pressure of the battery becomes higher than the set pressure. The safety valve to be opened exhausts gas, electrolyte, etc. from the inside to prevent an increase in internal pressure and prevent destruction. The safety valve is opened to prevent the outer can from being ruptured. However, when the valve is opened, the electrolytic solution or the like is discharged, the electrical characteristics of the battery are lowered, and the life is shortened. Therefore, it is desirable for the battery to prevent the safety valve from opening by controlling charging so that the internal pressure does not rise abnormally.
このことを実現するには、電池の内圧を検出する必要がある。検出された内圧に基づいて、充電電流をコントロールする必要があるからである。電池の内圧を検出するために、歪計を設ける技術が、特許文献1に記載される。
電池に歪計を設けて内圧を検出し、検出された内圧で電池の充電電流をコントロールして内圧が上昇しないように充電できる。ただ、この方法によると、電池に内圧を検出する歪計を設ける必要があって電池の構造が複雑になる。このため、電池の製造コストが高くなる。また、電池の内部で歪計が所定の体積を専有するので、外形に対する容量が小さくなる欠点もある。さらに、歪計に接続したリード線を電池の外部に互いに絶縁して引き出す必要があり、この構造もさらに複雑となる。また、電池の外部に引き出されたリード線は、電池の内圧を検出して充電をコントロールする制御回路に接続する必要があり、配線が複雑になる欠点もある。また電池から引き出されたリード線は、断線したりショートする等の故障の原因となる。このため、製造とメンテナンスに手間がかかる欠点がある。 The battery is provided with a strain gauge to detect the internal pressure, and the charging current of the battery is controlled by the detected internal pressure so that the internal pressure does not increase. However, according to this method, it is necessary to provide the battery with a strain gauge for detecting the internal pressure, which complicates the battery structure. For this reason, the manufacturing cost of a battery becomes high. In addition, since the strain gauge occupies a predetermined volume inside the battery, there is a disadvantage that the capacity with respect to the outer shape is reduced. Furthermore, it is necessary to insulate the lead wires connected to the strain gauge from the outside of the battery, and this structure is further complicated. In addition, the lead wire drawn out of the battery needs to be connected to a control circuit that detects the internal pressure of the battery and controls charging, and there is a disadvantage that wiring is complicated. Moreover, the lead wire pulled out from the battery may cause a failure such as disconnection or short circuit. For this reason, there is a drawback that it takes time and labor for manufacturing and maintenance.
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、電池に内圧を検出するセンサーを設けることなく、また内圧を検出するために専用の配線を設けることなく、電池の内圧上昇を防止しながら電池を充電して、製造コストを低減し、さらにメンテナンスを簡単にできる電池の充電制御方法を提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to manufacture a battery by charging the battery while preventing an increase in the internal pressure of the battery without providing a sensor for detecting the internal pressure and without providing a dedicated wiring for detecting the internal pressure. An object of the present invention is to provide a battery charge control method capable of reducing cost and simplifying maintenance.
本発明の請求項1の電池の充電制御方法は、充電している電池の電圧と充電電流を検出して、充電電流と電圧から電池の内圧を検出する。充電制御方法は、電池の内圧が上昇を開始する内圧上昇電圧を充電電流に基づいて特定し、充電している電池電圧が内圧上昇電圧を越えて充電される内圧上昇充電において、充電電流と時間を積算し、この積算値から電池の内圧を演算し、演算された電池の内圧で電池の充電状態をコントロールする。
The battery charge control method according to
本発明の請求項2の電池の充電制御方法は、充電している電池の温度と電圧と充電電流を検出して、電池温度と充電電流と電圧から電池の内圧を検出する。充電制御方法は、電池の内圧が上昇を開始する内圧上昇電圧を温度と充電電流に基づいて特定し、充電している電池電圧が内圧上昇電圧を越えて充電される内圧上昇充電において、充電電流と時間を積算し、この積算値から電池の内圧を演算し、演算された電池の内圧で電池の充電状態をコントロールする。
The battery charge control method according to
本発明の電池の充電制御方法は、安全弁を備える電池の内圧を演算して検出し、演算された電池の内圧が安全弁の開弁圧よりも低くなるように、電池の充電状態をコントロールすることができる。 The battery charge control method of the present invention calculates and detects the internal pressure of a battery equipped with a safety valve, and controls the state of charge of the battery so that the calculated internal pressure of the battery is lower than the valve opening pressure of the safety valve. Can do.
本発明の電池の充電制御方法は、電流と電圧から内圧上昇電圧を特定する内圧上昇電圧特定関数を検出し、充電している電池の電圧と電流を内圧上昇特定関数に比較し、電圧が内圧上昇電圧よりも高いときに、内圧上昇充電として、充電電流と時間を積算することができる。 The battery charge control method of the present invention detects an internal pressure increase voltage specifying function for specifying an internal pressure increase voltage from current and voltage, compares the voltage and current of the battery being charged with the internal pressure increase specific function, and the voltage is When the voltage is higher than the rising voltage, charging current and time can be integrated as internal pressure rising charging.
本発明の電池の充電制御方法は、電池が充電されない状態においては、時間が経過するにしたがって検出された内圧を所定の減少率で減少させることができる。内圧の減少率は、温度で変化させることができる。 The battery charge control method of the present invention can reduce the detected internal pressure with a predetermined decrease rate as time elapses when the battery is not charged. The decreasing rate of the internal pressure can be changed with temperature.
本発明の電池の充電制御方法は、電池が充電され、かつ内圧上昇電圧を越えない状態においては、演算された電池の内圧は加算も減算もさせないようにすることができる。 The battery charge control method of the present invention can prevent the calculated internal pressure of the battery from being added or subtracted when the battery is charged and does not exceed the internal pressure increase voltage.
本発明の電池の充電制御方法は、内圧上昇電圧を時間の関数として変化させることができる。 The battery charge control method of the present invention can change the internal pressure increase voltage as a function of time.
本発明の電池の充電制御方法は、電池の充放電電流から残容量を演算して、残容量と演算された内圧の加重平均値で充電スイッチをコントロールすると共に、残容量の値で、残容量と演算された内圧を加重平均する重み(ウェート)を変化させることができる。 The battery charge control method of the present invention calculates the remaining capacity from the charge / discharge current of the battery, controls the charge switch with a weighted average value of the remaining capacity and the calculated internal pressure, and also determines the remaining capacity by the value of the remaining capacity. The weight (weight) for weighted averaging of the calculated internal pressure can be changed.
本発明の電池の充電制御方法は、同時に充放電される複数の電池の電圧と充電電流を検出し、特定の電池電圧と充電電流から演算された内圧で全ての電池の充電電流をコントロールすることができる。 The battery charge control method of the present invention detects the voltage and charge current of a plurality of batteries that are charged and discharged simultaneously, and controls the charge current of all the batteries with an internal pressure calculated from the specific battery voltage and charge current. Can do.
本発明の電池の充電制御方法は、同時に充放電される複数の電池の電圧と充電電流を検出し、各々の電池電圧と充電電流から各々の電池の内圧を演算し、演算された内圧から電池の寿命を判定することができる。 The battery charging control method of the present invention detects the voltage and charging current of a plurality of batteries that are charged and discharged simultaneously, calculates the internal pressure of each battery from each battery voltage and charging current, and calculates the battery from the calculated internal pressure. Can determine the lifetime.
本発明の電池の充電制御方法は、内圧上昇電圧を越えて充電される充電電流と時間の積算値で、充放電の電流を積算して演算される残容量を補正することができる。 The battery charging control method of the present invention can correct the remaining capacity calculated by integrating the charging / discharging current with the integrated value of the charging current and time charged exceeding the internal pressure increase voltage.
さらに、本発明の電池の充電制御方法は、電池を電動車両の駆動用電源とすることができる。さらに、本発明の電池の充電制御方法は、電池を電動車両の駆動用電源とすると共に、通常充電時もしくは過充電時にガス発生を伴う電池とすることができる。
ただし、本明細書において電動車両とは、モーターで走行する電気自動車等の車両だけでなく、モーターとエンジンの両方で走行するハイブリッドカー等を含む広い意味で使用する。
Furthermore, the battery charge control method of the present invention can use the battery as a driving power source for the electric vehicle. Furthermore, the battery charge control method of the present invention can use a battery as a power source for driving an electric vehicle and a battery that generates gas during normal charging or overcharging.
However, in this specification, the electric vehicle is used in a broad sense including not only a vehicle such as an electric vehicle that runs on a motor but also a hybrid car that runs on both a motor and an engine.
本発明は、電池に内圧を検出するセンサーを設けることなく、また内圧を検出するために専用の配線を設けることなく、電池の内圧上昇を防止しながら電池を充電できる特長がある。それは、本発明の充電制御方法が、充電している電池の電圧と充電電流から電池の内圧を検出し、あるいは、充電している電池の温度と電圧と充電電流から電池の内圧を検出するからである。本発明の充電制御方法は、電池の内圧が上昇を開始する内圧上昇電圧を、充電電流に基づいて、あるいは温度と充電電流に基づいて特定し、充電している電池電圧が内圧上昇電圧を越えて充電される時間と充電電流を積算し、この積算値から電池の内圧を演算して電池の充電状態をコントロールする。この充電制御方法は、電池の電圧、電流、温度の測定によって電池の内圧を演算するので、従来のように、電池に内圧を検出するセンサーを設けたり、専用の配線を設けることなく、製造コストを低減し、さらにメンテナンスを簡単にして、電池の内圧上昇を防止しながら理想的に充電制御できる。 The present invention has an advantage that the battery can be charged while preventing an increase in the internal pressure of the battery without providing a sensor for detecting the internal pressure of the battery and without providing a dedicated wiring for detecting the internal pressure. This is because the charge control method of the present invention detects the internal pressure of the battery from the voltage and charge current of the battery being charged, or detects the internal pressure of the battery from the temperature, voltage and charge current of the battery being charged. It is. The charging control method according to the present invention specifies an internal pressure increase voltage at which the internal pressure of a battery starts to increase based on a charging current or a temperature and a charging current, and the charging battery voltage exceeds the internal pressure increase voltage. The charging time and charging current are integrated, and the internal pressure of the battery is calculated from this integrated value to control the state of charge of the battery. This charge control method calculates the internal pressure of the battery by measuring the voltage, current, and temperature of the battery, so that it does not require a sensor for detecting the internal pressure or a dedicated wiring as in the prior art. This makes it possible to ideally control charging while reducing the internal pressure of the battery and further simplifying the maintenance.
さらに、本発明の請求項12の電池の充電制御方法は、充放電の電流を積算して演算される電池の残容量をより高い精度で演算できる特長がある。それは、この電流制御方法が、内圧上昇電圧を越えて充電される充電電流と時間の積算値で、電池の残容量を補正しているからである。通常、電池の残容量は充放電の電流を積算して演算されるが、電池の充電状態において、電池が満充電に近付くと、全ての充電電流が電池の充電に使用されず、充電電流のエネルギーが電池の内部でのガスの発生に消費され、この結果、充放電を繰り返すにしたがって残容量に誤差が生じる。これに対し、本発明の請求項12の充電制御方法では、内圧上昇電圧を越えて充電される充電電流、すなわち電池内部でガスが発生する状態における充電電流と時間の積算値を検出し、この積算値で電池の残容量を補正するので、充電に使用されない電流による損失を考慮して、より高い精度で残容量を演算できる。
Furthermore, the battery charge control method according to the twelfth aspect of the present invention is characterized in that the remaining battery capacity calculated by integrating the charge / discharge current can be calculated with higher accuracy. This is because this current control method corrects the remaining capacity of the battery with the integrated value of the charging current and time charged exceeding the internal pressure increase voltage. Normally, the remaining capacity of a battery is calculated by integrating the charging / discharging current.However, when the battery is nearly fully charged in the charging state of the battery, all the charging current is not used for charging the battery. Energy is consumed to generate gas inside the battery. As a result, an error occurs in the remaining capacity as charging and discharging are repeated. On the other hand, in the charging control method according to
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電池の充電制御方法を例示するものであって、本発明は電池の充電制御方法を以下の方法に特定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery charge control method for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery charge control method as the following method.
図1は、本発明の方法で電池の充電を制御する回路図を示す。この回路図は、複数の電池1を直列に接続している。電池1の電圧と電流と温度は、制御ユニット2に検出される。制御ユニット2は、電池1の電圧を検出する電圧検出回路3と、電池1に流れる充放電の電流を検出する電流検出回路4と、電池1の温度を検出する温度検出回路5とを備えている。さらに、制御ユニット2は、検出された信号を演算して電池1の内圧を演算する演算回路6と、この演算回路6で演算された内圧で、充電電流をコントロールするための充電スイッチング回路8を制御する制御回路7を備える。
FIG. 1 shows a circuit diagram for controlling battery charging in the method of the present invention. In this circuit diagram, a plurality of
図の制御ユニット2は、電圧検出回路3でもって複数の電池1の電圧を検出する。電池1は、複数の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、さらに複数の電池モジュールを直列に接続して出力電圧を高くしている。電圧検出回路3は、各々の電池モジュールの電圧を検出する。各々の電池モジュールの電圧を電圧検出回路3で検出する制御ユニット2は、各々の電池モジュールをひとつの単位として、電池1の内圧を検出できる。制御ユニットは、全ての電池をそれぞれ独立して検出して、各々の電池の内圧を独立して検出することができる。また、全電池電圧を検出して、全ての電池を1ブロックとして、電池の内圧を検出することもできる。
The
電流検出回路4は、電池1に流れる電流を検出する。複数の電池1を直列に接続するものは、全ての電池1に流れる電流が同じになる。したがって、直列に接続している電池1の電流を検出して、全電池の電流を検出できる。電池1に流れる電流は、電池1と直列に電流検出抵抗を接続し、この電流検出抵抗の両端の電圧で検出できる。電流検出抵抗の両端に誘導される電圧が、電流に比例するからである。また、電流検出抵抗の両端に誘導される電圧の正負の方向は、充電電流と放電電流で逆になるので、電圧の正負の方向で充電電流と放電電流を識別できる。
The
温度検出回路5は、電池1の表面に接触し、あるいは接近して電池に熱結合状態で配設している温度センサ10で検出できる。温度センサ10は、温度で電気抵抗が変化するサーミスタやPTCである。ただ、温度センサには、電池温度を検出できる全てのもの、たとえば電池から輻射される赤外線を検出して、電池温度を検出する機構も使用できる。図の温度検出回路5は、ひとつの電池1を代表電池として温度を検出するが、各々の電池温度を検出し、あるいは各々の電池モジュールの温度を検出することもできる。各々の電池温度を検出する温度検出回路の制御ユニットは、各々の電池温度の平均値を電池温度とし、あるいは最高温度を電池の温度とし、あるいはまた、各々の電池温度を加重平均して電池温度とすることができる。
The
制御ユニット2は、演算された内圧が電池1の安全弁の開弁圧力よりも低くなるように充電スイッチング回路8を制御する。すなわち、制御ユニット2は、演算された内圧を充電制御内圧に比較し、演算された内圧が充電制御内圧よりも高くなると、充電を禁止する状態に充電スイッチング回路8を制御し、あるいは充電電流を小さくなるように制御する。充電制御内圧は、制御ユニット2のメモリ(図示せず)にあらかじめ記憶されている。
The
充電制御内圧は、電池1の充電を禁止する充電禁止内圧と、電池1の充電電流を所定の範囲に小さく制限する充電制限内圧とを設けることができる。充電禁止内圧は、電池1の充電を禁止する状態、すなわち充電電流を遮断する状態である。充電制限内圧は、電池1の充電電流を遮断しないが、充電電流を電池1の内圧が上昇しない程度の小さい電流に制限する状態である。充電制限内圧は、充電禁止内圧よりも低く設定される。充電制限内圧は、たとえば充電禁止内圧の30〜80%、好ましくは40〜70%とする。さらに、制御ユニット2は、複数の充電制限内圧を記憶して、演算された内圧が、記憶している大きい充電制限内圧よりも高くなるにしたがって、充電電流を小さく制御することもできる。この制御ユニット2は、演算された内圧が高くなるにしたがって、充電電流を小さくして、電池1の内圧上昇を防止できる。さらに、制御ユニット2は、演算された内圧から充電電流の最大値を特定する関数を記憶し、この関数に基づいて、電池1の充電を許容する電流の最大値を制御することもできる。
The charge control internal pressure can be provided with a charge prohibition internal pressure that prohibits charging of the
ただ、制御ユニット2は、充電制御内圧として充電禁止内圧のみを記憶し、演算された内圧が充電禁止内圧を越えると、充電を禁止するように制御することもできる。この制御ユニット2は、簡単な回路構成で、電池1の内圧を安全弁の開弁圧よりも低く保持して充電できる。
However, the
さらに、図の制御ユニット2は、電池1の残容量を演算する残容量検出回路9も備える。残容量検出回路9は、充放電の電流から電池1の残容量を演算する。制御ユニット2の制御回路7は、演算回路6で演算される電池1の内圧で充電スイッチング回路8を制御するが、演算回路6で演算される内圧と、残容量検出回路9で検出される残容量の両方で、充電スイッチング回路8を制御することもできる。
Furthermore, the
残容量検出回路9は、電池1を充放電させる電流を積算して残容量を演算する。電池電圧で残容量を補正し、また、電池1の内圧を検出する演算回路6の出力で演算する残容量を補正する。残容量は、充電容量から放電容量を減算して演算される。充電容量は充電電流を積算して演算され、放電容量は放電電流を積算して演算される。充放電の電流を積算値として演算される残容量は、充放電を繰り返すにしたがって誤差が発生する。全充電電流が電池の充電には使用されないために、充電効率を常に100%にはできないからである。電池の充電効率は、電池が満充電に近い状態で次第に小さくなる。この状態になると電池の内圧も上昇する。満充電に近付くと、充電電流のエネルギーが、電池の内圧を上昇させるために消費され、いいかえると電池の内部でガスを発生させるために消費されるからである。
The remaining
満充電に近い電池は、充電電流の一部を内部でガス発生に消費し、その残りが電池の充電に使用される。このことからすると、電池のガス発生が多くなる状態、言いかえると電池の内圧が上昇する状態において、充電電流のエネルギーは内圧に使用される割合が大きくなって、電池の充電に利用される割合が少なくなる。したがって、電池が内圧上昇電圧を越えて充電される充電電流と時間の積算値を検出し、この積算値が高くなると充電効率が低くなるように補正して、より正確に残容量を検出できる。 A battery that is nearly fully charged consumes a part of the charging current internally for gas generation, and the rest is used for charging the battery. From this, in a state where the gas generation of the battery is increased, in other words, in a state where the internal pressure of the battery is increased, the proportion of the charging current energy used for the internal pressure increases and the proportion used for charging the battery Less. Therefore, the remaining value can be detected more accurately by detecting the integrated value of the charging current and time at which the battery is charged exceeding the internal pressure increase voltage, and correcting the charging efficiency to be lowered when this integrated value is increased.
また、電池1の残容量は、電池電圧で補正することもできる。電池は、満充電されると最高電圧近傍となり、完全に放電されると最低電圧となるので、電池が最高電圧になると満充電されたとして残容量を100%とし、また最低電圧になると完全に放電されたとして、残容量を0%と判定できるからである。
Further, the remaining capacity of the
演算された内圧と残容量の両方で充電スイッチング回路8を制御する制御回路7は、電池1の残容量と、演算された内圧との加重平均値で充電スイッチング回路8を制御する。この制御ユニット2は、残容量の値で、残容量と、演算された内圧とを加重平均する重み(ウェート)を変化させる。図2は、残容量と演算された内圧との重み(ウェート)を示す図である。この図に示すように、残容量が所定量を超える大きい領域では、残容量の重み(ウェート)を大きくし、残容量が所定量に満たない小さい領域では、残容量の重み(ウェート)を小さくする。制御ユニット2は、演算された内圧と残容量の加重平均値を充電制御内圧に比較して、充電状態を制御する。
A
電池1は、充電スイッチング回路8を介して発電機11と負荷12のモーターが接続される。充電スイッチング回路8は、スイッチング素子やリレー等のスイッチで実現される。ただ、ハイブリッドカーは、インバータを介して発電機とモーターを電池に接続するので、インバータで充電スイッチング回路を実現する。インバータが、充電を禁止する状態に制御されて、電池の充電を禁止する状態、実質的には充電スイッチング回路をオフにする状態に制御できるからである。
The
電池1は、回生制動により、あるいはエンジンで回転される発電機11で充電される。また、負荷12であるモーターに電力を供給して放電される。
The
電池1は、特定の条件で充電されると、内部でガスが発生して内圧が上昇する。すなわち、本発明の充電制御方法は、通常充電時もしくは過充電時に、ガスの発生を伴う電池であれば特に電池種を問わない。この電池1は、内圧が設定圧力よりも高くなると、電池1に内蔵される安全弁が開弁して、ガスや電解液を排出するので、制御ユニット2は、安全弁が開弁しないように、充電スイッチング回路8を制御する。
When the
制御ユニット2は、充電している電池1の温度と電圧と充電電流を検出して、充電電流と電圧から電池1の内圧を検出する。制御ユニット2が、電池1の温度と電圧と充電電流から、内圧を検出する原理を図3と図4に示す。
The
図3は、電池を所定の充電電流で充電するときに、電池の電圧と内圧が上昇するカーブを示すグラフである。この図は、横軸を電池電圧、縦軸を電池の内圧としている。この図は、電池を所定の電流で充電するとき、電池電圧が特定の電圧よりも高くなると、内圧が急激に上昇することを示す。この図において、電池の内圧が上昇を開始する電圧を内圧上昇電圧とする。 FIG. 3 is a graph showing a curve in which the battery voltage and internal pressure rise when the battery is charged with a predetermined charging current. In this figure, the horizontal axis represents the battery voltage, and the vertical axis represents the internal pressure of the battery. This figure shows that when the battery is charged with a predetermined current, the internal pressure rapidly increases when the battery voltage becomes higher than a specific voltage. In this figure, the voltage at which the internal pressure of the battery starts to rise is defined as the internal pressure rise voltage.
図4は、図3から作製されるもので、横軸を充電電流、縦軸を内圧上昇電圧とするグラフである。この図は、内圧上昇電圧を特定する内圧上昇電圧特定関数が、電流の関数として表すことができることを示す。この図は、内圧上昇電圧特定関数が電流の一次関数に近似することを示す。この図において、内圧上昇電圧特定関数Aは電池温度を40℃、内圧上昇電圧特定関数Bは電池温度を20℃、内圧上昇電圧特定関数Cは電池温度を0℃とする内圧上昇電圧を示している。この図に示すように、電池の内圧上昇電圧は、温度により変化するので、温度を考慮して内圧を検出してより正確に電池の内圧を検出できる。ただ、電池の温度を常温として、温度を検出することなく、電池の内圧を検出することもできる。 FIG. 4 is produced from FIG. 3, and is a graph in which the horizontal axis represents the charging current and the vertical axis represents the internal pressure increase voltage. This figure shows that the internal pressure increase voltage specifying function that specifies the internal pressure increase voltage can be expressed as a function of current. This figure shows that the internal pressure rising voltage specifying function approximates a linear function of current. In this figure, the internal pressure increase voltage specifying function A indicates the internal temperature increase voltage with the battery temperature of 40 ° C., the internal pressure increase voltage specific function B indicates the battery temperature of 20 ° C., and the internal pressure increase voltage specific function C indicates the battery temperature of 0 ° C. Yes. As shown in this figure, since the internal pressure increase voltage of the battery changes depending on the temperature, the internal pressure of the battery can be detected more accurately by detecting the internal pressure in consideration of the temperature. However, it is also possible to detect the internal pressure of the battery without detecting the temperature by setting the battery temperature to room temperature.
さらに、内圧上昇電圧は、時間の関数として変化させることもできる。ここで言う時間とは、電池の寿命時間のことである。電池は、寿命初期に比較して寿命末期の方が内部においてガス発生しやすく、内圧上昇が起こりやすくなる。すなわち、電池の内圧上昇電圧は、電池寿命によっても変化する。したがって、制御ユニットは、メモリ(図示せず)に電池寿命に対応する変換表もしくは変換式を記憶して、時間の関数として内圧上昇電圧を変化させることができる。たとえば、制御ユニットは、寿命初期、寿命中期、寿命末期に対する変換率をテーブルに記憶し、電池の寿命に対応させて内圧上昇電圧を変化させることができる。この場合、寿命初期〜寿命中期、寿命中期〜寿命末期における変換率は、寿命初期、寿命中期、寿命末期に対応する変換率を直線的に補間して求めることができる。電池の寿命を判定する時間は、出荷してからのトータルの使用時間とすることができる。ただ、電池寿命を判定する時間は、充放電されたトータル時間とすることもできる。このように、内圧上昇電圧を時間の関数として変化させて求める方法は、より正確に電池の内圧を演算できる。 Furthermore, the internal pressure rise voltage can be changed as a function of time. The time here refers to the lifetime of the battery. The battery tends to generate gas inside at the end of life compared to the beginning of life, and the internal pressure rises more easily. That is, the internal pressure increase voltage of the battery also changes depending on the battery life. Therefore, the control unit can store the conversion table or conversion formula corresponding to the battery life in a memory (not shown) and change the internal pressure increase voltage as a function of time. For example, the control unit can store conversion rates for the initial life, middle life, and last life in a table, and change the internal pressure increase voltage in accordance with the battery life. In this case, the conversion rates from the initial life stage to the middle life stage and from the middle life stage to the last life stage can be obtained by linearly interpolating the conversion ratios corresponding to the early life stage, the middle life stage, and the last life stage. The time for determining the life of the battery can be the total usage time after shipment. However, the time for determining the battery life can be the total time charged and discharged. As described above, the method of calculating the internal pressure increase voltage as a function of time can calculate the internal pressure of the battery more accurately.
図4は、充電される電池の内圧が上昇を開始する内圧上昇電圧を示すので、電池はこの内圧上昇電圧よりも高い電圧で充電されるときに、内圧が上昇し、内圧上昇電圧よりも低い電圧で充電されるときには、内圧が上昇しない。 FIG. 4 shows an internal pressure increase voltage at which the internal pressure of the battery to be charged starts to increase. When the battery is charged at a voltage higher than the internal pressure increase voltage, the internal pressure increases and is lower than the internal pressure increase voltage. When charged with voltage, the internal pressure does not increase.
電池の内圧が上昇する程度は、内圧上昇電圧を越えて充電される電池の充電電流の積算値により変化する。この積算値が大きくなるにしたがって、電池の内圧は次第に上昇する。図5は、この積算値により電池の内圧が上昇する状態を示すグラフである。この図は、横軸を時間とし、縦軸には、電池を充放電させる電流と、電池の電圧と、電池の内圧とを示している。この図において、曲線Aは電池を充放電する電流を示し、曲線Bは電池の電圧を示し、曲線Cは、内圧上昇電圧を越えて充電される電流の積算値から演算される電池の内圧を示している。さらに、この図において、鎖線Dは、内圧上昇電圧を示している。電池の内圧は、内圧上昇電圧を越えて充電される電流の積算値と変換係数の積で演算される。変換係数は、内圧を検出する歪みゲージや圧力センサーを内蔵する電池内圧測定装置において、試作した電池の内圧を圧力センサーで検出すると共に、内圧上昇電圧を越えて充電される電流の積算値を検出し、検出された積算値と圧力センサーの検出圧力から特定される。充電制御内圧が数MPaであるなら、変換係数は、たとえば1〜9×10−4MPa/Asとする。 The degree to which the internal pressure of the battery increases varies depending on the integrated value of the charging current of the battery charged exceeding the internal pressure increasing voltage. As the integrated value increases, the internal pressure of the battery gradually increases. FIG. 5 is a graph showing a state in which the internal pressure of the battery increases due to this integrated value. In this figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the current for charging / discharging the battery, the voltage of the battery, and the internal pressure of the battery. In this figure, curve A shows the current for charging / discharging the battery, curve B shows the voltage of the battery, and curve C shows the internal pressure of the battery calculated from the integrated value of the current charged exceeding the internal pressure increase voltage. Show. Further, in this figure, a chain line D indicates an internal pressure increase voltage. The internal pressure of the battery is calculated by the product of the integrated value of the current charged exceeding the internal pressure increase voltage and the conversion coefficient. The conversion coefficient is a battery internal pressure measuring device with a built-in strain gauge and pressure sensor that detects internal pressure. The internal pressure of the prototype battery is detected by the pressure sensor, and the integrated value of the current charged exceeding the internal pressure rise voltage is detected. Then, it is identified from the detected integrated value and the detected pressure of the pressure sensor. If the charge control internal pressure is several MPa, the conversion coefficient is, for example, 1 to 9 × 10 −4 MPa / As.
電池の内圧は、内圧上昇電圧を越えて充電されるときに次第に上昇し、電池の充電を停止し、あるいは放電するときには、次第に低下する。したがって、電池の充電を停止し、あるいは放電するときに、演算された内圧を次第に低下させる。 The internal pressure of the battery gradually increases when charging exceeds the internal pressure increase voltage, and gradually decreases when charging of the battery is stopped or discharged. Therefore, when the charging of the battery is stopped or discharged, the calculated internal pressure is gradually reduced.
図6は、電池の内圧が低下する特性の一例を示す。電池は温度により、内圧が低下する割合が異なる。この図において、曲線A、B、Cは、温度を−20℃、0℃、50℃とする電池の内圧が低下する内圧低下関数を示している。この図に示す内圧低下関数から、電池の内圧が低下する状態は、電池の温度と時間の関数として演算できる。電池の内圧が減少する割合は、電池の温度により変化するので、内圧低下関数は、電池の温度と、時間の関数となる。内圧低下関数は、現実の電池で測定して特定される。たとえば、電池の内圧低下関数(y)は、以下の関数で近似して低下する。
y=a×Ln(t+b)+c
ただし、この式において、a、b、cは温度により特定される定数である。
FIG. 6 shows an example of the characteristic that the internal pressure of the battery decreases. The rate at which the internal pressure decreases depends on the temperature. In this figure, curves A, B, and C show an internal pressure lowering function in which the internal pressure of a battery having temperatures of −20 ° C., 0 ° C., and 50 ° C. decreases. From the internal pressure decreasing function shown in this figure, the state in which the internal pressure of the battery decreases can be calculated as a function of the battery temperature and time. Since the rate at which the internal pressure of the battery decreases varies depending on the temperature of the battery, the internal pressure decreasing function is a function of the battery temperature and time. The internal pressure lowering function is specified by measuring with an actual battery. For example, the internal pressure lowering function (y) of the battery decreases by approximating with the following function.
y = a * Ln (t + b) + c
In this formula, a, b, and c are constants specified by temperature.
図6に示すように、電池は温度で内圧の低下量が特定される。したがって、内圧上昇電圧を越えて充電される電流の積算値から演算される電池の内圧は、電池の充電を休止し、あるいは電池を放電させる状態(=電池が充電されない状態)では、次第に低下される。内圧が低下する割合は、温度の関数として演算されるので、電池温度に基づいて内圧を低下させる。 As shown in FIG. 6, the amount of decrease in internal pressure of the battery is specified by temperature. Accordingly, the internal pressure of the battery calculated from the integrated value of the current charged exceeding the internal pressure increase voltage is gradually reduced in a state where the battery is not charged or discharged (= the battery is not charged). The Since the rate at which the internal pressure decreases is calculated as a function of temperature, the internal pressure is decreased based on the battery temperature.
以上の電池の充電制御方法は、民生用電池でよく使用される定電流充電や定電流−定電圧充電、定電力充電のみでなく、ハイブリッドカーで使用されるような急速大電流充放電を頻繁に繰り返し、電流値が可変なパルス充放電パターンにおいても使用できる。 The above charging control method is not limited to constant current charging, constant current-constant voltage charging, and constant power charging, which are often used in consumer batteries. It can also be used in pulse charge / discharge patterns where the current value is variable.
図7と図8は、図1の制御ユニット2が、電池1の温度と電圧と充電電流から内圧を演算して充電スイッチング回路8をコントロールするフローチャートを示す。
図7のフローチャートは、以下のステップで電池1の充電電流をコントロールして、電池1の内圧を安全弁の開弁圧よりも低くコントロールする。
[n=1のステップ]
制御ユニット2は、このステップで電池1を充電しているかどうかを判定する。電池1を充電しているかどうかは、電流検出回路4でもって電池1に流れる電流の方向を検出して検出できる。
7 and 8 show a flowchart in which the
The flowchart of FIG. 7 controls the charging current of the
[Step of n = 1]
The
[n=2、3のステップ]
電池1を充電していないと判定されると、充電していない時間、すなわち電池1を放電している時間、または電池1の充電を休止している時間を検出して、電池1の内圧を低下させる。電池1の内圧が0のときは内圧を低下させない。電池1の内圧が低下する割合は、図6に示すように、電池温度により変化するので、このステップにおいて、あるいはこのステップの前のステップにおいて、電池1の温度が測定される。測定された電池1の温度から、電池1の内圧が時間と共に低下する割合を示す内圧低下関数に基づいて内圧の低下を演算する。内圧が低下する内圧低下関数は、予め現実の電池の内圧が低下する状態を測定して、制御ユニット2のメモリ(図示せず)に記憶される。電池1の内圧の低下は、内圧低下関数によらず、温度と時間から特定される内圧としてテーブルに記憶し、テーブルから内圧の低下を検出することもできる。
[Steps n = 2, 3]
When it is determined that the
[n=4のステップ]
電池1が充電していると判定されると、このステップで充電している電池1の電圧が内圧上昇電圧よりも高いかどうかを判定する。内圧上昇電圧は、図3に示すように、電池1の温度と電流により変化する。したがって、制御ユニット2は、温度と電流を関数として内圧上昇電圧を演算するための内圧上昇電圧特定関数をメモリに記憶しており、この内圧上昇電圧特定関数から、電池1の電圧が内圧上昇電圧よりも高いかどうかを判定する。ただ、制御ユニットは、温度と電流から内圧上昇電圧を特定するテーブルをメモリに記憶し、このテーブルに基づいて、電池の電圧が内圧上昇電圧よりも高いかどうかを判定することもできる。
[n=5のステップ]
充電している電池1の電圧が内圧上昇電圧よりも高くない、言いかえると内圧上昇電圧以下であると、このステップにおいて充電電流を積算しない。
[Step n = 4]
If it is determined that the
[Step n = 5]
If the voltage of the
[n=6のステップ]
充電している電池1の電圧が内圧上昇電圧よりも高いと、このステップにおいて、内圧上昇電圧を越えて充電される電流と時間を積算する。すなわち、内圧上昇電圧を越えている時間と充電電流の積を演算する。演算された積算値は、前の積算値があればこれに加算される。
[n=7のステップ]
演算された積算値に変換係数を掛けて、すなわち積算値と変換係数の積から、電池の内圧を演算する。
[Step n = 6]
If the voltage of the
[Step n = 7]
The internal pressure of the battery is calculated by multiplying the calculated integrated value by the conversion coefficient, that is, from the product of the integrated value and the conversion coefficient.
[n=8のステップ]
演算された内圧を、充電禁止内圧に比較する。充電禁止内圧は、安全弁の開弁圧力よりも低く設定される圧力であって、あらかじめ制御ユニット2のメモリに記憶される。たとえば、充電禁止内圧は、安全弁の開弁圧力の30〜90%、好ましくは40〜80%、さらに好ましくは40〜70%に設定される。演算された内圧が充電禁止内圧よりも低いと、n=1のステップにループする。
[Step n = 8]
The calculated internal pressure is compared with the charge prohibition internal pressure. The charge prohibition internal pressure is a pressure set lower than the valve opening pressure of the safety valve, and is stored in the memory of the
このステップは、電池1の演算された内圧と残容量の両方から加重平均値を検出し、この加重平均値を充電制御内圧に比較することもできる。
In this step, a weighted average value can be detected from both the calculated internal pressure and the remaining capacity of the
[n=9のステップ]
演算された内圧、あるいは加重平均値が充電禁止内圧よりも高いと、制御ユニット2は、充電スイッチング回路8を、充電を禁止する状態とし、充電を休止して、放電のみできる状態とする。充電スイッチング回路8は、スイッチング素子やリレー等のスイッチとし、これをオフにして充電を禁止する状態にできる。ただ、ハイブリッドカーは、電池と発電機との間にインバータを接続しているので、このインバータを、充電を禁止する状態に制御して、電池の充電を休止する状態にできる。充電を禁止する状態のインバータは、充電電流を遮断するが、放電できるように制御される。
[Step n = 9]
When the calculated internal pressure or the weighted average value is higher than the charge prohibition internal pressure, the
図8のフローチャートは、以下のステップで電池1の充電電流をコントロールして、電池1の内圧を安全弁の開弁圧よりも低くコントロールする。
[n=1のステップ]
制御ユニット2は、このステップで電池1を充電しているかどうかを判定する。電池1を充電しているかどうかは、電流検出回路4でもって電池1に流れる電流の方向を検出して検出できる。
In the flowchart of FIG. 8, the charging current of the
[Step of n = 1]
The
[n=2、3のステップ]
電池1を充電していないと判定されると、充電していない時間、すなわち電池1を放電している時間、または電池1の充電を休止している時間を検出して、電池1の内圧を低下させる。電池1の内圧が0のときは内圧を低下させない。電池1の内圧の低下は、前述のように、測定された電池1の温度から、電池1の内圧が時間と共に低下する割合を示す内圧低下関数に基づいて演算する。電池1の内圧の低下は、内圧低下関数によらず、温度と時間から特定される内圧として記憶されるテーブルから検出することもできる。
[Steps n = 2, 3]
When it is determined that the
[n=4、5のステップ]
電池1が充電していると判定されると、n=4ステップで、充電している電池の電圧、充電電流、温度を検出する。さらに、n=5のステップにおいて、検出した電池電圧、充電電流、温度から0A時の電圧Xを演算する。
内圧上昇電圧と充電電流の関係は、図4に示すように、温度によって勾配が決定される一次関数として表すことができる。すなわち、温度が検出されると、内圧上昇電圧と充電電流の関係を特定する一次関数の勾配を求めることができる。制御ユニット2は、温度から内圧上昇電圧と充電電流の関係を示す一次関数の勾配を特定する関数またはテーブルをメモリに記憶し、この関数またはテーブルに基づいて、検出した温度から内圧上昇電圧と充電電流の関係を特定する一次関数の勾配を特定する。
勾配が決定された一次関数に検出された電池電圧と充電電流とを代入して、この一次関数の切片を演算する。図4に示すグラフは、横軸を充電電流としているので、演算される切片の値は、0A時の電圧に相当する。以上のようにして、検出した電池電圧、充電電流、温度から0A時の電圧Xを演算する。
[Steps n = 4, 5]
If it is determined that the
As shown in FIG. 4, the relationship between the internal pressure increase voltage and the charging current can be expressed as a linear function whose gradient is determined by temperature. That is, when the temperature is detected, a gradient of a linear function that specifies the relationship between the internal pressure increase voltage and the charging current can be obtained. The
The detected battery voltage and charging current are substituted into the linear function for which the gradient is determined, and the intercept of this linear function is calculated. In the graph shown in FIG. 4, the horizontal axis represents the charging current, and thus the calculated intercept value corresponds to the voltage at 0 A. As described above, the voltage X at 0 A is calculated from the detected battery voltage, charging current, and temperature.
[n=6のステップ]
n=5のステップで求めた0A時の電圧Xが、0A時の内圧上昇電圧よりも高いかどうかを判定する。0A時の内圧上昇電圧は、制御ユニット2のメモリに記憶される、温度と電流の関数である内圧上昇電圧特定関数から求めることができる。ただ、制御ユニットは、0A時の内圧上昇電圧を温度と電流から特定するテーブルをメモリに記憶し、このテーブルに基づいて、0A時の電圧が、0A時の内圧上昇電圧よりも高いかどうかを判定することもできる。
[n=7のステップ]
0A時の電圧Xが0A時の内圧上昇電圧よりも高くない、言いかえると0A時の内圧上昇電圧以下であると、このステップにおいて充電電流を積算しない。
[Step n = 6]
It is determined whether or not the voltage X at 0A obtained in the step of n = 5 is higher than the internal pressure increase voltage at 0A. The internal pressure increase voltage at 0 A can be obtained from an internal pressure increase voltage specifying function, which is a function of temperature and current, stored in the memory of the
[Step n = 7]
If the voltage X at 0A is not higher than the internal pressure increase voltage at 0A, in other words, below the internal pressure increase voltage at 0A, the charging current is not integrated in this step.
[n=8のステップ]
充電している電池1の0A時の電圧Xが0A時の内圧上昇電圧よりも高いと、このステップにおいて、内圧上昇電圧を越えて充電される電流と時間を積算する。すなわち、内圧上昇電圧を越えている時間と充電電流の積を演算する。演算された積算値は、前の積算値があればこれに加算される。
[n=9のステップ]
演算された積算値に変換係数を掛けて、すなわち積算値と変換係数の積から、電池の内圧を演算する。
[Step n = 8]
If the voltage X at 0A of the
[Step n = 9]
The internal pressure of the battery is calculated by multiplying the calculated integrated value by the conversion coefficient, that is, from the product of the integrated value and the conversion coefficient.
[n=10のステップ]
演算された内圧を、充電禁止内圧に比較する。充電禁止内圧は、安全弁の開弁圧力よりも低く設定される圧力であって、あらかじめ制御ユニット2のメモリに記憶される。たとえば、充電禁止内圧は、安全弁の開弁圧力の30〜90%、好ましくは40〜80%、さらに好ましくは40〜70%に設定される。演算された内圧が充電禁止内圧よりも低いと、n=1のステップにループする。
[Step n = 10]
The calculated internal pressure is compared with the charge prohibition internal pressure. The charge prohibition internal pressure is a pressure set lower than the valve opening pressure of the safety valve, and is stored in the memory of the
このステップは、電池1の演算された内圧と残容量の両方から加重平均値を検出し、この加重平均値を充電制御内圧に比較することもできる。
In this step, a weighted average value can be detected from both the calculated internal pressure and the remaining capacity of the
[n=11のステップ]
演算された内圧、あるいは加重平均値が充電禁止内圧よりも高いと、制御ユニット2は充電スイッチング回路8を充電を禁止する状態とし、充電を休止して、放電のみできる状態とする。充電スイッチング回路8は、スイッチング素子やリレー等のスイッチとし、これをオフにして充電を禁止する状態にできる。ただ、ハイブリッドカーは、電池と発電機との間にインバータを接続しているので、このインバータを充電を禁止する状態に制御して、電池の充電を休止する状態にできる。充電を禁止する状態のインバータは、充電電流を遮断するが、放電できるように制御される。
[Step n = 11]
When the calculated internal pressure or the weighted average value is higher than the charge prohibition internal pressure, the
以上の電池の充電制御方法は、各々の電池モジュール単位で電池の内圧を演算し、あるいは各々の電池単位で内圧を演算し、演算された最高の内圧を充電制御内圧に比較し、最高内圧が充電制御内圧よりも高くなると、電池の充電を禁止し、あるいは充電電流を小さくするように制御する。また、全ての電池を1ブロックとして電池の内圧を演算して検出し、演算された内圧を充電制御内圧に比較して充電電流を制御することもできる。 In the above battery charge control method, the battery internal pressure is calculated for each battery module unit, or the internal pressure is calculated for each battery unit, the calculated maximum internal pressure is compared with the charge control internal pressure, and the maximum internal pressure is calculated. When the internal pressure becomes higher than the charging control internal pressure, the charging of the battery is prohibited or the charging current is controlled to be small. It is also possible to calculate and detect the internal pressure of the battery with all the batteries as one block, and control the charging current by comparing the calculated internal pressure with the charge control internal pressure.
各々の電池単位又は電池モジュール単位で電池の内圧を検出する方法は、演算された内圧から電池の寿命を判定することができる。それは、寿命が尽きて電気特性の低下した電池は、他の電池に比較して内圧が上昇しやすいので、寿命の尽きた電池は、同じ電流で充放電されても、演算された内圧が充電制御内圧を越える確率が高くなるからである。したがって、特定の期間において特定の回数以上、演算された内圧が充電制御内圧を越える電池や電池モジュールは、寿命が尽きたと判定できる。 In the method of detecting the internal pressure of each battery or battery module, the battery life can be determined from the calculated internal pressure. It is easy to increase the internal pressure of a battery whose lifetime has expired and whose electrical characteristics have deteriorated compared to other batteries. Therefore, even if a battery whose lifetime has expired is charged and discharged with the same current, the calculated internal pressure is charged. This is because the probability of exceeding the control internal pressure increases. Therefore, it can be determined that the battery or battery module whose calculated internal pressure exceeds the charge control internal pressure for a specific number of times or more in a specific period has expired.
1…電池
2…制御ユニット
3…電圧検出回路
4…電流検出回路
5…温度検出回路
6…演算回路
7…制御回路
8…充電スイッチング回路
9…残容量検出回路
10…温度センサ
11…発電機
12…負荷R
DESCRIPTION OF
Claims (14)
電池の内圧が上昇を開始する内圧上昇電圧を充電電流に基づいて特定し、充電している電池電圧が内圧上昇電圧を越えて充電される内圧上昇充電において、充電電流と時間を積算し、この積算値から電池の内圧を演算し、演算された電池の内圧で電池の充電状態をコントロールする電池の充電制御方法。 A method for detecting a voltage and a charging current of a battery being charged, and detecting an internal pressure of the battery from the charging current and the voltage,
The internal voltage rise voltage at which the internal pressure of the battery starts to rise is specified based on the charge current, and the charge current and time are integrated in the internal pressure rise charge in which the charged battery voltage exceeds the internal pressure rise voltage. A battery charge control method that calculates the internal pressure of a battery from an integrated value and controls the state of charge of the battery by the calculated internal pressure of the battery.
電池の内圧が上昇を開始する内圧上昇電圧を温度と充電電流に基づいて特定し、充電している電池電圧が内圧上昇電圧を越えて充電される内圧上昇充電において、充電電流と時間を積算し、この積算値から電池の内圧を演算し、演算された電池の内圧で電池の充電状態をコントロールする電池の充電制御方法。 A method for detecting the internal pressure of the battery from the battery temperature, charging current and voltage by detecting the temperature, voltage and charging current of the battery being charged,
The internal voltage rise voltage at which the internal pressure of the battery starts to rise is specified based on the temperature and the charge current, and the charge current and time are integrated in the internal pressure rise charge where the charged battery voltage exceeds the internal pressure rise voltage. A battery charge control method that calculates the internal pressure of the battery from the integrated value and controls the state of charge of the battery by the calculated internal pressure of the battery.
The battery charge control method according to any one of claims 1 to 12, wherein the battery is a power source for driving an electric vehicle and is a battery accompanied by gas generation during normal charging or overcharging.
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011239573A (en) * | 2010-05-11 | 2011-11-24 | Toyota Motor Corp | Charging control method and charging control device of secondary battery |
JP2012053011A (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Mitsubishi Materials Corp | Infrared sensor and temperature sensor device |
JP2012231609A (en) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Toyota Motor Corp | Charge controller |
JP2013106500A (en) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Toyota Motor Corp | Battery charge and discharge management device and method for the same |
KR20140087425A (en) * | 2012-12-29 | 2014-07-09 | 한국단자공업 주식회사 | Apparatus for shutting off Power of Battery Pack in Vehicle |
KR20160036818A (en) * | 2014-09-26 | 2016-04-05 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for charging battery of hybrid vehicle and method thereof |
CN107310410A (en) * | 2017-05-19 | 2017-11-03 | 重庆凯瑞电动汽车系统有限公司 | Battery fan-out capability computational methods |
WO2017199326A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | 三菱電機株式会社 | Battery protecting device and power storage system |
JP2018098900A (en) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | トヨタ自動車株式会社 | Battery system |
JP2018147742A (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | トヨタ自動車株式会社 | Battery control device |
US10189477B2 (en) | 2016-11-29 | 2019-01-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
FR3126503A1 (en) * | 2021-09-02 | 2023-03-03 | Psa Automobiles Sa | METHOD OF EXTENDING A USETIME OF A BATTERY |
-
2005
- 2005-10-26 JP JP2005310916A patent/JP2007124750A/en active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011239573A (en) * | 2010-05-11 | 2011-11-24 | Toyota Motor Corp | Charging control method and charging control device of secondary battery |
JP2012053011A (en) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Mitsubishi Materials Corp | Infrared sensor and temperature sensor device |
JP2012231609A (en) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Toyota Motor Corp | Charge controller |
JP2013106500A (en) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Toyota Motor Corp | Battery charge and discharge management device and method for the same |
KR20140087425A (en) * | 2012-12-29 | 2014-07-09 | 한국단자공업 주식회사 | Apparatus for shutting off Power of Battery Pack in Vehicle |
KR20160036818A (en) * | 2014-09-26 | 2016-04-05 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for charging battery of hybrid vehicle and method thereof |
KR102042124B1 (en) | 2014-09-26 | 2019-11-08 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for charging battery of hybrid vehicle and method thereof |
JPWO2017199326A1 (en) * | 2016-05-17 | 2018-09-13 | 三菱電機株式会社 | Storage battery protection device and power storage system |
WO2017199326A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | 三菱電機株式会社 | Battery protecting device and power storage system |
US10189477B2 (en) | 2016-11-29 | 2019-01-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
JP2018098900A (en) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | トヨタ自動車株式会社 | Battery system |
JP2018147742A (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | トヨタ自動車株式会社 | Battery control device |
CN107310410A (en) * | 2017-05-19 | 2017-11-03 | 重庆凯瑞电动汽车系统有限公司 | Battery fan-out capability computational methods |
FR3126503A1 (en) * | 2021-09-02 | 2023-03-03 | Psa Automobiles Sa | METHOD OF EXTENDING A USETIME OF A BATTERY |
WO2023031527A1 (en) * | 2021-09-02 | 2023-03-09 | Psa Automobiles Sa | Method for prolonging a duration of use of a battery |
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