JP2007203788A - バッテリの状態量演算装置及び車両用電源電圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バッテリ1、発電手段7及び電気負荷が接続された車両の電源ライン5の電圧である電源電圧を所定の目標電圧に制御するに際して、バッテリ1の充放電電流を所定の目標値に制御することによりバッテリ1に接続された回路系に印加する電源電圧を所定の目標レベルに収束させる。これにより、従来の電源電圧フィードバック制御に比較して制御実施によるバッテリの内部状態の変化を加味して電源電圧を調整できるため制御レスポンスの改善を図ることができる。
【選択図】図3
Description
この実施例のバッテリの状態量演算方法を用いた車両用電源電圧制御装置を図1を参照して説明する。
1はバッテリ、2は双方向電流制御装置、3は電池コントローラ、4は車両用ECUである。バッテリ1は双方向電流制御装置2を通じて電源ライン5に接続され、電源ライン5を通じて図示しない車載の各電気負荷や発電機に接続されている。6はバッテリ1の充放電電流を検出する電流センサである。
電池コントローラ3が行う電源電圧安定化制御動作を図2を参照して説明する。
図1に示す車両用電源電圧制御装置の変形態様を図3に示す。この変形態様は、図1において双方向電流制御装置2で行っていたバッテリ1の充放電電流制御を発電機7側にて行うようにすることにより、双方向電流制御装置2を省略したものである。
IGS=(IGーI)+Is
(回帰直線の選択)
ステップS2000で用いる制御電流Isを算出する処理を図4を参照して説明する。
Is=(VーVa)/R
ステップS118では、ステップS111で算出した第2の回帰直線を、直前の電圧・電流ペアの座標点(Vx、Ix)に平行移動(シフト)して第3の回帰直線(直前シフト回帰直線)とする。次に、制御電圧Vaを読み込み(S119)、この制御電圧Vaを直前シフト回帰直線に代入して制御電流Isを算出する。なお、第2の回帰直線の傾斜角度すなわち内部抵抗をRとすれば、ステップS120での演算は次の式の演算に等しい。
Is=(VxーVa)/R+Ix
上記した実施形態では、回帰線として回帰直線を用いたが、非線形な回帰曲線を採用しても良い。この回帰曲線を直前の電圧・電流ペアの座標点にシフトするには二次元平面上にてシフト距離が最小となるように電圧軸及び電流軸にそれぞれ平行に2回平行移動することがこのましい。
上記説明したこの実施形態では、走行状況などにより電圧変化が大きい車両用電源系の電源電圧変動を、バッテリの充放電電流をその所定目標値に制御することにより行うため、制御実施によるバッテリの内部状態の変化を加味して電源電圧を調整できるため、制御レスポンスの改善を図ることができる。
他の実施形態を説明する。この実施形態は、回帰線を決定するに対して、バッテリが放電状態かつ電流増加傾向時の回帰線である放電電流増加時回帰線と、バッテリが放電状態かつ電流減少傾向時の回帰線である放電電流減少時回帰線と、バッテリが充電状態かつ電流増加傾向時の回帰線である充電電流増加時回帰線と、バッテリが充電状態かつ電流減少傾向時の回帰線である充電電流減少時回帰線とを別々に決定しておき、現在のバッテリの状態が上記4つの状態(運転モードと称するものとする)のどれに該当するかを判定し、現在の運転モードと一致する回帰線を用いて電池状態を演算することをその特徴としている。
2 双方向電流制御装置
3 電池コントローラ
5 電源ライン
7 発電機
Claims (12)
- バッテリ、発電手段及び電気負荷が接続された車両の電源ラインの電圧である電源電圧を所定の目標電圧に制御する車両用電源電圧制御方法において、
前記バッテリの充放電電流を所定の目標値に制御することにより、前記バッテリに接続された回路系に印加する電源電圧を所定の目標レベルに収束させることを特徴とする車両用電源電圧制御方法。 - 請求項1記載の車両用電源電圧制御方法において、
前記バッテリから検出した複数の電圧・電流ペアに基づいて前記バッテリの電圧と電流との間の回帰線を所定タイミングごとに更新し、
前記目標電圧と前記回帰線とから前記バッテリの電流である制御電流の値を算出し、
前記バッテリの電流を前記制御電流の値に調整することを特徴とする車両用電源電圧制御方法。 - 回路系が接続されたバッテリから検出した複数の電圧・電流ペアから前記電池の電圧と電流との間の関係を規定する回帰線を決定し、前記回帰線に基づいて前記バッテリの状態を示す電気量である電池状態量を演算するバッテリの状態演算方法において、
直前に採取した電圧・電流ペアの座標点を通るように前記回帰線をシフトし、
前記シフトした回帰線に基づいて前記バッテリの電池状態量を演算することを特徴とするバッテリの状態演算方法。 - 請求項3記載のバッテリの状態演算方法において、
シフト距離が最小となるように前記シフトを行うバッテリの状態演算方法。 - 請求項3記載のバッテリの状態演算方法において、
前記シフトした回帰線と前記バッテリの所定の電圧値を示す直線との交点の座標から前記バッテリの電流を求めるバッテリの状態演算方法。 - 請求項3記載のバッテリの状態演算方法において、
前記シフトした回帰線と前記バッテリの所定の電流値を示す直線との交点の座標から前記バッテリの電圧を求めるバッテリの状態演算方法。 - 回路系が接続されたバッテリから検出した複数の電圧・電流ペアから前記電池の電圧と電流との間の関係を規定する回帰線を決定し、前記回帰線に基づいて前記バッテリの状態を示す電気量である電池状態量を演算するバッテリの状態演算方法において、
前記回帰線を複数用い、
前記回帰線から得た前記電池状態量と実測した前記電池状態量との差である演算誤差を算出し、
前記複数の回帰線のうち演算誤差が小さいとみなした前記回帰線を次回の前記電池状態量のために選択することを特徴とするバッテリの状態演算方法。 - 請求項7記載のバッテリの状態量演算方法において、
前記複数の回帰線の一つを用いた場合の前記演算誤差が所定のしきい値を超えた場合に、前記複数の回帰線の他の一つを次回の前記電池状態量のために選択することを特徴とするバッテリの状態演算方法。 - 回路系が接続されたバッテリから検出した複数の電圧・電流ペアから前記電池の電圧と電流との間の関係を規定する回帰線を決定し、前記回帰線に基づいて前記バッテリの状態を示す電気量である電池状態量を演算するバッテリの状態演算方法において、
前記回帰線から得た前記電池状態量と実測した前記電池状態量との差である演算誤差を算出し、
前記演算誤差に基づいて次回演算のための前記回帰線を演算誤差が小さくなるとみなす向きへ修正することを特徴とするバッテリの状態演算方法。 - 請求項9記載のバッテリの状態演算方法において、
前記演算誤差が縮小する向きに前記回帰線の傾斜を変更するバッテリの状態演算方法。 - 回路系が接続されたバッテリから検出した複数の電圧・電流ペアから前記電池の電圧と電流との間の関係を規定する回帰線を決定し、前記回帰線に基づいて前記バッテリの状態を示す電気量である電池状態量を演算するバッテリの状態演算方法において、
前記バッテリが放電状態である場合の前記回帰線である放電時回帰線と、前記バッテリが充電状態である場合の前記回帰線である充電時回帰線とを別々に決定しておき、
前記バッテリの現在状態が放電状態である場合には前記放電時回帰線に基づいて前記バッテリの電池状態量を演算し、前記バッテリの現在状態が充電状態である場合には前記充電時回帰線に基づいて前記バッテリの電池状態量を演算することを特徴とするバッテリの状態演算方法。 - 請求項11記載のバッテリの状態演算方法において、
前記バッテリが放電状態かつ電流増加傾向時の前記回帰線である放電電流増加時回帰線と、
前記バッテリが放電状態かつ電流減少傾向時の前記回帰線である放電電流減少時回帰線と、
前記バッテリが充電状態かつ電流増加傾向時の前記回帰線である充電電流増加時回帰線と、
前記バッテリが充電状態かつ電流減少傾向時の前記回帰線である充電電流減少時回帰線と、
を別々に決定しておき、
前記バッテリの現在状態が放電電流増加状態である場合には前記放電電流増加時回帰線に基づいて前記バッテリの電池状態量を演算し、前記バッテリの現在状態が放電電流減少状態である場合には前記放電電流減少時回帰線に基づいて前記バッテリの電池状態量を演算し、前記バッテリの現在状態が充電電流増加状態である場合には前記充電電流増加時回帰線に基づいて前記バッテリの電池状態量を演算し、前記バッテリの現在状態が充電電流減少状態である場合には前記充電電流減少時回帰線に基づいて前記バッテリの電池状態量を演算するバッテリの状態演算方法。
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