JP2009017733A - Battery charge-and-discharge controller - Google Patents
Battery charge-and-discharge controller Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009017733A JP2009017733A JP2007178853A JP2007178853A JP2009017733A JP 2009017733 A JP2009017733 A JP 2009017733A JP 2007178853 A JP2007178853 A JP 2007178853A JP 2007178853 A JP2007178853 A JP 2007178853A JP 2009017733 A JP2009017733 A JP 2009017733A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- charge
- discharge
- battery block
- discharge control
- 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- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、バッテリ充放電制御装置に係り、例えば、ハイブリッド車に搭載されるバッテリシステムの充放電を制御する制御システムに関する。 The present invention relates to a battery charge / discharge control device, for example, a control system for controlling charge / discharge of a battery system mounted on a hybrid vehicle.
近年、ガソリンエンジンと組み合わせて車輌駆動モータで駆動するハイブリッド車が注目されている。そして、ハイブリッド車に搭載されるバッテリの高容量化、高密度化が急速に進展しているとともに、バッテリ充放電の制御技術が重要になってきている。
この種のハイブリッド車に搭載されるバッテリの充放電は、満充電電流量に対する残存電流量の比である充電状態SOC(State of Charge)を指標にして制御される。ハイブリッド車の走行中、一般には、SOCが20〜80%の範囲で、充放電が繰り返される。
In recent years, hybrid vehicles driven by a vehicle drive motor in combination with a gasoline engine have attracted attention. Further, as the capacity and density of the battery mounted on the hybrid vehicle are rapidly increasing, the battery charge / discharge control technology has become important.
Charging / discharging of the battery mounted on this type of hybrid vehicle is controlled using a state of charge (SOC), which is a ratio of the remaining current amount to the full charge current amount, as an index. During traveling of the hybrid vehicle, charging and discharging are generally repeated in the range of SOC of 20 to 80%.
図4は、ハイブリッド車におけるバッテリ充放電の変化を示すグラフである。走行時にモータを駆動するために放電してSOCが20%に近づくと、充電に切り換え、80%付近までエンジンで発電機を回して充電するというサイクルが繰り返される。 FIG. 4 is a graph showing changes in battery charge / discharge in a hybrid vehicle. When the SOC is discharged to drive the motor during traveling and the SOC approaches 20%, the cycle is switched to charging, and the engine is charged by rotating the generator to the vicinity of 80%.
ところで、ハイブリッド車では、バッテリ充放電のサイクルを繰り返していくと、よく知られている通り、バッテリにメモリ効果が生じる。すなわち、SOCが20〜80%の間で充放電が繰り返される結果、本来の満充電状態にならなくなる。そこで、メモリ効果を除去するため、定期的に、SOC100%まで充電する充電リフレッシュと、SOC0%まで放電する放電リフレッシュを行っている。
By the way, in a hybrid vehicle, when the battery charge / discharge cycle is repeated, a memory effect is produced in the battery, as is well known. That is, as a result of repeated charge and discharge when the SOC is 20 to 80%, the original full charge state is not obtained. Therefore, in order to remove the memory effect, charging refresh for charging to
従来、メモリ効果対策として、様々な改善が提案されている。例えば、特許文献1では、ハイブリッド車のバッテリシステムに、バッテリの効果の発生を検知するメモリ効果検知手段と、メモリ効果が検知された場合に、目標蓄電量のレベルを変更する手段を設けることが提案されている。
ハイブリッド車で、定期的にバッテリに充電リフレッシュと、放電リフレッシュを実施する場合、充電リフレッシュモードで走行しているときと、放電リフレッシュモードで走行しているときとでは、燃費が異なるため、ユーザ側からすると、車のどこかに異常が発生したと勘違いされる可能性がある。 In a hybrid vehicle, when charging refresh and discharge refresh are periodically performed on the battery, the fuel consumption differs between when running in the charge refresh mode and when running in the discharge refresh mode. Therefore, it may be misunderstood that an abnormality has occurred somewhere in the car.
また、放電リフレッシュモードで走行しているときと、充電リフレッシュモードで走行しているときとでは、運転者の体感する加減速フィーリングが変わるという問題がある。加減速フィーリングが変わらないようにするためには、モータ出力、エンジン出力、メカニカルブレーキを微調整する必要があり、その調整は非常に複雑なものとなる。 Further, there is a problem that the acceleration / deceleration feeling felt by the driver changes between when traveling in the discharge refresh mode and when traveling in the charge refresh mode. In order to prevent the acceleration / deceleration feeling from changing, it is necessary to finely adjust the motor output, the engine output, and the mechanical brake, and the adjustment becomes very complicated.
さらに、ハイブリッド車の車種によっては、放電リフレッシュモードにするとバッテリー残量が足りなくなり、走行できなくなることがある。 Furthermore, depending on the type of hybrid vehicle, when the discharge refresh mode is set, the remaining battery level may be insufficient, and driving may not be possible.
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、適正な充電リフレッシュと放電リフレッシュを実施し、バッテリのメモリ効果を効率良く除去できるとともに、リフレッシュを実施しているときと実施していないときとで、バッテリシステムの総出入力を一定にして、燃費が加減速フィーリングが変化せず、効率的な充放電性能を発揮させるバッテリ充放電制御装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art, perform appropriate charge refresh and discharge refresh, efficiently remove the memory effect of the battery, and perform when refresh is being performed. An object of the present invention is to provide a battery charge / discharge control device that maintains efficient charge / discharge performance without changing the acceleration / deceleration feeling while keeping the total input / output of the battery system constant.
前記の目的を達成するために、本発明は、複数のブロックに分割され、各バッテリブロック毎に独立して充放電を可能なバッテリ装置と、前記バッテリ装置と接続され、各バッテリブロックに電流配分を任意に変えて充放電させる電力分配部と、前記バッテリ装置全体の総出入力が一定になるように前記電力分配部を制御し、充電側のバッテリブロックには充電を行い、これに同期して放電側のバッテリブロックには放電を行う充放電動作を実施する充放電制御部と、を具備したことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention is divided into a plurality of blocks, a battery device capable of charging and discharging independently for each battery block, and connected to the battery device, and current distribution to each battery block. The power distribution unit for charging / discharging the battery unit arbitrarily and controlling the power distribution unit so that the total input / output of the entire battery device is constant, charging the battery block on the charging side, and synchronizing with this The battery block on the discharge side includes a charge / discharge control unit that performs a charge / discharge operation for discharging.
本発明によれば、バッテリ装置をブロック分割して、各ブロックに適正な充電リフレッシュと放電リフレッシュを実施し、バッテリのメモリ効果を効率良く除去できるとともに、リフレッシュを実施しているときと実施していないときとで、バッテリシステムの総出入力を一定にして、特に、ハイブリッド車に搭載した場合に燃費や加減速フィーリングが変化することがなく、効率的な充放電性能を確保することができる。 According to the present invention, the battery device is divided into blocks, and appropriate charge refresh and discharge refresh are performed on each block, so that the memory effect of the battery can be efficiently removed and when the refresh is performed. When the battery system is not installed, the total input / output of the battery system is kept constant, and particularly when mounted on a hybrid vehicle, fuel efficiency and acceleration / deceleration feeling do not change, and efficient charge / discharge performance can be ensured.
以下、本発明によるバッテリ充放電制御装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明のバッテリ充放電制御装置をハイブリッド車のバッテリ制御システムに適用したシステム構成を示すブロック図である。
Hereinafter, an embodiment of a battery charge / discharge control device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration in which the battery charge / discharge control device of the present invention is applied to a battery control system of a hybrid vehicle.
図1において、参照番号10は、エンジンを示す。このエンジン10は、トルク分配機12を介してモータ14と発電機16に連結されており、エンジン10の出力は、モータ14と発電機16に分配される。モータ14の出力軸には、ギア18を介して駆動輪20が接続されている。他方、モータ14、発電機16はインバータ22を介して電力分配部24に接続されている。参照番号26は、バッテリ装置を示す。
In FIG. 1,
この実施形態では、バッテリ装置26は、第1のバッテリブロック27aと第2のバッテリブロック27bのふたつのブロックに分割されている。第1バッテリブロック27aと第2バッテリブロック27bは、それぞれ多数の電池セルを直列接続した組電池から構成されている。この実施形態では、第1バッテリブロック27a、第2バッテリブロック27bはともに1.2V、7Ahの容量の電池セルが100個直列に接続されている。そして、第1バッテリブロック27aと第2バッテリブロック27b同士は、電力分配部24に対して並列に接続されており、それぞれ第1バッテリブロック27aと第2バッテリブロック27bとは互いに独立して充放電することが可能になっている。
In this embodiment, the battery device 26 is divided into two blocks, a
電力分配部24は、第1バッテリブロック27aと第2バッテリブロック27bを充放電するときに電流配分を任意に変えるための回路を有している。そして、充放電制御部30は、図2に示すフローチャートに基づいて、バッテリ装置26を全体としてみたときの総出入力が一定になるように電力分配部24による電流配分を制御する。例えば、第1バッテリブロック27aには充電し、これに同期して放電側のバッテリブロック27bには放電を行い、その間、バッテリ装置26の総出入力は一定に保たれるようになっている。
The
そこで、図2のフローチャート並びに図3に示すバッテリ装置26における蓄電量の変化を示すタイムチャートを参照しながら、以下、本実施形態による充放電制御について説明する。
図2において、ステップS1乃至ステップS8は、ハイブリッド車の通常運転時に、第1バッテリブロック27a、第2バッテリブロック27bのうち、一方を充電側、他方を放電側にして、放充電のモードを交互に切り替えるための充放電制御である。これに対して、ステップS9乃至ステップS15は、メモリ効果を除去するために、第1バッテリブロック27a、第2バッテリブロック27bのうち、一方は、蓄電量%0まで放電する放電リフレッシュを実施し、他方は、これに同期して満充電まで充電する充電リフレッシュを実施する充放電制御である。
Therefore, the charge / discharge control according to the present embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG. 2 and the time chart showing the change in the charged amount in the battery device 26 shown in FIG.
In FIG. 2, steps S1 to S8 are alternated between the
そこで、まず、ハイブリッド車運転時に、通常行われる充放電充制御について説明する。
最初に、車輌のエンジンが始動すると制御が開始され、ステップS1において、バッテリ装置26の第1バッテリブロック27aと第2バッテリブロック27bについて、放充電のモードが設定される。ステップS2では、例えば、第1バッテリブロック27aは放電され、第2バッテリブロック27bは充電される。この場合、図1において、第1バッテリブロック27aからは、電力分配部24を介してインバータ22に通電され、このインバータ22によって、運転状態に応じた出力トルクになるようにモータ14が駆動される。そして、ハイブリッド車であるので、駆動輪20には、モータ14の出力トルクとともにエンジン10の出力トルクが伝動される。
First, charge / discharge charge control that is normally performed during hybrid vehicle operation will be described.
First, when the engine of the vehicle is started, control is started, and in step S1, a discharge / discharge mode is set for the
他方、充電モードになっている第2バッテリブロック27bには、エンジン10によって駆動されている発電機16で発生した電力によって充電される。したがって、運転時間が経過するにしたがって、第1バッテリブロック27aの蓄電量は減少していき、これとは反対に第2バッテリブロック27bの蓄電量は増加していく。
On the other hand, the
次に、ステップS3では、第1バッテリブロック27aと第2バッテリブロック27bに出入力された充放電量の総和があらかじめ設定された設定値になっているかが判別される。設定値とずれがあった場合には、ステップS4に進み、電力分配部24で第1バッテリブロック27aで放電する電流と第2バッテリブロックで充電する電流の配分を調整する。この電流配分調整の結果、バッテリ装置26の全体としては常に総入出力が一定に保たれることになる。
Next, in step S3, it is determined whether the total amount of charge / discharge input / output to / from the
こうして、ハイブリッド車の運転時間が経過すると、第1バッテリブロック27aでは放電により蓄電量が減少し、第2バッテリブロック27bでは充電により蓄電量が増加する。そこで、ステップS5では、放電モードにある第1バッテリブロックの蓄電量があらかじめ設定されている下限値(例えば、図3に示すように25%)に減少したか否かが判別され、続くステップS6では、充電モードにある第2バッテリブロック27bの蓄電量があらかじめ設定されている上限値(例えば、図3に示すように75%)に到達しているか否かが判別される。
Thus, when the operation time of the hybrid vehicle has elapsed, the amount of electricity stored in the
このステップS5、ステップS6での判別の結果、第1バッテリブロック27aの蓄電量が下限値まで減少し、第2バッテリブロック27bの蓄電量が上限値まで上がると、ステップS7に進み、充放電のモードを切り換える指令が電力分配部24に送られる。そして、ステップS2に戻って、これまで放電モードにあった第1バッテリブロック27aは充電に、第2バッテリブロックは放電にそれぞれ回路が切り替わる。
以後、ステップS2乃至S7の充放電制御が繰り返される。図3に示すように、第1バッテリブロック27aと第2バッテリブロック27bは、充電と放電を交互に行うとともに、蓄電量の変化は、互いに反対になるので、この間、バッテリ装置26の全体としては、ほぼ総入出力が一定に保たれる。
As a result of the determination in step S5 and step S6, when the charged amount of the
Thereafter, the charge / discharge control in steps S2 to S7 is repeated. As shown in FIG. 3, the
こうして充放電の累積時間が増えてくると、充放電の繰り返しによって、メモリ効果が発生する懸念がある。そこで、あらかじめ設定した放充電の累積時間が経過すると(ステップS8のyes)、ステップS9乃至S15の充放電リフレッシュを開始する。 When the cumulative charge / discharge time increases in this way, there is a concern that a memory effect may occur due to repeated charge / discharge. Therefore, when a preset cumulative charge / discharge time has elapsed (yes in step S8), charge / discharge refresh in steps S9 to S15 is started.
すなわち、第1バッテリブロック27aが放電する方のバッテリブロックになっていれば、蓄電量0%まで放電させる。そして、第2バッテリブロックbはこれに同期して満充電まで充電させることになる。この間、充放電量の総和があらかじめ設定された設定値になっているかが判別される(ステップS10)。設定値とずれがあった場合には、ステップS11に進み、電力分配部24で第1バッテリブロック27aで放電する電流と第2バッテリブロックで充電する電流の配分を調整する。この電流配分調整の結果、バッテリ装置26の全体としては常に総入出力が一定に保たれることになる。そして、第1バッテリブロック27aの蓄電量が0%になったことが検知され、第2バッテリブロック27bの蓄電量が満充電になったことが検知されたら(ステップS12、S13)、ステップS14で放充電する回路を切り換える指令を電力分配部24に送り、今度は、第1バッテリブロック27aは充電リフレッシュを行い、第2バッテリブロック27bは放電リフレッシュを行う。こうして、交互に充放電リフレッシュを2回繰り返したら(ステップS15)、ステップS2に戻って、通常の充放電制御になる。
That is, if the
以上のようにして、一定の周期で、メモリ効果を除去する充放電リフレッシュが自動的に行われるので、第1バッテリブロック27aと第2バッテリブロック27がメモリ効果によって放充電の特性が変化し効率が低下するのを未然に防ぐことができる。しかも、リフレッシュする間も、バッテリ装置26の全体としては、ほぼ総入出力が一定に保たれるので、通常の充放電のときに較べて燃費が変化したり、運転者にとって体感する加減速フィーリングが変わることはない。
As described above, since the charge / discharge refresh for removing the memory effect is automatically performed at a constant cycle, the discharge characteristics of the
10 エンジン
12 トルク分配機
14 モータ
16 発電機
18 ギア
20 駆動輪
22 インバータ
24 電力分配部
26 バッテリ装置
27a 第1バッテリブロック
27b 第2バッテリブロック
30 充放電制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記バッテリ装置と接続され、各バッテリブロックに電流配分を任意に変えて充放電させる電力分配部と、
前記バッテリ装置全体の総出入力が一定になるように前記電力分配部を制御し、充電側のバッテリブロックには充電を行い、これに同期して放電側のバッテリブロックには放電を行う充放電動作を実施する充放電制御部と、
を具備したことを特徴とするバッテリ充放電制御装置。 A battery device divided into a plurality of blocks and capable of charging and discharging independently for each battery block;
A power distribution unit connected to the battery device and charging / discharging each battery block by arbitrarily changing the current distribution;
Charge / discharge operation for controlling the power distribution unit so that the total input / output of the entire battery device is constant, charging the battery block on the charging side, and discharging the battery block on the discharging side in synchronization with the charging A charge / discharge control unit for carrying out
A battery charge / discharge control apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007178853A JP2009017733A (en) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | Battery charge-and-discharge controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007178853A JP2009017733A (en) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | Battery charge-and-discharge controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009017733A true JP2009017733A (en) | 2009-01-22 |
Family
ID=40357942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007178853A Withdrawn JP2009017733A (en) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | Battery charge-and-discharge controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009017733A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102844962A (en) * | 2011-01-06 | 2012-12-26 | 松下电器产业株式会社 | Method for controlling charge/discharge of alkali storage cell, and power system |
JP2014011811A (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-20 | Sekisui Chem Co Ltd | Power management system |
JP2014520496A (en) * | 2011-05-09 | 2014-08-21 | ウェンチ ハン | Electric power generation and charging equipment for electric vehicles |
JP2014198495A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 株式会社デンソー | Hybrid vehicle controller |
JP2017221076A (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | Cell system |
CN111245041A (en) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 丰田自动车株式会社 | Power supply system |
-
2007
- 2007-07-06 JP JP2007178853A patent/JP2009017733A/en not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102844962A (en) * | 2011-01-06 | 2012-12-26 | 松下电器产业株式会社 | Method for controlling charge/discharge of alkali storage cell, and power system |
EP2662948A1 (en) * | 2011-01-06 | 2013-11-13 | Panasonic Corporation | Method for controlling charge/discharge of alkali storage cell, and power system |
EP2662948A4 (en) * | 2011-01-06 | 2014-12-03 | Panasonic Corp | Method for controlling charge/discharge of alkali storage cell, and power system |
US9024589B2 (en) | 2011-01-06 | 2015-05-05 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Charge/discharge control method for alkaline storage battery, and power supply system |
JP2014520496A (en) * | 2011-05-09 | 2014-08-21 | ウェンチ ハン | Electric power generation and charging equipment for electric vehicles |
JP2014011811A (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-20 | Sekisui Chem Co Ltd | Power management system |
JP2014198495A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 株式会社デンソー | Hybrid vehicle controller |
JP2017221076A (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | Cell system |
CN111245041A (en) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 丰田自动车株式会社 | Power supply system |
CN111245041B (en) * | 2018-11-28 | 2023-07-07 | 丰田自动车株式会社 | Power supply system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9114726B2 (en) | Vehicle and method for controlling vehicle | |
JP5928683B2 (en) | Electric vehicle power supply control device | |
CN102458901B (en) | Battery charging and discharging control apparatus | |
US9168915B2 (en) | Vehicle and method for controlling vehicle | |
JP3674144B2 (en) | Electric vehicle power supply method and apparatus | |
CN103879400A (en) | Traveling mode switching controller of hybrid electric vehicle | |
JP5182514B2 (en) | Control device for electric vehicle | |
JP2010143310A (en) | Power generation control device for series hybrid electric vehicle | |
JP2009017733A (en) | Battery charge-and-discharge controller | |
CN103946518A (en) | Vehicle control device, vehicle, and vehicle control method | |
JP2010089777A (en) | Method for operating drive train | |
JP2013124094A (en) | Battery charging method of hybrid vehicle | |
CN104812644A (en) | Hybrid vehicle travel state control device | |
JP2011131829A (en) | Controller for hybrid electric vehicle | |
JP4192658B2 (en) | Vehicle control apparatus and control method | |
CN103476654A (en) | Hybrid vehicle and output control method for electric power storage device installed therein | |
JP7322772B2 (en) | battery system | |
JP2005143173A (en) | Hybrid vehicle | |
JP2005348524A (en) | Controller for hybrid vehicle | |
JP2009254208A (en) | Controller for electric storage device | |
JP2003153402A (en) | Secondary battery controller | |
JP2010167963A (en) | Device and method for controlling operation characteristic mode | |
JP6610399B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP2006136131A (en) | Controller for vehicle | |
JP6540582B2 (en) | Control device for hybrid vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100907 |