JP2009268068A - 電圧検出装置、及び電池の状態制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高圧バッテリの流出入電流情報を取得し(ステップS50)、これに基づき、リングオシレータを備えて構成されるAD変換器(TAD)への入力周波数をマップ演算する(ステップS52、S54)。ここで、高圧バッテリの流出入電流の絶対値が略ゼロである場合には、開放端電圧に基づき高圧バッテリのSOCを高精度に検出する要求があると考えられるため、TADへの入力周波数を低周波とする。これに対し、高圧バッテリの流出入電流の絶対値が大きい場合には、高圧バッテリの電圧の変動が大きく、その電圧を高速で検出する要求があると考えられるため、TADへの入力周波数を高周波とする。
【選択図】 図14
Description
請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載の発明において、前記判断手段は、前記電池を電力源とする負荷の停止時においては該負荷の駆動時よりも前記検出分解能の優先度合いが大きいと判断することを特徴とする。
以下、本発明にかかる電圧検出装置をハイブリッド車の電圧検出装置に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
回路)の電源として、入力電圧Vinが印加される。また、NAND回路の一方の端子は、リングオシレータ52aの出力端子に接続されて且つ、リングオシレータ52aのパルス入力端子としての他方の端子には、スタートパルス信号が印加される。このスタートパルス信号は、リングオシレータ52aの発振動作のトリガ信号としての機能を有するものであり、論理「L」から論理「H」へと立ち上がりその値を維持することでリングオシレータ52aを発振させる。
ためには、高圧バッテリ14の端子が開放されているときの電圧である開放端電圧を検出することが便宜である。これは、図8に示すように、開放端電圧とSOCとには、1対1の対応関係があるためである。これに対し、高圧バッテリ14の流出入電流が大きい場合には、流出入電流及び内部抵抗に基づき開放端電圧を推測可能ではあるものの、分極の影響等のために、高圧バッテリ14の電圧からSOCを精度よく検出することが困難である。ちなみに、SOCは、高圧バッテリ14の放電能力を定量化した物理量である。詳しくは、高圧バッテリ14の満充電に対する現在の充電量の割合を定量化したものである。
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
ック周波数は所定の低周波で固定される。続くステップS54では、上記マップを用いてクロック周波数を算出する。この処理が完了すると、先の図10に示したステップS22,S16,S18の処理を行う。
以下、第4の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第5の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第6の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第7の実施形態について、先の第6の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第8の実施形態について、先の第6の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(b1)は、電池セルBijの充放電電流の推移を示し、図24(c1)は、電池セルBijの電圧の推移を示す。ここで、図24(c1)に示す一点鎖線は、電池セルBijの信頼性の低下を招くことのない電圧の上限値を示す。
以下、第9の実施形態について、先の第7の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第10の実施形態について、先の第7の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (24)
- 電圧制御発振器と、該電圧制御発振器に検出対象に応じた入力電圧が印加される際の出力信号の論理反転回数をクロック信号の複数のエッジ間の間隔に渡ってカウントすることで前記入力電圧に応じたデジタルデータを出力する出力手段とを備える電圧検出装置において、
前記入力電圧の検出に要する時間と前記入力電圧の検出分解能との優先度合いを判断する判断手段と、
前記判断される優先度合いに応じて、前記クロック信号の周波数を可変設定する可変手段とを備えることを特徴とする電圧検出装置。 - 当該電圧検出装置は、電池の電圧を検出対象とするものであることを特徴とする請求項1記載の電圧検出装置。
- 前記判断手段は、前記電池の流出入電流量の絶対値が小さい場合、前記検出分解能の優先度合いが大きいと判断することを特徴とする請求項2記載の電圧検出装置。
- 前記判断手段は、前記電池を電力源とする負荷の停止時においては該負荷の駆動時よりも前記検出分解能の優先度合いが大きいと判断することを特徴とする請求項2又は3記載の電圧検出装置。
- 前記電池は、開閉器を介して前記負荷と接続されるものであって且つ、前記負荷の駆動に際して前記開閉器を閉状態として前記負荷に電気的に接続されるものであり、
前記判断手段は、前記開閉器の開閉状態に基づき前記判断を行うことを特徴とする請求項4記載の電圧検出装置。 - 前記電池は、車載動力発生装置の電源であり、
前記判断手段は、車両の走行状態に基づき前記判断を行うことを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の電圧検出装置。 - 前記電池は、電力変換回路に接続されるものであって且つ、その温度が低い場合、前記電力変換回路を操作することで前記電池の周期的な充放電処理を行う充放電手段によって昇温制御がなされるものであり、
前記判断手段は、前記充放電手段により前記充放電処理がなされている場合、前記検出に要する時間の優先度合いが大きいと判断することを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の電圧検出装置。 - 前記判断手段は、前記充放電手段により前記充放電処理がなされている場合に前記検出に要する時間の優先度合いが最も大きいと判断することを特徴とする請求項7記載の電圧検出装置。
- 前記可変手段は、前記充放電手段により前記充放電処理がなされている場合、前記クロック信号の周波数を前記充放電処理の周波数よりも高くすることを特徴とする請求項7又は8記載の電圧検出装置。
- 前記出力手段は、同一の検出対象に対して複数備えられて且つ、
前記可変手段は、前記複数の出力手段に入力される前記クロック信号の周波数同士を相違させることが可能な構成であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の電圧検出装置。 - 前記出力手段は、同一の検出対象に対して複数備えられて且つ、
前記複数の出力手段の出力に基づく前記検出対象の電圧検出結果同士を比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づき、前記電圧検出結果同士の離間度合いが所定以上である場合、当該電圧検出装置に異常がある旨診断する異常診断手段とを更に備えることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の電圧検出装置。 - 前記出力手段の出力に基づき前記検出対象の電圧を検出するに際し、該電圧検出結果から該検出に利用される電子部品の特性に起因する誤差を補償する補償手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の電圧検出装置。
- 前記補償手段は、前記電圧制御発振器に複数の基準電圧のそれぞれを印加する際の前記出力手段の出力信号に基づき、入力電圧と出力信号との関係情報を作成する作成手段と、前記入力電圧が前記電圧制御発振器に印加される際の前記出力手段の出力信号と前記関係情報とに基づき、前記入力電圧のデジタルデータを算出する算出手段とを備えて構成されることを特徴とする請求項12記載の電圧検出装置。
- 前記作成手段は、前記判断手段によって前記検出分解能の優先度合いが大きいと判断される場合の方が該優先度合いが小さいと判断される場合よりも、前記関係情報の作成頻度が高くなるようにすることを特徴とする請求項13記載の電圧検出装置。
- 前記可変手段は、前記クロック信号の周波数を変更するに際し、前記判断手段によって判断される優先度合いに加えて、過去における前記クロック信号の周波数の設定の履歴を加味することを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の電圧検出装置。
- 請求項7〜9のいずれか1項に記載の電圧検出装置と、
前記充放電手段とを備え、
前記充放電手段は、前記充放電処理による前記電池の温度上昇に応じて前記充放電処理の周波数及び充放電電流量の少なくとも一方を変更することを特徴とする電池の状態制御装置。 - 電力変換回路に接続される電池について、該電池の温度が低い場合、前記電力変換回路を操作することで前記電池の周期的な充放電処理を行う充放電手段を備える電池の状態制御装置において、
前記充放電手段は、前記充放電処理による前記電池の温度上昇に応じて前記充放電処理の周波数を変更する処理、及び前記充放電処理による前記電池の温度上昇に応じて充放電電流量を増加する処理の少なくとも一方を行うことを特徴とする電池の状態制御装置。 - 前記充放電手段は、前記電池の電圧を上限電圧以下とするとの条件の下、前記充放電処理を行うことを特徴とする請求項16又は17記載の電池の状態制御装置。
- 前記充放電手段は、前記充放電処理による前記電池の温度上昇に応じて前記充放電処理の電流量を増加させることを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の電池の状態制御装置。
- 前記充放電手段は、前記電池の電圧の極大値を目標値にフィードバック制御することで前記電流量の増加処理を行うことを特徴とする請求項19記載の電池の状態制御装置。
- 前記充放電手段は、前記充放電処理による前記電池の温度上昇に応じて前記充放電処理の周波数を低下させることを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の電池の状態制御装置。
- 前記充放電手段は、前記電池の電圧の極大値を目標値にフィードバック制御することで前記周波数の低下処理を行うことを特徴とする請求項21記載の電池の状態制御装置。
- 前記充放電手段は、前記充放電処理による前記電池の温度上昇に応じて前記充放電処理の周波数を変更しつつ、前記充放電処理による前記電池の温度上昇に応じて前記充放電処理の電流量を増加させることを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の電池の状態制御装置。
- 前記電力変換回路は、入力電圧を変換してキャパシタに印加するコンバータを備え、
前記充放電手段は、前記コンバータを操作することで前記充放電処理を行うことを特徴とする請求項16〜23のいずれか1項に記載の電池の状態制御装置。
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