JP2010093871A - バッテリの昇温制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】昇温制御時に、高電圧バッテリ12の電流、電圧、温度を検出して、それらの検出値に基づいて最大充電可能電流Ibminと最大放電可能電流Ibmaxを設定しながら、高電圧バッテリ12の電流が最大充電可能電流Ibmin又は最大放電可能電流Ibmaxを越えないように充放電電力を制御する。このため、高電圧バッテリ12の内部状態が変化すれば、その高電圧バッテリ12の内部状態の変化に応じて最大充電可能電流Ibminと最大放電可能電流Ibmaxを変化させながら充放電電力を制御することができ、高電圧バッテリ12の異常発熱を防止しながら高電圧バッテリ12を早期に昇温させることができる。
【選択図】図1
Description
まず、図1に基づいて電気自動車全体のシステム構成を説明する。
本実施例1の電気自動車には、車両駆動源となるモータ11と、該モータ11の電源となる高電圧バッテリ12と、車両の各種電装品(電気負荷)の電源となる低電圧バッテリ17とが搭載されている。モータ11は、発電機兼用の電動機である同期発電電動機により構成され、高電圧バッテリ12は、例えば200〜300Vの高電圧を出力するLiイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池により構成されている。
電圧上昇許容量:ΔVbmax=Vbmax−Vpres
電圧下降許容量:ΔVbmin=Vbmin−Vpres
Ibmax.vbmin=Map3(ΔVbmin,Tpres)
[電圧上昇許容量ΔVbmaxから決まる充電可能電流Ibmin.vbmax]
Ibmin.vbmax=Map4(ΔVbmax,Tpres)
これらのマップ(Map3,Map4)も、予め、実験データ、設計データ、シミュレーション結果等に基づいて作成しておけば良い。
最大充電可能電流:Ibmin=Max(Ibmin.bs ,Ibmin.vbmax)
ここで、放電電流はプラス値、充電電流はマイナス値である。これにより、最大放電可能電流Ibmaxと最大充電可能電流Ibminは、電流使用範囲を越えないように設定される。
Rb =Map5(Tpres)
Ibmax.vbmin=Map6(ΔVbmin,Rb )
[電圧上昇許容量ΔVbmaxから決まる充電可能電流Ibmin.vbmax]
Ibmin.vbmax=Map7(ΔVbmax,Rb )
これらのマップ(Map6,Map7)も、予め、実験データ、設計データ、シミュレーション結果等に基づいて作成されている。
Pb =Min(0,Pb )
Pb =Max(0,Pb )
この後、ステップ412に進み、指令電力Pb に応じてアクチュエータを制御して高電圧バッテリ12の充放電電力を指令電力Pb に一致させるように制御する。
Ibamp=|Ibmax|+|Ibmin|
Pb =Vpres×Ibamp×sin(2π・t/τchg )
上式において、tは、昇温制御開始からの経過時間である。
尚、本発明は、高電圧バッテリ12の昇温制御に限定されず、低電圧バッテリ17の昇温制御に適用して実施しても良い。
Claims (9)
- 車両に搭載したバッテリをその充電及び/又は放電による内部発熱で昇温させる昇温制御を実行するバッテリの昇温制御装置において、
前記バッテリの電流を検出する電流検出手段と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
前記バッテリの温度を検出する温度検出手段と、
前記各検出手段で検出した前記バッテリの電流、電圧、温度に基づいて最大充電可能電流と最大放電可能電流を設定する最大充放電可能電流設定手段と、
前記バッテリの電流が前記最大充電可能電流又は前記最大放電可能電流を越えないように充放電電力を制御して前記バッテリを昇温させる昇温制御手段と
を備えていることを特徴とするバッテリの昇温制御装置。 - 前記昇温制御手段は、前記最大充電可能電流と前記最大放電可能電流とを比較して絶対値が大きい方の電流を選択して当該電流を実現するように充放電電力を制御することを特徴とする請求項1に記載のバッテリの昇温制御装置。
- 前記バッテリの電流使用範囲及び電圧使用範囲を設定する使用範囲設定手段を備え、
前記昇温制御手段は、前記バッテリの電流と電圧がそれぞれ前記使用範囲設定手段で設定した電流使用範囲及び電圧使用範囲に収まるように充放電電力を制限することを特徴とする請求項1又は2に記載のバッテリの昇温制御装置。 - 前記最大充放電可能電流設定手段は、前記温度検出手段で検出した前記バッテリの温度に基づいて前記バッテリの内部抵抗を推定し、推定した内部抵抗も考慮して前記最大充電可能電流と前記最大放電可能電流を設定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のバッテリの昇温制御装置。
- 運転者の走行意図を検出する走行意図検出手段を備え、
前記走行意図検出手段で検出した運転者の走行意図に基づいて前記昇温制御手段による昇温制御を禁止する手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のバッテリの昇温制御装置。 - 前記バッテリの残存容量を判定する残存容量判定手段と、
前記残存容量判定手段により判定した前記バッテリの残存容量が所定範囲から外れている場合には前記昇温制御手段による昇温制御のうちの少なくとも残存容量が前記所定範囲から離れる方向への電力制御を禁止する手段とを備えていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のバッテリの昇温制御装置。 - 車両に搭載したバッテリをその充電と放電の繰り返し動作による内部発熱で昇温させる昇温制御を実行するバッテリの昇温制御装置において、
前記バッテリの電流を検出する電流検出手段と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
前記バッテリの温度を検出する温度検出手段と、
前記各検出手段で検出した前記バッテリの電流、電圧、温度に基づいて最大充電可能電流と最大放電可能電流を設定する最大充放電可能電流設定手段と、
前記最大充電可能電流と前記最大放電可能電流に基づいて、前記昇温制御の充放電の切り換え周期及び/又は振幅を設定して前記昇温制御を実行する昇温制御手段と
を備えていることを特徴とするバッテリの昇温制御装置。 - 前記バッテリの電圧使用範囲を設定する使用範囲設定手段を備え、
前記昇温制御手段は、前記バッテリの電圧が前記使用範囲設定手段で設定した電圧使用範囲に収まるように前記昇温制御の充放電の切り換え周期及び/又は振幅を設定することを特徴とする請求項7に記載のバッテリの昇温制御装置。 - 前記最大充放電可能電流設定手段は、前記温度検出手段で検出した前記バッテリの温度に基づいて前記バッテリの内部抵抗を推定し、推定した内部抵抗も考慮して前記最大充電可能電流と前記最大放電可能電流を設定することを特徴とする請求項7又は8に記載のバッテリの昇温制御装置。
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