JP2010238450A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、駆動用蓄電装置を備える電気自動車に関し、より詳細には、前記駆動用蓄電装置の温度異常を検知することが可能な電気自動車に関する。 The present invention relates to an electric vehicle including a drive power storage device, and more particularly to an electric vehicle capable of detecting a temperature abnormality of the drive power storage device.
近年、駆動装置の電力源としてバッテリを備える電気自動車の開発が盛んであり、当該開発の中には、バッテリが正常に動作しているかどうかを判定する技術の開発も含まれる(例えば、特許文献1、2参照)。 In recent years, the development of an electric vehicle including a battery as a power source of a drive device has been actively developed, and the development includes the development of a technique for determining whether or not the battery is operating normally (for example, patent document). 1 and 2).
特許文献1では、所定時間内におけるバッテリ(3)の温度変化量{実温度変化量(Td)}を求め、さらに、バッテリ(3)における電力の出入り及び冷媒とバッテリ温度の温度差に基づいて決定する想定温度変化量(Tm)を求める。そして、実温度変化量(Td)が、想定温度変化量(Tm)以上となったとき、冷却ファン(18)が故障していること{広義には、バッテリ(3)が正常に動作していないこと}を判定する(特許文献1の図3、段落[0035]、[0036])。
In
特許文献2では、複数のバッテリブロック(410、420、430)それぞれにおいて温度変化量(ΔT)を検知する。そして、それぞれの温度変化量(ΔT)を比較し、いずれかの温度変化量(ΔT)が他の温度変化量(ΔT)と乖離しているときは、冷却装置に異常が発生している{すなわち、温度変化量(ΔT)が他と乖離しているバッテリブロックが正常に動作していない。}と判定する(特許文献2の要約参照)。
In
なお、以下において、「電気自動車」とは、駆動用電力源として駆動用蓄電装置のみを有する狭義の電気自動車に加え、燃料電池車両やハイブリッド車両等が含まれる。 In the following, “electric vehicle” includes a fuel cell vehicle, a hybrid vehicle, and the like in addition to a narrowly defined electric vehicle having only a driving power storage device as a driving power source.
上記のように、特許文献1、2では、バッテリの温度変化量に基づいてバッテリの異常を判定する。
As described above, in
しかしながら、一般に、バッテリの内部抵抗は、バッテリの温度に応じて変化する。このため、特許文献1のように、バッテリ(3)における電力の出入りを用いる場合、温度異常の判定精度の点で改善の余地がある。また、特許文献2では、バッテリブロック(410、420、430)の温度変化量(ΔT)のいずれかが、他の温度変化量(ΔT)に対して乖離したことを検出して温度異常を判定する。このため、複数のバッテリブロックに異常が発生し、正常なバッテリブロックが異常と判定される可能性を否定できない。加えて、特許文献2では、温度変化量が他のバッテリブロックと乖離しているバッテリブロックを特定するため、少なくとも3つ以上のバッテリブロックに分けて温度変化量を比較することが必要となる。すなわち、2つのバッテリブロックのみでは、いずれに異常が発生しているかを特定できない。従って、特許文献2の構成では、装置構成が複雑になってしまう。
However, in general, the internal resistance of the battery changes according to the temperature of the battery. For this reason, like
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、駆動用蓄電装置の温度異常を高精度に検知することが可能な電気自動車を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and an object thereof is to provide an electric vehicle capable of detecting a temperature abnormality of a power storage device for driving with high accuracy.
この発明の別の目的は、駆動用蓄電装置の温度異常を簡易な構成で検知することが可能な電気自動車を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an electric vehicle capable of detecting a temperature abnormality of a power storage device for driving with a simple configuration.
この発明に係る電気自動車は、駆動用蓄電装置と、前記駆動用蓄電装置の温度を検出する温度センサと、前記駆動用蓄電装置の単位時間当たりの温度変化量を演算する温度変化量演算部と、前記駆動用蓄電装置の温度異常を検知する温度異常検知部とを備えるものであって、前記温度異常検知部は、前記駆動用蓄電装置の温度異常を判定するための前記単位時間当たりの温度変化量の閾値である温度異常判定閾値を、前記駆動用蓄電装置の温度毎に設定し、前記温度変化量演算部が演算した前記単位時間当たりの温度変化量が、前記温度異常判定閾値よりも大きいとき、前記駆動用蓄電装置に温度異常が発生していると判定することを特徴とする。 An electric vehicle according to the present invention includes a drive power storage device, a temperature sensor that detects a temperature of the drive power storage device, and a temperature change amount calculation unit that calculates a temperature change amount per unit time of the drive power storage device. A temperature abnormality detection unit that detects a temperature abnormality of the drive power storage device, wherein the temperature abnormality detection unit is a temperature per unit time for determining a temperature abnormality of the drive power storage device A temperature abnormality determination threshold value that is a change amount threshold value is set for each temperature of the driving power storage device, and the temperature change amount per unit time calculated by the temperature change amount calculation unit is greater than the temperature abnormality determination threshold value. When it is larger, it is determined that a temperature abnormality has occurred in the driving power storage device.
この発明によれば、駆動用蓄電装置の温度に応じた温度異常判定閾値を用いて、駆動用蓄電装置に温度異常が発生しているかどうかを判定する。従って、温度変化により駆動用蓄電装置の内部抵抗が変化しても、駆動用蓄電装置の温度異常を高精度に検知することが可能となる。また、この発明によれば、単一の駆動用蓄電装置の温度のみからでも、温度異常を検出することができる。従って、駆動用蓄電装置の温度異常を比較的簡易な構成で検知することが可能となる。 According to the present invention, it is determined whether or not a temperature abnormality has occurred in the drive power storage device, using a temperature abnormality determination threshold corresponding to the temperature of the drive power storage device. Therefore, even if the internal resistance of the drive power storage device changes due to a temperature change, it is possible to detect a temperature abnormality of the drive power storage device with high accuracy. Further, according to the present invention, temperature abnormality can be detected only from the temperature of a single drive power storage device. Therefore, it is possible to detect a temperature abnormality of the driving power storage device with a relatively simple configuration.
前記駆動用蓄電装置の最大出力を一定とし、前記温度異常検知部は、前記駆動用蓄電装置の温度が高くなる程、前記温度異常判定閾値を低い値に設定してもよい。或いは、前記駆動用蓄電装置の温度が低くなる程、前記駆動用蓄電装置の最大出力を低い値に設定し、前記温度異常検知部は、前記駆動用蓄電装置の温度及び最大出力に基づいて前記温度異常判定閾値を設定してもよい。 The maximum output of the drive power storage device may be constant, and the temperature abnormality detection unit may set the temperature abnormality determination threshold to a lower value as the temperature of the drive power storage device increases. Alternatively, the lower the temperature of the power storage device for driving, the lower the maximum output of the power storage device for driving is set to a lower value, and the temperature abnormality detection unit is configured based on the temperature and the maximum output of the power storage device for driving. A temperature abnormality determination threshold value may be set.
前記電気自動車は、さらに、前記駆動用蓄電装置用のファンを備えてもよい。 The electric vehicle may further include a fan for the driving power storage device.
前記温度異常検知部は、前記ファンにより前記駆動用蓄電装置が冷却されているとき、前記ファンの作動による前記駆動用蓄電装置の温度の低下分を、前記ファンの回転数に応じて判定し、前記温度センサが検出した前記駆動用蓄電装置の温度に前記低下分を付加して前記温度異常を判定してもよい。 The temperature abnormality detection unit determines a decrease in the temperature of the driving power storage device due to the operation of the fan according to the rotation speed of the fan when the driving power storage device is cooled by the fan. The temperature abnormality may be determined by adding the decrease to the temperature of the driving power storage device detected by the temperature sensor.
或いは、前記温度異常検知部は、前記ファンにより前記駆動用蓄電装置が暖機されているとき、前記ファンの作動による前記駆動用蓄電装置の温度の上昇分を、前記ファンの回転数に応じて判定し、前記温度センサが検出した前記駆動用蓄電装置の温度に前記上昇分を付加して前記温度異常を判定してもよい。 Alternatively, the temperature abnormality detection unit may detect an increase in the temperature of the drive power storage device due to the operation of the fan according to the rotation speed of the fan when the drive power storage device is warmed up by the fan. The temperature abnormality may be determined by adding the increase to the temperature of the driving power storage device detected by the temperature sensor.
前記電気自動車は、さらに、前記駆動用蓄電装置の出力電流を検出する電流センサを備えてもよい。 The electric vehicle may further include a current sensor that detects an output current of the driving power storage device.
前記温度異常検知部は、前記駆動用蓄電装置の温度の目標値を設定し、前記駆動用蓄電装置の温度の実測値と出力電流の実測値に基づいて、前記駆動用蓄電装置の単位時間当たりの温度変化量の推定値を設定し、前記温度の実測値が前記目標値よりも高く且つ前記単位時間当たりの温度変化量の実測値が前記推定値よりも大きいとき、前記ファンを停止させてもよい。前記目標値は、目標温度範囲の最大値や最小値を含んでもよい。 The temperature abnormality detection unit sets a target value of the temperature of the driving power storage device, and based on the measured temperature value of the driving power storage device and the measured value of output current per unit time of the driving power storage device When the measured value of the temperature is higher than the target value and the measured value of the temperature change per unit time is larger than the estimated value, the fan is stopped. Also good. The target value may include a maximum value and a minimum value of a target temperature range.
或いは、前記温度異常検知部は、前記駆動用蓄電装置の温度の目標値を設定し、前記駆動用蓄電装置の温度の実測値と出力電流の実測値に基づいて、前記駆動用蓄電装置の単位時間当たりの温度変化量の推定値を設定し、前記温度の実測値が前記目標値よりも低く且つ前記単位時間当たりの温度変化量の実測値が前記推定値よりも小さいとき、前記ファンを停止させてもよい。 Alternatively, the temperature abnormality detection unit sets a target value of the temperature of the driving power storage device, and based on the measured value of the temperature of the driving power storage device and the measured value of the output current, the unit of the driving power storage device Set an estimated value of temperature change per hour, and stop the fan when the measured value of temperature is lower than the target value and the measured value of temperature change per unit time is smaller than the estimated value You may let them.
この発明によれば、駆動用蓄電装置の温度に応じた温度異常判定閾値を用いて、駆動用蓄電装置に温度異常が発生しているかどうかを判定する。従って、温度変化により駆動用蓄電装置の内部抵抗が変化しても、駆動用蓄電装置の温度異常を高精度に検知することが可能となる。また、この発明によれば、単一の駆動用蓄電装置の温度のみからでも、温度異常を検出することができる。従って、駆動用蓄電装置の温度異常を比較的簡易な構成で検知することが可能となる。 According to the present invention, it is determined whether or not a temperature abnormality has occurred in the drive power storage device, using a temperature abnormality determination threshold corresponding to the temperature of the drive power storage device. Therefore, even if the internal resistance of the drive power storage device changes due to a temperature change, it is possible to detect a temperature abnormality of the drive power storage device with high accuracy. Further, according to the present invention, temperature abnormality can be detected only from the temperature of a single drive power storage device. Therefore, it is possible to detect a temperature abnormality of the driving power storage device with a relatively simple configuration.
1.第1実施形態
[全体構成]
図1は、この発明の第1実施形態に係る電気自動車10の概略一部構成図を示している。
1. First Embodiment [Overall Configuration]
FIG. 1 shows a schematic partial configuration diagram of an
この電気自動車10は、モータMと、バッテリ12(駆動用蓄電装置)と、温度センサ14と、ECU16(ECU:Electric Control Unit)(温度変化量演算部、温度異常検知部)とを備える。
The
モータMは、図示しないトランスミッション及び車輪に連結されている。バッテリ12は、モータMに電力を供給し、電気自動車10を駆動させる。温度センサ14は、バッテリ12の温度(バッテリ温度Tb)[℃]を検出し、ECU16に通知する。
The motor M is connected to a transmission and wheels (not shown). The
ECU16は、温度センサ14から通知されたバッテリ温度Tbを用いてバッテリ12の温度異常を検出する(詳細は後述する。)。ECU16は、メモリ20を有する。
ECU16 detects the temperature abnormality of the
[ECU16によるバッテリ12の温度異常検出]
図2には、第1実施形態において、バッテリ温度Tbを用いてバッテリ12の温度異常を検出するフローチャートが示されている。
[Detection of abnormal temperature of
FIG. 2 shows a flowchart for detecting a temperature abnormality of the
ステップS1において、温度センサ14は、バッテリ温度Tbを検出し、ECU16に通知する。ステップS2において、ECU16は、バッテリ温度Tbに基づいて、単位時間当たりのバッテリ温度Tbの変化量(温度変化量dTb/dt)[℃/sec]を算出する。本実施形態において、前記単位時間は、5秒間であるが、その他の値(例えば、1〜4秒間又は6〜10秒間)であってもよい。
In step S1, the
ステップS3において、ECU16は、バッテリ温度Tbに基づいて温度異常判定閾値TH_dTb/dt(以下「閾値TH_dTb/dt」ともいう。)を選択する。図3は、各バッテリ温度Tbにおける温度変化量dTb/dtの最大値dTb/dt_max(実測値)[℃/5sec]と、閾値TH_dTb/dtの関係図である。図3に示すように、閾値TH_dTb/dtは、最大値dTb/dt_maxの2倍に設定される。閾値TH_dTb/dtの設定は、その他の倍率であってもよい。閾値TH_dTb/dtは、メモリ20に記憶されている。
In step S3, the
なお、一般的なバッテリの出力特性として、バッテリ温度Tbが上がる程、温度変化量dTb/dtは低くなる。これに対し、図3では、バッテリ温度Tbが上がる程、温度変化量dTb/dtは高くなっている。これは、バッテリ12の劣化を抑えるために、ECU16によりバッテリ12の最大出力[W]を制限しているためである。一般的なバッテリの出力特性をそのまま用いて、バッテリ温度Tbが上がる程、温度変化量dTb/dtは低くなるように設定してもよい。
As a general battery output characteristic, the temperature change amount dTb / dt decreases as the battery temperature Tb increases. In contrast, in FIG. 3, the temperature change amount dTb / dt increases as the battery temperature Tb increases. This is because the maximum output [W] of the
ステップS4において、ECU16は、ステップS2で算出した温度変化量dTb/dtが閾値TH_dTb/dtよりも大きいかどうかを判定する。温度変化量dTb/dtが、閾値TH_dTb/dt以下である場合(S4:NO)、バッテリ12の温度異常は発生していないと考えられる。そこで、ECU16は、今回の処理を終える。一方、温度変化量dTb/dtが閾値TH_dTb/dtよりも大きい場合(S4:YES)、バッテリ12に温度異常が発生していると考えられる。そこで、ステップS5において、ECU16は、バッテリ12に温度異常が発生していると判定する。そして、ECU16は、当該温度異常に伴う処理を行う。当該処理としては、例えば、図示しないコンタクタを切ってバッテリ12の使用を禁止すると共に、電気自動車10のインストルメントパネル(図示せず)に所定の表示を行う。
In step S4, the
[第1実施形態の効果]
以上説明したように、第1実施形態によれば、バッテリ温度Tbに応じた温度異常判定閾値TH_dTb/dtを用いて、バッテリ12に温度異常が発生しているかどうかを判定する。従って、温度変化によりバッテリ12の内部抵抗が変化しても、バッテリ12の温度異常を高精度に検知することが可能となる。また、第1実施形態によれば、単一のバッテリ12のバッテリ温度Tbのみからでも、温度異常を検出することができる。従って、バッテリ12の温度異常を比較的簡易な構成で検知することが可能となる。
[Effect of the first embodiment]
As described above, according to the first embodiment, it is determined whether or not a temperature abnormality has occurred in the
2.第2実施形態
[全体構成]
図4は、この発明の第2実施形態に係る電気自動車10Aの概略一部構成図を示している。第2実施形態の電気自動車10Aは、第1実施形態の電気自動車10と基本的に同様であるが、ファン22と第2温度センサ24とを有する点で異なる。電気自動車10Aの構成要素のうち電気自動車10と同様の構成要素には同じ参照符号を付し、その記載を省略する。
2. Second Embodiment [Overall Configuration]
FIG. 4 shows a schematic partial configuration diagram of an
ファン22は、バッテリ12に送風するものであり、本実施形態では、バッテリ12の冷却用に用いられる。ファン22は、ECU16からの制御信号Sc1により制御される。ECU16は、制御信号Sc1における駆動デューティ[%]を制御することでファン22の回転数N[rpm]を制御する。
The
第2温度センサ24は、バッテリ12の吸気側に配置され、バッテリ12の吸気側における空気の温度Tin[℃]を検出し、ECU16に通知する。
The
[ECU16によるバッテリ12の温度異常検出]
図5には、第2実施形態において、バッテリ温度Tbを用いてバッテリ12の温度異常を検出するフローチャートが示されている。
[Detection of abnormal temperature of
FIG. 5 shows a flowchart for detecting a temperature abnormality of the
ステップS11〜S13は、図2のステップS1〜S3と同様である。 Steps S11 to S13 are the same as steps S1 to S3 in FIG.
ステップS14において、ECU16は、ファン22が作動中であるかどうかを判定する。ECU16は、バッテリ温度Tbが所定の温度(本実施形態では、40℃)以上になったとき、ファン22を作動させる(図6参照)。より具体的には、ECU16は、ファン22によりバッテリ12を冷却してバッテリ温度Tbが前記所定の温度未満となるように制御する。
In step S14, the
但し、バッテリ12の吸気側に設けられた第2温度センサ24が検出した温度Tinが、バッテリ温度Tbを超えている場合(Tin>Tb)、ファン22によるバッテリ12の冷却効果は十分なものとはならない。そこで、この場合、バッテリ温度Tbが前記所定の温度以上であっても、ファン22は作動させない。吸気側の空気が前記所定の温度以上になる場合としては、バッテリ12が、何らかの発熱体から流れてくる空気を取り込んでいるような場合である。
However, when the temperature Tin detected by the
ファン22が作動中でない場合(S14:NO)、ステップS15に進む。ステップS15、S16は、図2のステップS4、S5と同様である。
When the
ファン22が作動中である場合(S14:YES)、バッテリ12はファン22により冷却されるため、温度センサ14で検出されるバッテリ温度Tbは、その分低く検出される。そこで、ファン22によるバッテリ温度Tbの低下分を補償した上で、バッテリ12の温度異常を判定する。
When the
すなわち、ステップS17において、ECU16は、ファン22の回転数N[rpm]を特定する。回転数Nの特定は、例えば、ECU16からファン22に送信する制御信号Sc1の駆動デューティを利用して行う。
That is, in step S17, the
続くステップS18において、ECU16は、回転数Nに基づいて補正値C[℃/sec]を算出する。この補正値Cは、上述したファン22によるバッテリ温度Tbの低下分を示す。図7には、回転数Nと補正値Cとの関係が示されている。図7に示すように、第2実施形態では、回転数Nと補正値Cとが一次関数的な関係を有している。ECU16のメモリ20には、図7の関係を示すデータが記憶されている。回転数Nと補正値Cとの関係は、ファン22の特性等により変化させてもよい。
In subsequent step S18, the
ステップS19において、ECU16は、ステップS12で算出した温度変化量dTb/dtと補正値Cとの和(dTb/dt+C)が閾値TH_dTb/dtよりも大きいかどうかを判定する。温度変化量dTb/dtと補正値Cの和が閾値TH_dTb/dt以下である場合(S19:NO)、バッテリ12の温度異常は発生していないと考えられる。そこで、ECU16は、今回の処理を終える。一方、温度変化量dTb/dtと補正値Cの和が閾値TH_dTb/dtよりも大きい場合(S19:YES)、バッテリ12に温度異常が発生していると考えられる。そこで、ステップS20において、ECU16は、バッテリ12に温度異常が発生していると判定し、図2のステップS5と同様の処理を行う。
In step S19, the
[第2実施形態の効果]
第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
[Effects of Second Embodiment]
According to 2nd Embodiment, in addition to the effect of 1st Embodiment, there exist the following effects.
すなわち、第2実施形態では、ECU16は、ファン22によりバッテリ12が冷却されているとき、ファン22の作動によるバッテリ温度Tbの低下分(補正値C)を、ファン22の回転数Nに応じて判定し、温度センサ14が検出したバッテリ温度Tbに前記低下分(補正値C)を付加して温度異常を判定する。これにより、ファン22によりバッテリ12が冷却され、バッテリ温度Tbが低下しても、当該温度低下を考慮して温度異常の判定を行うことが可能となる。従って、温度異常の判定精度を高めることができる。
That is, in the second embodiment, when the
3.第3実施形態
[全体構成]
図8は、この発明の第3実施形態に係る電気自動車10Bの概略一部構成図を示している。第3実施形態の電気自動車10Bは、第2実施形態の電気自動車10Aと基本的に同様であるが、電流センサ26を有する一方、第2温度センサ24とを有さない点及びファン22を冷却用のみでなく暖機用としても用いる点で異なる。電気自動車10Bの構成要素のうち電気自動車10Aと同様の構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
3. Third Embodiment [Overall Configuration]
FIG. 8 shows a schematic partial configuration diagram of an
電流センサ26は、バッテリ12とモータMとの間に流れる電流(バッテリ電流Ib)[A]を検出し、ECU16に通知する。
The
[ECU16によるバッテリ12の温度異常検出]
図9には、第3実施形態において、バッテリ温度Tbを用いてバッテリ12の温度異常を検出するフローチャートが示されている。
[Detection of abnormal temperature of
FIG. 9 shows a flowchart for detecting a temperature abnormality of the
ステップS31〜S40は、図5のステップS11〜S20と同様である。但し、ステップS34において、第2温度センサ24は用いない。代わりに、バッテリ温度Tbが目標温度範囲Rtar内にない場合、一部の例外を除き、ファン22を作動させる(図10参照)。すなわち、バッテリ温度Tbが目標温度範囲Rtarの最大値TH_Tb_max[℃]よりも高い場合、ファン22を冷却用として用いる一方、バッテリ温度Tbが目標温度範囲Rtarの最小値TH_Tb_min[℃]よりも低い場合、ファン22を暖機用として用いる。
Steps S31 to S40 are the same as steps S11 to S20 in FIG. However, the
なお、目標温度範囲Rtarは、バッテリ12が好適に作動する温度の範囲を示し、メモリ20に記憶されている。また、目標温度範囲Rtarの範囲を単一の温度に限定して制御することもできる。すなわち、目標温度範囲Rtarの代わりに、目標温度Ttar[℃]を用いて制御することもできる。
Note that the target temperature range Rtar indicates a temperature range in which the
加えて、ステップS38では、バッテリ温度Tbが目標温度範囲Rtarの最大値TH_Tb_maxよりも高く、ファン22を冷却用に用いる場合、第2実施形態と同様、図7の関係を用いて補正値Cを設定する。その一方、バッテリ温度Tbが最小値TH_Tb_minよりも低く、ファン22を暖機用に用いる場合、図11の関係を用いて補正値Cを設定する。図11の関係では、回転数Nの増加に応じて補正値Cが減少する。ここでの補正値Cは、負の値となるため、補正値Cを温度変化量dTb/dtに付加することでその和は、温度変化量dTb/dtよりも小さくなる。
In addition, in step S38, when the battery temperature Tb is higher than the maximum value TH_Tb_max of the target temperature range Rtar and the
ステップS41において、電流センサ26は、バッテリ電流Ibを検出し、ECU16に通知する。ステップS42において、ECU16は、バッテリ電流Ib及びバッテリ温度Tbに基づいて温度変化量dTb/dtの推定値(以下「推定値dTsim/dt」という。)[℃/sec]を算出する。図12には、バッテリ電流Ib及びバッテリ温度Tbと推定値dTsim/dtとの関係が示されている。
In step S41, the
図12において、特性C_Tb_lowは、バッテリ温度Tbが相対的に低温のときのバッテリ電流Ibと推定値dTsim/dtとの関係を規定するものであり、特性C_Tb_midは、バッテリ温度Tbが相対的に中くらいの温度のときのバッテリ電流Ibと推定値dTsim/dtとの関係を規定するものであり、特性C_Tb_highは、バッテリ温度Tbが比較的高温のときのバッテリ電流Ibと推定値dTsim/dtとの関係を規定するものである。いずれの特性C_Tb_low、C_Tb_mid、C_Tb_highも、バッテリ電流Ibが増加すると、推定値dTsim/dtが増加する。また、バッテリ温度Tbが低くなるほど、推定値dTsim/dtは高くなる。なお、各特性C_Tb_low、C_Tb_mid、C_Tb_highは、ECU16のメモリ20に記憶されている。
In FIG. 12, a characteristic C_Tb_low defines the relationship between the battery current Ib and the estimated value dTsim / dt when the battery temperature Tb is relatively low, and the characteristic C_Tb_mid is a relatively medium battery temperature Tb. The characteristic C_Tb_high defines the relationship between the battery current Ib when the battery temperature Tb is relatively high and the estimated value dTsim / dt. It defines the relationship. Any of the characteristics C_Tb_low, C_Tb_mid, and C_Tb_high increases the estimated value dTsim / dt as the battery current Ib increases. Further, the estimated value dTsim / dt increases as the battery temperature Tb decreases. Each characteristic C_Tb_low, C_Tb_mid, and C_Tb_high is stored in the
図9に戻り、ステップS43において、ECU16は、バッテリ温度Tbが目標温度範囲Rtarの最小値TH_Tb_min[℃]よりも大きいかどうかを判定する。バッテリ温度Tbが最小値TH_Tb_minよりも低い場合(S43:YES)、バッテリ12を暖機することが好ましい。そこで、ステップS44において、ECU16は、温度変化量dTb/dtが推定値dTsim/dtより大きいかどうかを判定する。温度変化量dTb/dtが推定値dTsim/dtより大きい場合(S44:YES)、ファン22がバッテリ12に送っている空気の温度Ibは、その時点におけるバッテリ温度Tbよりも高く、ファン22により当該空気をバッテリ12に送ることでバッテリ12を暖機することができると考えられる。そこで、ECU16は、ファン22の作動を継続し、今回の処理を終了する。
Returning to FIG. 9, in step S43, the
一方、温度変化量dTb/dtが推定値dTsim/dt以下である場合(S44:NO)、ファン22がバッテリ12に送っている空気の温度Ibは、その時点におけるバッテリ温度Tbよりも低く、ファン22により当該空気をバッテリ12に送ることでバッテリ12は冷却されていると考えられる。そこで、ステップS45において、ECU16は、ファン22の作動を停止する。
On the other hand, when the temperature change amount dTb / dt is equal to or less than the estimated value dTsim / dt (S44: NO), the temperature Ib of the air sent from the
ステップS43に戻り、バッテリ温度Tbが目標温度範囲Rtarの最小値TH_Tb_min以上である場合(S43:NO)、ステップS46において、ECU16は、バッテリ温度Tbが目標温度範囲Rtarの最大値TH_Tb_max[℃]よりも大きいかどうかを判定する。バッテリ温度Tbが最大値TH_Tb_max以下である低い場合(S46:NO)、バッテリ温度Tbは、目標温度範囲Rtar内にある。そこで、ステップS47において、ECU16は、ファン22を停止し、今回の処理を終了する。
Returning to step S43, when the battery temperature Tb is equal to or higher than the minimum value TH_Tb_min of the target temperature range Rtar (S43: NO), in step S46, the
一方、バッテリ温度Tbが最大値TH_Tb_maxより高い場合(S46:YES)、バッテリ12を冷却することが好ましい。そこで、ステップS48において、ECU16は、温度変化量dTb/dtが推定値dTsim/dtより大きいかどうかを判定する。温度変化量dTb/dtが推定値dTsim/dtより大きい場合(S48:YES)、ファン22がバッテリ12に送っている空気の温度Ibは、その時点におけるバッテリ温度Tbよりも低く、ファン22により当該空気をバッテリ12に送ることでバッテリ12を冷却することができると考えられる。そこで、ECU16は、ファン22の作動を継続し、今回の処理を終了する。
On the other hand, when the battery temperature Tb is higher than the maximum value TH_Tb_max (S46: YES), it is preferable to cool the
一方、温度変化量dTb/dtが、推定値dTsim/dt以下である場合(S48:NO)、ファン22がバッテリ12に送っている空気の温度Ibは、その時点におけるバッテリ温度Tbよりも高く、ファン22により当該空気をバッテリ12に送ることでバッテリ12は暖機されていると考えられる。そこで、ステップS45において、ECU16は、ファン22の作動を停止する。
On the other hand, when the temperature change amount dTb / dt is equal to or less than the estimated value dTsim / dt (S48: NO), the temperature Ib of the air sent from the
例えば、図10において、推定値dTsim/dtが点E1にあり、温度変化量dTb/dt(実測値)が点R1にあるとき、ファン22は冷却効果を発揮しているため、ファン22の作動を継続する。一方、図10において、推定値dTsim/dtが点E1にあり、温度変化量dTb/dt(実測値)が点R2にあるとき、ファン22は冷却効果を発揮せず、むしろバッテリ12を暖機しているため、ファン22の作動を停止する。
For example, in FIG. 10, when the estimated value dTsim / dt is at the point E1 and the temperature change amount dTb / dt (actually measured value) is at the point R1, the
[第3実施形態の効果]
第3実施形態によれば、第2実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
[Effect of the third embodiment]
According to 3rd Embodiment, in addition to the effect of 2nd Embodiment, there exist the following effects.
すなわち、第3実施形態によれば、ECU16は、ファン22によりバッテリ12が暖機されているとき、ファン22の作動によるバッテリ温度Tbの上昇分を、ファン22の回転数Nに応じて判定し、温度センサ14が検出したバッテリ温度Tbに前記上昇分を付加して温度異常を判定する。これにより、ファン22によりバッテリ12が暖機され、バッテリ温度Tbが上昇しても、当該温度上昇を考慮して温度異常の判定を行うことが可能となる。従って、温度異常の判定精度を高めることができる。
That is, according to the third embodiment, when the
第3実施形態において、ECU16は、バッテリ温度Tbの目標温度範囲Rtarを設定し、バッテリ温度Tb(実測値)と出力電流Ib(実測値)に基づいて、温度変化量の推定値dTsim/dtを設定し、バッテリ温度Tb(実測値)が目標温度範囲Rtarの最大値TH_Tb_maxよりも高く且つ温度変化量dTb/dt(実測値)が推定値dTsim/dtよりも大きいとき、ファン22を停止させる。
In the third embodiment, the
温度変化量dTb/dt(実測値)が推定値dTsim/dtよりも大きいとき、バッテリ温度Tbよりも高い温度の空気がファン22の作動によりバッテリ12に導入されていると考えられる。この場合、ファン22を冷却用に使用していても、ファン22は、バッテリ12を冷却せずに暖機している。そこで、第3実施形態によれば、バッテリ12が暖機されることをファン22の停止により防ぎ、バッテリ温度Tbを目標温度範囲Rtarに近づけ易くすることが可能となる。
When the temperature change amount dTb / dt (actually measured value) is larger than the estimated value dTsim / dt, it is considered that air having a temperature higher than the battery temperature Tb is introduced into the
また、第3実施形態において、ECU16は、バッテリ温度Tb(実測値)が目標温度範囲Rtarの最低値TH_Tb_minよりも低く且つ温度変化量dTb/dt(実測値)が推定値dTsim/dtよりも小さいとき、ファン22を停止させる。
In the third embodiment, the
温度変化量dTb/dt(実測値)が推定値dTsim/dtよりも小さいとき、バッテリ温度Tbよりも低い温度の空気がファン22の作動によりバッテリ12に導入されていると考えられる。この場合、ファン22を暖機用に使用していても、ファン22は、バッテリ12を暖機せずに冷却している。そこで、第3実施形態によれば、バッテリ12が冷却されることをファン22の停止により防ぎ、バッテリ温度Tbを目標温度範囲Rtarに近づけ易くすることが可能となる。
When the temperature change amount dTb / dt (actually measured value) is smaller than the estimated value dTsim / dt, it is considered that air having a temperature lower than the battery temperature Tb is introduced into the
4.変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
4). Modifications It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification. For example, the following configuration can be adopted.
上記各実施形態では、バッテリ12のみをモータMの動力源として示した電気自動車10、10A、10Bを示したが、「電気自動車」には、駆動用電力源としてバッテリ12(駆動用蓄電装置)のみを有する狭義の電気自動車に加え、燃料電池車両やハイブリッド車両等が含まれる。従って、上記各実施形態の構成や制御を燃料電池車両やハイブリッド車両等の電気自動車に適用してもよい。
In each of the above-described embodiments, the
上記各実施形態(図3、図6、図10)では、ECU16によりバッテリ12の最大出力[W]を制限し、バッテリ温度Tbが上がる程、温度変化量dTb/dtを高くしていた。図13に示すように、一般的なバッテリの出力特性をそのまま用いて、バッテリ温度Tbが上がる程、温度変化量dTb/dtが低くなるように設定してもよい。
In the above embodiments (FIGS. 3, 6, and 10), the maximum output [W] of the
上記第2実施形態では、バッテリ12を冷却する場合のみ、ファン22を作動させたが、第2実施形態の構成(図4)において、第3実施形態のように、ファン22を暖機用に用いることもできる。ファン22を暖機用に用いる場合、ファン22の回転数Nと補正値Cとの関係は、図11に示すように、回転数Nの増加に応じて補正値Cが減少する。ここでの補正値Cは、負の値となるため、補正値Cを温度変化量dTb/dtに付加することでその和は、温度変化量dTb/dtよりも小さくなる。また、ファン22の作動の有効性を第2温度センサ24が検出した吸気側の温度Tinを用いて判定し、ファン22の作動が望ましいものとなっていない場合(冷却を意図しているのに暖機している場合又は暖機を意図しているのに冷却している場合)は、ファン22を停止してもよい。
In the second embodiment, the
上記各実施形態(図3、図6、図10)では、最大値dTb/dt_maxとして実測値を用いたが、シミュレーション値であってもよい。 In each of the above embodiments (FIGS. 3, 6, and 10), an actual measurement value is used as the maximum value dTb / dt_max, but a simulation value may be used.
10、10A、10B…電気自動車 12…バッテリ(駆動用蓄電装置)
14…温度センサ
16…ECU(温度変化量演算部、温度異常検知部)
22…ファン 26…電流センサ
C…補正値
dTb/dt…単位時間当たりのバッテリ温度の変化量
dTsim/dt…単位時間当たりのバッテリ温度の変化量の推定値
N…ファンの回転数 Rtar…目標温度範囲
Tb…バッテリ温度 TH_dTb/dt…温度異常判定閾値
10, 10A, 10B ...
14 ...
22 ...
Claims (7)
前記駆動用蓄電装置の温度を検出する温度センサと、
前記駆動用蓄電装置の単位時間当たりの温度変化量を演算する温度変化量演算部と、
前記駆動用蓄電装置の温度異常を検知する温度異常検知部と
を備える電気自動車であって、
前記温度異常検知部は、
前記駆動用蓄電装置の温度異常を判定するための前記単位時間当たりの温度変化量の閾値である温度異常判定閾値を、前記駆動用蓄電装置の温度毎に設定し、
前記温度変化量演算部が演算した前記単位時間当たりの温度変化量が、前記温度異常判定閾値よりも大きいとき、前記駆動用蓄電装置に温度異常が発生していると判定する
ことを特徴とする電気自動車。 A power storage device for driving;
A temperature sensor for detecting a temperature of the driving power storage device;
A temperature change amount calculation unit for calculating a temperature change amount per unit time of the power storage device for driving;
An electric vehicle comprising: a temperature abnormality detection unit that detects a temperature abnormality of the driving power storage device;
The temperature abnormality detection unit is
A temperature abnormality determination threshold value that is a threshold value of a temperature change amount per unit time for determining a temperature abnormality of the driving power storage device is set for each temperature of the driving power storage device,
When the temperature change amount per unit time calculated by the temperature change amount calculation unit is larger than the temperature abnormality determination threshold, it is determined that a temperature abnormality has occurred in the driving power storage device. Electric car.
前記駆動用蓄電装置の最大出力は一定であり、
前記温度異常検知部は、前記駆動用蓄電装置の温度が高くなる程、前記温度異常判定閾値を低い値に設定する
ことを特徴とする電気自動車。 The electric vehicle according to claim 1,
The maximum output of the driving power storage device is constant,
The temperature abnormality detection unit sets the temperature abnormality determination threshold value to a lower value as the temperature of the power storage device for driving becomes higher.
前記駆動用蓄電装置の温度が低くなる程、前記駆動用蓄電装置の最大出力が低い値に設定され、
前記温度異常検知部は、前記駆動用蓄電装置の温度及び最大出力に基づいて前記温度異常判定閾値を設定する
ことを特徴とする電気自動車。 The electric vehicle according to claim 1,
The lower the temperature of the driving power storage device, the lower the maximum output of the driving power storage device is set,
The temperature abnormality detection unit sets the temperature abnormality determination threshold based on a temperature and a maximum output of the driving power storage device.
前記電気自動車は、さらに、前記駆動用蓄電装置用のファンを備え、
前記温度異常検知部は、
前記ファンにより前記駆動用蓄電装置が冷却されているとき、前記ファンの作動による前記駆動用蓄電装置の温度の低下分を、前記ファンの回転数に応じて判定し、
前記温度センサが検出した前記駆動用蓄電装置の温度に前記低下分を付加して前記温度異常を判定する
ことを特徴とする電気自動車。 The electric vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The electric vehicle further includes a fan for the power storage device for driving,
The temperature abnormality detection unit is
When the drive power storage device is cooled by the fan, a decrease in the temperature of the drive power storage device due to the operation of the fan is determined according to the rotational speed of the fan,
An electric vehicle characterized in that the temperature abnormality is determined by adding the decrease to the temperature of the driving power storage device detected by the temperature sensor.
前記電気自動車は、さらに、前記駆動用蓄電装置用のファンを備え、
前記温度異常検知部は、
前記ファンにより前記駆動用蓄電装置が暖機されているとき、前記ファンの作動による前記駆動用蓄電装置の温度の上昇分を、前記ファンの回転数に応じて判定し、
前記温度センサが検出した前記駆動用蓄電装置の温度に前記上昇分を付加して前記温度異常を判定する
ことを特徴とする電気自動車。 The electric vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The electric vehicle further includes a fan for the power storage device for driving,
The temperature abnormality detection unit is
When the drive power storage device is warmed up by the fan, an increase in the temperature of the drive power storage device due to the operation of the fan is determined according to the rotational speed of the fan,
An electric vehicle characterized in that the temperature abnormality is determined by adding the increase to the temperature of the driving power storage device detected by the temperature sensor.
前記電気自動車は、さらに、
前記駆動用蓄電装置用のファンと、
前記駆動用蓄電装置の出力電流を検出する電流センサと
を備え、
前記温度異常検知部は、
前記駆動用蓄電装置の温度の目標値を設定し、
前記駆動用蓄電装置の温度の実測値と出力電流の実測値に基づいて、前記駆動用蓄電装置の単位時間当たりの温度変化量の推定値を設定し、
前記温度の実測値が前記目標値よりも高く且つ前記単位時間当たりの温度変化量の実測値が前記推定値よりも大きいとき、前記ファンを停止させる
ことを特徴とする電気自動車。 The electric vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The electric vehicle further includes:
A fan for the driving power storage device;
A current sensor for detecting an output current of the driving power storage device,
The temperature abnormality detection unit is
Set a target value for the temperature of the driving power storage device,
Based on the measured value of the temperature of the power storage device for driving and the measured value of the output current, an estimated value of the amount of temperature change per unit time of the power storage device for driving is set,
The electric vehicle, wherein the fan is stopped when the measured value of the temperature is higher than the target value and the measured value of the temperature change amount per unit time is larger than the estimated value.
前記電気自動車は、さらに、
前記駆動用蓄電装置用のファンと、
前記駆動用蓄電装置の出力電流を検出する電流センサと
を備え、
前記温度異常検知部は、
前記駆動用蓄電装置の温度の目標値を設定し、
前記駆動用蓄電装置の温度の実測値と出力電流の実測値に基づいて、前記駆動用蓄電装置の単位時間当たりの温度変化量の推定値を設定し、
前記温度の実測値が前記目標値よりも低く且つ前記単位時間当たりの温度変化量の実測値が前記推定値よりも小さいとき、前記ファンを停止させる
ことを特徴とする電気自動車。 The electric vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The electric vehicle further includes:
A fan for the driving power storage device;
A current sensor for detecting an output current of the driving power storage device,
The temperature abnormality detection unit is
Set a target value for the temperature of the driving power storage device,
Based on the measured value of the temperature of the power storage device for driving and the measured value of the output current, an estimated value of the amount of temperature change per unit time of the power storage device for driving is set,
The electric vehicle, wherein the fan is stopped when the measured value of the temperature is lower than the target value and the measured value of the temperature change amount per unit time is smaller than the estimated value.
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