JP2013165041A - 電池温度制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】イグニッションオフ後の電池の温度制御に要する消費電力を抑制して、バッテリ上がりを防止することができる電池温度制御装置を提供する。
【解決手段】電池温度制御装置10は、電池モジュール11の冷却及び加熱を行う温度調整手段12と、環境温度を検出する環境温度検出手段13と、イグニッションオフのタイミングで環境温度検出手段13により検出された環境温度に基づいて電池の温度と環境温度との差が大きくなるように、温度調整手段12の制御を開始する制御装置14とを備えている。制御装置14は、環境温度と電池の温度との差に対応して予め設定された所定時間、温度調整手段12の制御を行う。
【選択図】図1
【解決手段】電池温度制御装置10は、電池モジュール11の冷却及び加熱を行う温度調整手段12と、環境温度を検出する環境温度検出手段13と、イグニッションオフのタイミングで環境温度検出手段13により検出された環境温度に基づいて電池の温度と環境温度との差が大きくなるように、温度調整手段12の制御を開始する制御装置14とを備えている。制御装置14は、環境温度と電池の温度との差に対応して予め設定された所定時間、温度調整手段12の制御を行う。
【選択図】図1
Description
本発明は、電池温度制御装置に係り、詳しくは車両に搭載されて使用される電池の電池温度制御装置に関する。
車両に搭載されて走行用モータの電源として使用される電池(バッテリ)は、大電力を出力する必要があり、放電時や充電時に発熱量が大きくなる。電池は適正な温度で放電や充電が行われないと電気的な特性が低下するだけでなく、寿命も短くなる。そのため、車両には電池の冷却装置が搭載されている。また、電池は放電時や充電時以外の状態においても、適正な温度範囲内に保持されないと寿命が短くなる。そのため、放電時や充電時以外の状態でも電池の温度制御を行うことが提案されている。
例えば、空気と熱交換可能に車両に搭載された蓄電池を電力の供給を受けて冷却する冷却手段を備える蓄電池の冷却方法が提案されている(特許文献1参照)。この方法は、イグニッションオフされているとき、前記蓄電池の温度及び気温を検出し、現在時刻と検出された現在の気温に基づいて前記蓄電池の目標冷却温度を設定し、該設定された目標冷却温度と前記検出された蓄電池の温度とに基づいて該蓄電池が冷却されるよう前記冷却手段を制御する。
ところが、特許文献1の冷却方法では、イグニッションオフ後においては外気温による冷却効果を考慮して目標冷却温度を設定することにより冷却量を少なくするようにフィードバック制御で温度制御が行われるため、外気温による冷却効果を考慮せずに温度制御を行う場合に比べて、少ない電力消費量で温度制御が行われる。しかし、特許文献1の方法では、イグニッションオフ後もバッテリ温度と外気温を所定周期で計測して、目標冷却温度を再設定しつつフィードバック制御を継続するため、制御による電力消費が継続される。そのため、イグニッションオフ後の温度制御時にバッテリ上がりになる虞がある。
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、イグニッションオフ後の電池の温度制御に要する消費電力を抑制して、バッテリ上がりを防止することができる電池温度制御装置を提供することにある。
前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、車両に搭載された電池の電池温度制御装置であって、前記電池の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う温度調整手段と、環境温度を検出する環境温度検出手段と、イグニッションオフのタイミングで前記環境温度検出手段により検出された環境温度に基づいて前記電池の温度と前記環境温度との差が大きくなるように、前記温度調整手段の制御を開始する制御手段とを備えている。ここで、「イグニッションオフ」とは、走行モータを始動させたり停止させたりするスイッチであるイグニッションスイッチがオフの状態を意味し、イグニッションオフの状態では電源であるバッテリから走行モータに対する電力供給が停止される。また、「イグニッションオフのタイミング」とは、イグニッションスイッチがオフになった時点を意味する。
イグニッションオフ後は、電池は走行モータへ電力を供給せず、大電流の放電による発熱がないため、特許文献1のように冷却量を少なくしてもイグニッションオフ前と同様の効率で冷却は可能である。しかし、特許文献1の方法では、電池の温度を所定範囲内にする制御を継続する必要があり、電力消費が継続される。一方、この発明では、制御手段はイグニッションオフのタイミングで温度調整手段を制御して電池の温度の制御を開始するが、その制御はイグニッションオフ前の制御とは異なり、イグニッションオフのタイミングで環境温度検出手段により検出された環境温度と、電池の温度との差が大きくなるように、所定時間、温度調整手段を駆動する制御である。即ち、この発明では、環境温度と電池の温度との差が大きくなるように温度調整手段を加熱又は冷却するように制御した後、環境温度と電池の温度との差によって電池の温度が環境温度に近づくように変化することを利用し、イグニッションオフ後の電池の温度が、外気温度に到達するまでの時間を延ばすように制御する。そのため、電池の温度制御に要するエネルギー即ち消費電力を抑制することができる。したがって、イグニッションオフ後の電池の温度制御に要する消費電力を抑制して、バッテリ上がりを防止することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記温度調整手段は前記電池の冷却及び加熱が可能に構成され、前記制御手段は、イグニッションオンの時、前記電池の温度が目標温度に近づくように前記温度調整手段を制御するとともに、前記環境温度が前記目標温度より高い場合は前記電池の温度が下がるように前記温度調整手段の制御を行い、前記環境温度が前記目標温度より低い場合は前記電池の温度が上がるように前記温度調整手段の制御を行う。
温度調整手段としては冷却のみが可能な装置もあるが、この発明の温度調整手段は冷却及び加熱が可能である。したがって、この発明では、イグニッションオフのタイミングでの環境温度が目標温度より低い場合でも、電池の温度が、外気温度に到達するまでの時間を延ばすようにすることができ、低温環境下でイグニッションオフの状態からイグニッションオンになったとき、電池が円滑に出力(放電)を行うことができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記制御手段は、前記環境温度と前記電池の温度との差に対応して予め設定された所定時間、前記温度調整手段の制御を行う。この発明では、イグニッションオフ後の電池の温度の制御が、環境温度と前記電池の温度との差に対応して予め設定された所定時間行われるため、環境温度に拘らず制御を所定時間行う場合に比べて、少ない消費電力で電池の温度を適正な温度に制御することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発明おいて、前記制御手段は、前記電池の充電状態が予め設定された充電量以上の場合に前記温度調整手段の制御を行う。電池の充電量に拘らず電池の温度の制御を行うと、電池の充電量が不十分な状態でも温度制御が行われてバッテリ上がりとなる状態が発生する虞がある。しかし、この発明では、電池の充電量が不十分な状態では電池の温度の制御が行われないため、そのようなバッテリ上がりとなることを防止することができる。
本発明によれば、イグニッションオフ後の電池の温度制御に要する消費電力を抑制して、バッテリ上がりを防止することができる電池温度制御装置を提供することができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。
図1に示すように、電池温度制御装置10は、車両に搭載されて使用される電池としての電池モジュール11の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う温度調整手段12と、環境温度を検出する環境温度検出手段13と、温度調整手段12の制御を行う制御手段としての制御装置14とを備えている。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。
図1に示すように、電池温度制御装置10は、車両に搭載されて使用される電池としての電池モジュール11の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う温度調整手段12と、環境温度を検出する環境温度検出手段13と、温度調整手段12の制御を行う制御手段としての制御装置14とを備えている。
電池モジュール11は、ケース内に複数の電池(図示せず)が収容されており、走行モータ(図示せず)の電源として使用される。温度調整手段12は、ペルチェ素子15、電源部16及びペルチェ素子駆動部17を備えている。ペルチェ素子15は、通電の極性に応じて放熱と吸熱の相反する作用を行う第1面15a及び第2面15bを有するとともに、第1面15aが電池モジュール11の壁面に接合されている。また、ペルチェ素子15は、第2面15bが二点鎖線で示す流体ダクトに接合されている。
ペルチェ素子15は、ペルチェ素子駆動部17を介して電源部16に接続されている。電源部16は、電池モジュール11から電力の供給を受けるとともに、電圧を下げた状態でペルチェ素子駆動部17を介してペルチェ素子15に電力を供給する。ペルチェ素子駆動部17は、ペルチェ素子15に供給する電流量を制御する。また、ペルチェ素子駆動部17は、図示しない切換えスイッチを備え、切換えスイッチの切り換えにより、電池モジュール11の冷却時には第1面15aが吸熱側となるように、電池モジュール11の加熱時には第1面15aが放熱側となるようにペルチェ素子15に対する通電方向を変更して、ペルチェ素子15に直流を供給する。即ち、温度調整手段12は電池モジュール11の冷却及び加熱が可能に構成されている。
制御装置14は、CPU18及び記憶装置(メモリ)19を備えている。制御装置14は、環境温度検出手段13の検出信号と、電池モジュール11の温度を検出する温度センサ20の検出信号と、イグニッションスイッチ21の出力信号とを入力して、温度調整手段12の制御を行う。
記憶装置19には、車両走行中に制御装置14が電池モジュール11の温度を所定範囲内に保持するように温度調整手段12を制御するためのプログラムと、イグニションオフ時に温度調整手段12を制御するためのプログラムとが記憶されている。車両走行中における温度調整手段12の制御は、電池モジュール11の温度が目標温度となるように行われる、通常のフィードバック制御である。制御装置14は、イグニッションオンの時、電池の温度が目標温度に近づくように温度調整手段12を制御するとともに、環境温度が目標温度より高い場合は電池の温度が下がるように温度調整手段12の制御を行い、環境温度が目標温度より低い場合は電池の温度が上がるように温度調整手段12の制御を行う。
イグニションオフ時の温度調整手段12の制御は、この実施形態特有の制御であり、イグニッションオフのタイミングで電池モジュール11の温度(電池の温度)と外気温度(環境温度)との差が大きくなるように、温度調整手段12を予め設定された所定時間駆動制御する。制御装置14は、環境温度検出手段13により検出された環境温度と、温度センサ20により検出された電池モジュール11の温度に基づいて、環境温度と電池の温度との差に対応して予め設定された所定時間、温度調整手段12の制御を行う。制御装置14は、イグニッションオフのタイミングで、外気温度と目標温度との差の絶対値が予め設定された閾値より大きく、外気温度と電池温度(電池の温度)との差の絶対値が予め設定された閾値より小さい場合に、電池温度が外気温度に到達するまでの時間を延ばすように温度調整手段12の制御を行う。
次に前記のように構成された電池温度制御装置10の作用を説明する。
電池モジュール11は走行モータの駆動時に大きな電力を供給する必要があり、発熱が大きくなる。そのため、寒冷地や冬季の低温時等のように環境温度が電池の駆動に支障を来すほど低い場合を除き、切換えスイッチはペルチェ素子15に第1面15aが吸熱側となるように電源部16から電力が供給される状態に接続された状態に切り換えられる。また、電池モジュール11内の熱媒体の温度が電池の駆動に支障を来すほど低く、電池の加熱を必要とする場合は、切換えスイッチはペルチェ素子15の第1面15aが放熱側(発熱側)となるように電源部16から電力が供給される状態に切り換えられる。
電池モジュール11は走行モータの駆動時に大きな電力を供給する必要があり、発熱が大きくなる。そのため、寒冷地や冬季の低温時等のように環境温度が電池の駆動に支障を来すほど低い場合を除き、切換えスイッチはペルチェ素子15に第1面15aが吸熱側となるように電源部16から電力が供給される状態に接続された状態に切り換えられる。また、電池モジュール11内の熱媒体の温度が電池の駆動に支障を来すほど低く、電池の加熱を必要とする場合は、切換えスイッチはペルチェ素子15の第1面15aが放熱側(発熱側)となるように電源部16から電力が供給される状態に切り換えられる。
第1面15aが吸熱状態になると電池モジュール11の壁面が冷却されて、電池モジュール11内に収容されている電池が冷却される。また、第1面15aが放熱状態になると電池モジュール11の壁面が加熱されて、電池モジュール11内に収容されている電池が加熱される。第1面15aが吸熱状態のときに第2面15bは放熱状態になって温度が上がるが、第2面15bはダクトを流れる流体によって冷却されて第2面15bの放熱を促進されることにより第1面15aでの吸熱が効率良く行われる。また、第1面15aが放熱状態のときに第2面15bは吸熱状態になって温度が下がるが、第2面15bはダクトを流れる流体によって温度の低下が抑制されて第2面15bの吸熱が促進されることにより第1面15aでの放熱が効率良く行われる。そのため、ペルチェ素子15は電池モジュール11を冷却する場合でも、電池モジュール11を加熱する場合でも支障なく冷却あるいは加熱が行われ、電池モジュール11内の電池の温度が放電や充電に適した温度に調整される。
車両の走行中は、電池モジュール11から走行モータに供給される電力は走行状態によって変動し、電池モジュール11の発熱量も変動する。制御装置14は、車両の走行中は、電池モジュール11の温度が予め設定された所定範囲を維持するように、環境温度検出手段13及び温度センサ20の検出信号を入力して、温度調整手段12、即ちペルチェ素子15をフィードバック制御する。
一方、車両停止中、即ち走行モータに電力が供給されない状態では、電池モジュール11から供給される電力は、温度調整手段12の駆動に使用される電力のため小さく、常にフィードバック制御を行わなくても、電池モジュール11に悪影響を及ぼす程、電池モジュール11の温度が上昇するのを抑制するようにペルチェ素子15が制御される。
制御装置14は、イグニションオフ時には温度調整手段12のフィードバック制御を行わずに、イグニションオフのタイミングで図3に示すフローチャートにしたがってペルチェ素子15を制御する。詳述すると、先ずステップS1で、イグニッションスイッチ21がオフ(IG−OFF)か否かを判断し、IG−OFFになるとステップS2に進み、外気温度と目標温度との差であるdT1を、環境温度検出手段13の検出信号から求めた外気温度と目標温度とから算出する。次にステップS3に進み、温度差dT1の絶対値が予め設定された閾値より大きいか否かを判断する。そして、温度差dT1の絶対値が閾値より大きければステップS4に進み、温度差dT1の絶対値が閾値以下であればペルチェ素子15による温度調整を終了する。
ステップS4では外気温度と電池温度(電池モジュール11の温度)との差であるdT2を、環境温度検出手段13の検出信号から求めた外気温度及び温度センサ20の検出信号から求めた電池の温度とから算出する。次にステップS5に進み、温度差dT2の絶対値が予め設定された閾値より小さいか否かを判断する。そして、温度差dT2の絶対値が閾値より小さければステップS6に進み、温度差dT2の絶対値が閾値以上であればペルチェ素子15による温度調整を終了する。
ステップS6では、必要熱量Qig-offに合わせて、温度調整手段12を所定時間駆動する。詳述すると、温度差dT2と、電池モジュール11保管空間の空気体積と、空気の比熱との積から求めた必要熱量Qig-offから、追加温度調整時間t-addを次式から算出する。そして、効率最大となる電流量で追加温度調整時間t-addだけペルチェ素子15を駆動させた後、温度調整を終了する。
t-add=Qig-off/[効率最大となる電流量での熱移動量]
図2に、外気温が目標温度より高い場合におけるIG−OFFまでと、IG−OFF時点からこの実施形態の方法で温度調整を行った場合と、IG−OFF時点で温度調整を終了した場合とにおける温度変化を示す。図2において、破線が温度調整なしの場合を示し、実線が温度調整有りの場合を示す。電池モジュール11の温度、即ち電池保管温度はIG−OFF時点までは目標温度に維持されており、温度調整がない場合は、IG−OFF後は、目標温度から外れて時間経過に伴って外気温に近づくように上昇して外気温に到達する。
図2に、外気温が目標温度より高い場合におけるIG−OFFまでと、IG−OFF時点からこの実施形態の方法で温度調整を行った場合と、IG−OFF時点で温度調整を終了した場合とにおける温度変化を示す。図2において、破線が温度調整なしの場合を示し、実線が温度調整有りの場合を示す。電池モジュール11の温度、即ち電池保管温度はIG−OFF時点までは目標温度に維持されており、温度調整がない場合は、IG−OFF後は、目標温度から外れて時間経過に伴って外気温に近づくように上昇して外気温に到達する。
一方、温度調整有りの場合は、IG−OFF後、温度調整手段12の駆動によって、電池保管温度は温度調整手段12の駆動されている間は目標温度から低下を続け、温度調整手段12の駆動停止後は、外気温との差を縮めるように徐々に上昇する。
外気温が目標温度より低い場合は、IG−OFF後に温度調整手段12は電池モジュール11を所定時間加熱するように駆動した後、停止するため、電池保管温度の変化を示す図2に対応する図では、外気温及び電池保管温度の変化を示す実線及び破線は、目標温度に対して図2の場合と対称な位置に図示される。
制御装置14は、イグニッションオフのタイミングで温度調整手段12を制御して電池モジュール11の温度の制御を開始する。しかし、その制御はイグニッションオフ前の制御とは異なり、イグニッションオフのタイミングで環境温度検出手段13により検出された外気温(環境温度)と、電池の温度との差が大きくなるように、所定時間、温度調整手段12を駆動する制御である。即ち、環境温度と電池の温度との差が大きくなるように電池モジュール11を加熱又は冷却するように制御する。したがって、イグニッションオフ後の電池の温度制御に要する消費電力を抑制して、バッテリ上がりを防止することができる。
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)電池温度制御装置10は、電池モジュール11(電池)の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う温度調整手段12と、環境温度を検出する環境温度検出手段13と、イグニッションオフのタイミングで環境温度検出手段13により検出された環境温度に基づいて電池の温度と環境温度との差が大きくなるように、温度調整手段12の制御を開始する制御装置14(制御手段)とを備えている。したがって、イグニッションオフ後の電池の温度制御に要する消費電力を抑制して、バッテリ上がりを防止することができる。
(1)電池温度制御装置10は、電池モジュール11(電池)の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う温度調整手段12と、環境温度を検出する環境温度検出手段13と、イグニッションオフのタイミングで環境温度検出手段13により検出された環境温度に基づいて電池の温度と環境温度との差が大きくなるように、温度調整手段12の制御を開始する制御装置14(制御手段)とを備えている。したがって、イグニッションオフ後の電池の温度制御に要する消費電力を抑制して、バッテリ上がりを防止することができる。
(2)温度調整手段12は電池の冷却及び加熱が可能に構成され、制御装置14は、イグニッションオンの時、電池の温度が目標温度に近づくように温度調整手段12を制御するとともに、環境温度が目標温度より高い場合は電池の温度が下がるように温度調整手段12の制御を行い、環境温度が目標温度より低い場合は電池の温度が上がるように温度調整手段12の制御を行う。したがって、イグニッションオフのタイミングでの環境温度が目標温度より低い場合でも、電池の温度が、外気温度に到達するまでの時間を延ばすように制御することができ、低温環境下でイグニッションオフの状態からイグニッションオンになったとき、電池が円滑に出力(放電)を行うことができる。
(3)制御装置14は、環境温度と電池の温度との差に対応して予め設定された所定時間、温度調整手段12の制御を行う。イグニッションオフ後、環境温度と電池の温度との差に拘わらず、所定時間、温度調整手段12の制御を行う方法もある。しかし、イグニッションオフ後の電池温度の制御が、環境温度と電池の温度との差に対応して予め設定された所定時間行われるため、環境温度と電池の温度との差に拘らず制御を所定時間行う場合に比べて、少ない消費電力で電池の温度を適正な温度に制御することができる。
(4)温度調整手段12は、電池モジュール11の冷却及び加熱を行う手段としてペルチェ素子15を使用しており、ペルチェ素子15に供給する直流の通電方向を変更することで冷却及び加熱の切り換えを行う。したがって、冷却及び加熱が可能な手段の構成が簡単になる。
(第2の実施形態)
次に第2の実施形態を図4にしたがって説明する。この実施形態では、電池の充電状態:SOC(State of Charge )によって、イグニションオフ時の温度調整手段12による温度調整作業を実施するか否かの判断を行い、温度調整作業を実施してもバッテリ上がりになる虞がない状態の時に、制御装置14がイグニションオフ時の温度調整作業を実施する点が前記第1の実施形態と異なっている。
次に第2の実施形態を図4にしたがって説明する。この実施形態では、電池の充電状態:SOC(State of Charge )によって、イグニションオフ時の温度調整手段12による温度調整作業を実施するか否かの判断を行い、温度調整作業を実施してもバッテリ上がりになる虞がない状態の時に、制御装置14がイグニションオフ時の温度調整作業を実施する点が前記第1の実施形態と異なっている。
制御装置14には電池モジュール11に収容された電池の充電状態(SOC)を検出する図示しない検出手段(SOC検出手段)からの検出信号が入力されて、制御装置14が電池モジュール11の充電状態を確認可能になっている。SOC検出手段としては、例えば、電池モジュール11の電圧とSOCとの関係を予め測定したマップを記憶装置19に記憶させておき、IG−OFF時の電池モジュール11の電圧からSOCを定める構成が採用されている。その他の構成は第1の実施形態と同様であるため、イグニションオフ時に制御装置14が温度調整手段12を制御する手順を図4に示すフローチャートにしたがって説明する。
制御装置14は、先ずステップS1で、イグニッションスイッチ21がオフ(IG−OFF)否かを判断し、IG−OFFになるとステップS2に進み、SOC検出手段の検出信号からSOC情報を取得する。次にステップS3でSOCが閾値より大きいか否かを判断する。閾値としては、例えば、温度調整手段12によるIG−OFF後の温度制御を実施しても、電池モジュール11に予め設定された充電量以上の充電量が確保される値が設定される。
ステップS3でSOCが閾値以下であれば、即ち電池モジュール11の充電量が温度調整手段12による温度調整作業を実施するとバッテリ上がりになるか、バッテリ上がりにならない場合でも充分な充電量を確保できない充電量であれば、ステップS4に進み、ステップS4で温調制御を停止した後、電池温度制御装置10の制御を終了する。
ステップS3でSOCが閾値より大きければ、即ち電池モジュール11の充電量が温度調整手段12による温度調整作業を実施してもバッテリ上がりにならない充分な充電量であれば、制御装置14はステップS5に進み、ステップS5において第1の実施形態におけるステップS2と同様の処理を行う。制御装置14は、ステップS5において、外気温度と目標温度との差であるdT1を算出した後、ステップS6に進み、温度差dT1の絶対値が予め設定された閾値より大きいか否かを判断する。そして、温度差dT1の絶対値が閾値より大きければステップS7に進み、温度差dT1の絶対値が閾値以下であればペルチェ素子15による温度調整を終了する。
ステップS7では外気温度と電池温度(電池モジュール11の温度)との差であるdT2を算出した後、ステップS8に進み、温度差dT2の絶対値が予め設定された閾値より小さいか否かを判断する。そして、温度差dT2の絶対値が閾値より小さければステップS9に進み、温度差dT2の絶対値が閾値以上であればペルチェ素子15による温度調整を終了する。ステップS9では、第1の実施形態におけるステップS6と同様の処理を行う。即ち、必要熱量Qig-offに合わせて、温度調整手段12を所定時間駆動する。
したがって、この第2の実施形態では、イグニッションオフ時に、温度調整手段12の駆動により電池モジュール11の温度調整を行う場合は、第1の実施形態の(1)〜(4)と基本的に同様の効果を得ることができる他に次の効果を得ることができる。
(5)制御装置14は、電池モジュール11の充電状態が予め設定された充電量以上の場合に温度調整手段12の制御を行う。電池モジュール11の充電量に拘らず電池モジュール11の温度の制御を行うと、電池モジュール11の充電量が不十分な状態でも温度制御が行われてバッテリ上がりとなる状態が発生する虞がある。しかし、この実施形態では、電池モジュール11の充電量が不十分な状態では電池モジュール11の温度の制御が行われないため、そのようなバッテリ上がりとなることを防止することができる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 電池モジュール11の冷却及び加熱が可能な手段としてペルチェ素子15以外の手段を使用してもよい。例えば、コンプレッサを用いたヒートポンプを使用してもよい。
○ 電池モジュール11の冷却及び加熱が可能な手段としてペルチェ素子15以外の手段を使用してもよい。例えば、コンプレッサを用いたヒートポンプを使用してもよい。
○ 電池温度制御装置10は、冷却及び加熱の両方を行うものに限らず、冷却のみあるいは加熱のみを行う構成であってもよい。例えば、車両の使用環境が高温地帯に限る場合は冷却のみで、電池モジュール11の温度を適正温度に制御することができる。また、冷蔵倉庫や冷凍倉庫内で専用に作業を行う車両の場合は、加熱のみで、電池モジュール11の温度を適正温度に制御することができる。
○ 制御装置14は、必要熱量Qig-offに合わせて、温度調整手段12の駆動時間(追加温度調整時間t-add)を設定する際、必要熱量Qig-offを効率最大となる電流量での熱移動量で割る代わりに、効率最大となる電流量と異なる電流量での熱移動量で割って得られた時間、その電流量をペルチェ素子15に供給するようにしてもよい。
○ 制御装置14は、環境温度と電池の温度との差に関係なく、イグニッションオフ時における温度調整手段12の駆動時間を設定したり、環境温度(外気温)のみ考慮してイグニッションオフ時における温度調整手段12の駆動時間を設定したりしてもよい。
○ 制御装置14は、イグニッションオフ時における温度調整手段12の駆動を、予め設定された時間で行うのではなく、イグニッションオフ時における環境温度と電池モジュール11の温度差に対応して予め設定されたイグニッションオフ後の目標温度になるまで、温度調整手段12の駆動を行うようにしてもよい。この場合は、温度調整手段12を所定時間駆動するのではないため、温度センサ20の検出信号により、電池モジュール11が目標温度に達したことを確認する必要がある。
○ 第2の実施形態において、ステップS3でSOC検出手段からの検出信号に基づいて演算したSOCを閾値と比較する代わりに、追加動作させるために必要なSOC量を算出し、追加動作を実施した場合に残るSOCを閾値と比較してもよい。
○ 電池モジュール11を走行モータ、温度調整手段12及び制御装置14の共用電源とする代わりに、電池モジュール11を走行モータ専用とし、温度調整手段12及び制御装置14の電源は電池モジュール11と別の電池としてもよい。
○ SOC検出手段として、満充電からの電池モジュール11の放電電流を積算し、電池モジュール11の残存量を算出する構成を採用してもよい。
以下の技術的思想(発明)は前記実施形態から把握できる。
以下の技術的思想(発明)は前記実施形態から把握できる。
(1)請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記制御手段は、イグニッションオフ後は、前記温度調整手段のフィードフォワード制御を行う。
10…電池温度制御装置、11…電池としての電池モジュール、12…温度調整手段、13…環境温度検出手段、14…制御手段としての制御装置。
Claims (4)
- 車両に搭載された電池の電池温度制御装置であって、
前記電池の冷却及び加熱の少なくとも一方を行う温度調整手段と、
環境温度を検出する環境温度検出手段と、
イグニッションオフのタイミングで前記環境温度検出手段により検出された環境温度に基づいて前記電池の温度と前記環境温度との差が大きくなるように、前記温度調整手段の制御を開始する制御手段と
を備えていることを特徴とする電池温度制御装置。 - 前記温度調整手段は前記電池の冷却及び加熱が可能に構成され、前記制御手段は、イグニッションオンの時、前記電池の温度が目標温度に近づくように前記温度調整手段を制御するとともに、前記環境温度が前記目標温度より高い場合は前記電池の温度が下がるように前記温度調整手段の制御を行い、前記環境温度が前記目標温度より低い場合は前記電池の温度が上がるように前記温度調整手段の制御を行う請求項1に記載の電池温度制御装置。
- 前記制御手段は、前記環境温度と前記電池の温度との差に対応して予め設定された所定時間、前記温度調整手段の制御を行う請求項1又は請求項2に記載の電池温度制御装置。
- 前記制御手段は、前記電池の充電状態が予め設定された充電量以上の場合に前記温度調整手段の制御を行う請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の電池温度制御装置。
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-
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- 2012-02-13 JP JP2012028612A patent/JP2013165041A/ja active Pending
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