JP2014045541A - Control device for energy storage device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress degradation of drivability and perform appropriate charge/discharge control for an energy storage device according to the temperature condition of a conductive component.SOLUTION: A control device for an energy storage device performs charge/discharge control according to the temperature of a conductive component which is electrically connected to the energy storage device mounted on a vehicle. The control device comprises an evaluation value calculation part for calculating an evaluation value to evaluate the temperature condition of the conductive component on the basis of a current value detected when the energy storage device is charged or discharged, and a change part for restricting an upper limit of discharge power or charge power of the energy storage device if the evaluation value exceeds a threshold. The change part changes a restricted amount of the upper limit according to an amount of change of the evaluation value per unit time and a vehicle speed.

Description

本発明は、車両に搭載された蓄電装置の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a power storage device mounted on a vehicle.

ハイブリッド自動車や電気自動車などに搭載される電池は、リレーやヒューズ、ハーネスなどの通電部品を備えている。電池に電流が流れると、これら通電部品にジュール熱が発生する。通電部品の温度が上昇すると正常に機能しなくなるおそれがあるため、通電部品を適切に保護する観点から、電池の充放電を制御する必要がある（例えば、特許文献１）。   A battery mounted on a hybrid vehicle, an electric vehicle, or the like includes current-carrying parts such as a relay, a fuse, and a harness. When a current flows through the battery, Joule heat is generated in these energized parts. If the temperature of the current-carrying component rises, it may not function normally. Therefore, it is necessary to control the charge / discharge of the battery from the viewpoint of appropriately protecting the current-carrying component (for example, Patent Document 1).

特開２０１２−０９６７１２号公報JP2012-096712A 特開２００９−００５５７７号公報JP 2009-005577 A 特開２００９−０８１９５８号公報JP 2009-081958 A

例えば、特許文献１は、通電部品の温度上昇を評価する評価関数（評価値）を、走行モード（ＣＤモード／ＣＳモード）などの条件で異ならせ、通電部品の温度上昇を抑制するための電池の充放電の制限を行っている。   For example, Patent Document 1 discloses a battery for varying an evaluation function (evaluation value) for evaluating a temperature rise of a current-carrying component under conditions such as a running mode (CD mode / CS mode) and suppressing a temperature rise of the current-carrying component. Charge / discharge is limited.

しかしながら、電池の充放電が制限されている状態は、例えば、車両要求に対する電池の出力が不足すると、車両要求に見合った動力性能を発揮させることができず、ドライバビリティが低下する要因であることにはかわりはない。   However, the state where the charging / discharging of the battery is restricted is, for example, that if the output of the battery with respect to the vehicle request is insufficient, the power performance corresponding to the vehicle request cannot be exhibited, and the drivability is reduced. There is no substitute.

このため、特許文献１、２のように電池の充放電の制限量が不必要に大きくならないようにする以前に、充放電の制限が介入する状態を極力避けることが好ましく、通電部品の温度上昇を適切に抑制するにしても充放電の制限が介入するタイミングを、極力を遅らせることが好ましい。   For this reason, it is preferable to avoid a state in which charging / discharging restrictions intervene as much as possible before the limit amount of charging / discharging of the battery is not increased unnecessarily as in Patent Documents 1 and 2, and the temperature rise of the energized parts It is preferable to delay the timing at which the charge / discharge restriction intervenes as much as possible even if the suppression is appropriately suppressed.

そこで、本発明の目的は、ドライバビリティの低下を抑制しつつ、通電部品の温度状態に応じた適切な蓄電装置の充放電制御を行うことができる蓄電装置の制御装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a power storage device that can perform appropriate charge / discharge control of the power storage device in accordance with the temperature state of the current-carrying component while suppressing a decrease in drivability.

本願第１の発明は、車両に搭載される蓄電装置に電気的に接続された通電部品の温度に応じた充放電制御を行う蓄電装置の制御装置である。制御装置は、蓄電装置の充放電時において検出される電流値に基づいて、通電部品の温度状態を評価するための評価値を算出する評価値算出部と、評価値が閾値を超えた場合に、蓄電装置の放電電力又は充電電力の上限値を制限する変更部と、を有する。変更部は、評価値の単位時間あたりの変化量及び車両の速度に応じて上限値の制限量を変更する。   1st invention of this application is a control apparatus of the electrical storage apparatus which performs charging / discharging control according to the temperature of the electricity supply components electrically connected to the electrical storage apparatus mounted in a vehicle. The control device includes an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value for evaluating the temperature state of the energized component based on a current value detected during charging and discharging of the power storage device, and when the evaluation value exceeds a threshold value And a changing unit that limits the upper limit value of the discharge power or the charge power of the power storage device. The changing unit changes the limit amount of the upper limit value according to the change amount of the evaluation value per unit time and the speed of the vehicle.

本願第１の発明によれば、評価値の単位時間あたりの変化量に応じて可変的に上限値の制限量を変更するので、放電電力又は充電電力の上限値の制限を開始する閾値を高く設定しても、通電部品の温度上昇を適切に抑制することができる。このため、当該閾値を高く設定することが可能となり、放電電力又は充電電力が制限されるタイミングを遅らせることができる。また、車両の速度から把握される通電機器の発熱量の傾向に応じて上限値の制限量を変更するので、車両要求に対する動力性能の低下を抑制することができる。   According to the first invention of the present application, since the upper limit value is variably changed in accordance with the change amount of the evaluation value per unit time, the threshold value for starting the upper limit value of the discharge power or charging power is increased. Even if it sets, the temperature rise of an electricity supply component can be suppressed appropriately. For this reason, it becomes possible to set the said threshold value high, and the timing when discharge electric power or charging electric power is restrict | limited can be delayed. In addition, since the upper limit value is changed according to the tendency of the heat generation amount of the energized device ascertained from the vehicle speed, it is possible to suppress a decrease in power performance with respect to the vehicle request.

このように、放電電力又は充電電力が制限されるタイミングを遅らせる（ドライバビリティが低下する機会を減少させる）ことができ、かつ車両の速度から把握される通電機器の発熱量の傾向に応じて上限値の制限量が変更されるので、車両要求に対する動力性能の低下を抑制しつつ、通電部品の適切に保護することができる。   As described above, the timing at which the discharge power or the charge power is limited can be delayed (the opportunity to reduce drivability is reduced), and the upper limit is set according to the trend of the heat generation amount of the energized device grasped from the vehicle speed. Since the limit amount of the value is changed, it is possible to appropriately protect the energized parts while suppressing a decrease in power performance with respect to the vehicle request.

変更部は、評価値と閾値との差分に、評価値の単位時間あたりの変化量及び車両の速度に応じた係数を乗じて制限量を算出することができる。係数は、変化量が小さくなるにつれて、大きくなるように設定されるとともに、同じ変化量において速度が高くなるにつれて、大きくなるように設定される可変値とすることができる。   The changing unit can calculate the limit amount by multiplying the difference between the evaluation value and the threshold value by a coefficient corresponding to the change amount of the evaluation value per unit time and the speed of the vehicle. The coefficient can be a variable value that is set to increase as the amount of change decreases and is set to increase as the speed increases at the same amount of change.

また、係数は、単位時間あたりの制限量が予め設定された所定の制限率内となるように設定される。   The coefficient is set so that the limit amount per unit time is within a predetermined limit rate set in advance.

変化量と車両の速度との関係で設定された係数のマップ情報を記憶する記憶部をさらに備えることができる。変更部は、評価値から算出される単位時間あたりの変化量と、車両の車速センサから取得される速度とを用いて、マップ情報から係数を算出することができる。   The information processing apparatus may further include a storage unit that stores map information of coefficients set based on the relationship between the change amount and the vehicle speed. The changing unit can calculate the coefficient from the map information using the amount of change per unit time calculated from the evaluation value and the speed acquired from the vehicle speed sensor of the vehicle.

本願第２の発明は、車両に搭載される蓄電装置に電気的に接続された通電部品の温度に応じた充放電制御の制御方法である。この制御方法は、蓄電装置の充放電時の電流値を検出するステップと、電流値に基づいて、通電部品の温度状態を評価するための評価値を算出するステップと、車両の速度を検出するステップと、評価値が閾値を超えた場合に、蓄電装置の放電電力又は充電電力の上限値を制限するステップと、を含み、上限値を制限するステップは、評価値の単位時間あたりの変化量及び車両の速度に応じて上限値の制限量を変更する。本願第２の発明についても上記本願第１の発明と同様の効果を奏することができる。   The second invention of the present application is a control method of charge / discharge control in accordance with the temperature of a current-carrying component electrically connected to a power storage device mounted on a vehicle. The control method detects a current value at the time of charging / discharging of the power storage device, calculates an evaluation value for evaluating a temperature state of the energized component based on the current value, and detects a vehicle speed. And a step of limiting the upper limit value of the discharge power or charging power of the power storage device when the evaluation value exceeds a threshold, and the step of limiting the upper limit value includes a change amount of the evaluation value per unit time. And the limit amount of the upper limit value is changed according to the speed of the vehicle. The second invention of the present application can achieve the same effects as the first invention of the present application.

実施例１における電池システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the battery system in Example 1. FIG. 実施例１における評価値Ｆ（Ｎ）に基づく入出力制限値を算出するための係数Ｋ_in（Ｋ_out）に対する評価値Ｆ（Ｎ）の変化量及び車速の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the variation | change_quantity of the evaluation value F (N) with respect to coefficient K_in (K_out) for calculating the input-output limiting value based on the evaluation value F (N) in Example 1, and a vehicle speed. 実施例１における評価値Ｆ（Ｎ）の変化量に対する係数Ｋ_in（Ｋ_out）と出力制限値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between coefficient K_in (K_out) with respect to the variation | change_quantity of the evaluation value F (N) in Example 1, and an output limiting value. 実施例１における評価値Ｆ（Ｎ）と入出力制限値、通電部品の温度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the evaluation value F (N) in Example 1, an input-output limiting value, and the temperature of electricity supply components. 実施例１の組電池の充放電を制御する処理を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a process for controlling charging and discharging of the assembled battery according to the first embodiment. 図５のステップＳ１０６，Ｓ１０８の詳細な処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed process of step S106, S108 of FIG. 評価値Ｆ（Ｎ）を算出するためのなまし係数Ｋと電流平均値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the smoothing coefficient K for calculating the evaluation value F (N), and an electric current average value. 評価値Ｆ（Ｎ）を算出するためのなまし係数Ｋを固定値とした場合の評価値Ｆ（Ｎ）と出力制限値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between evaluation value F (N) and output limit value when the smoothing coefficient K for calculating evaluation value F (N) is made into a fixed value.

以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１） Examples of the present invention will be described below.
Example 1

実施例１である電池システムについて、図１を用いて説明する。図１は、電池システムの構成を示す図である。   The battery system which is Example 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a battery system.

図１に示す電池システムは、車両に搭載される。車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させるための動力源として、組電池の他に、燃料電池や内燃機関等を備えた車両である。電気自動車は、車両の動力源として組電池だけを備えた車両である。   The battery system shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle. Vehicles include hybrid cars and electric cars. A hybrid vehicle is a vehicle provided with a fuel cell, an internal combustion engine, etc. in addition to the assembled battery as a power source for running the vehicle. An electric vehicle is a vehicle that includes only an assembled battery as a power source for the vehicle.

組電池１０（蓄電装置に相当する）は、電気的に直列に接続された複数の単電池１１（蓄電素子に相当する）を有する。組電池１０を構成する単電池１１の数は、組電池１０の要求出力等に基づいて、適宜設定することができる。組電池１０は、電気的に並列に接続された複数の単電池１１を含んでいてもよい。   The assembled battery 10 (corresponding to a power storage device) has a plurality of unit cells 11 (corresponding to power storage elements) electrically connected in series. The number of unit cells 11 constituting the assembled battery 10 can be appropriately set based on the required output of the assembled battery 10 and the like. The assembled battery 10 may include a plurality of unit cells 11 electrically connected in parallel.

単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。   As the cell 11, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be used. An electric double layer capacitor (capacitor) can be used instead of the secondary battery.

単電池１１は、電池ケースを有しており、電池ケース内部に充放電を行う発電要素が収容されている。発電要素は、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されるセパレータとを有する。正極素子は、集電板と、集電板の表面に形成された正極活物質層とを有する。負極素子は、集電板と、集電板の表面に形成された負極活物質層とを有する。セパレータ、正極活物質層および負極活物質層には、電解液が含まれている。なお、電解液の代わりに、固体電解質を用いることもできる。   The unit cell 11 has a battery case, and a power generation element that charges and discharges is accommodated inside the battery case. The power generation element includes a positive electrode element, a negative electrode element, and a separator disposed between the positive electrode element and the negative electrode element. The positive electrode element has a current collector plate and a positive electrode active material layer formed on the surface of the current collector plate. The negative electrode element has a current collector plate and a negative electrode active material layer formed on the surface of the current collector plate. The separator, the positive electrode active material layer, and the negative electrode active material layer contain an electrolytic solution. A solid electrolyte may be used instead of the electrolytic solution.

組電池１０の正極端子およびインバータ２２は、正極ライン（ケーブル）を介して接続され、組電池１０の負極端子およびインバータ２２は、負極ライン（ケーブル）を介して接続されている。正極ラインには、システムメインリレー２１ａが設けられており、負極ラインには、システムメインリレー２１ｂが設けられている。インバータ２２は、組電池１０から供給された直流電力を交流電力に変換する。   The positive electrode terminal of the assembled battery 10 and the inverter 22 are connected via a positive electrode line (cable), and the negative electrode terminal of the assembled battery 10 and the inverter 22 are connected via a negative electrode line (cable). A system main relay 21a is provided on the positive line, and a system main relay 21b is provided on the negative line. The inverter 22 converts the DC power supplied from the assembled battery 10 into AC power.

インバータ２２には、モータ・ジェネレータ２３（交流モータ）が接続されており、モータ・ジェネレータ２３は、インバータ２２から供給された交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ２３は、不図示の車輪と接続されている。なお、ハイブリッド自動車では、モータ・ジェネレータ２３に接続される車輪が、エンジン等の内燃機関にも接続されている。   A motor / generator 23 (AC motor) is connected to the inverter 22, and the motor / generator 23 receives AC power supplied from the inverter 22 and generates kinetic energy for running the vehicle. The motor / generator 23 is connected to a wheel (not shown). In the hybrid vehicle, wheels connected to the motor / generator 23 are also connected to an internal combustion engine such as an engine.

車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ２３は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。インバータ２２は、モータ・ジェネレータ２３が生成した交流電力を直流電力に変換して、組電池１０に供給する。これにより、組電池１０は、回生電力を蓄えることができる。ハイブリッド自動車では、回生電力の加え、エンジン等の内燃機関によりモータ・ジェネレータ２３を駆動させて電気エネルギを組電池１０に蓄えることができる。   When the vehicle is decelerated or stopped, the motor / generator 23 converts kinetic energy generated during braking of the vehicle into electric energy (AC power). The inverter 22 converts the AC power generated by the motor / generator 23 into DC power and supplies it to the assembled battery 10. Thereby, the assembled battery 10 can store regenerative electric power. In the hybrid vehicle, electric energy can be stored in the assembled battery 10 by driving the motor / generator 23 by an internal combustion engine such as an engine in addition to regenerative electric power.

なお、本実施例の組電池１０は、インバータ２２に直接接続されているが、これに限るものではない。具体的には、組電池１０とインバータ２２との間の電流経路に、昇圧回路を配置することができる。これにより、昇圧回路は、組電池１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ２２に供給することができる。また、昇圧回路は、インバータ２２の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池１０に供給することができる。   In addition, although the assembled battery 10 of a present Example is directly connected to the inverter 22, it is not restricted to this. Specifically, a booster circuit can be arranged in the current path between the assembled battery 10 and the inverter 22. Thereby, the booster circuit can boost the output voltage of the assembled battery 10 and supply the boosted power to the inverter 22. Further, the booster circuit can step down the output voltage of the inverter 22 and supply the lowered power to the assembled battery 10.

組電池１０の電流経路上には、電流センサ２４が設けられている。電流センサ２４は、組電池１０に流れる充放電電流を検出し、検出結果をコントローラ３０に出力する。電流センサ２４によって検出された電流値に関して、放電電流を正の値とし、充電電流を負の値とすることができる。また、電流センサ２４は、後述する充電器２７を介して外部電源から供給される充電電流を検出することもできる。   A current sensor 24 is provided on the current path of the assembled battery 10. The current sensor 24 detects the charge / discharge current flowing through the assembled battery 10 and outputs the detection result to the controller 30. Regarding the current value detected by the current sensor 24, the discharge current can be a positive value and the charging current can be a negative value. The current sensor 24 can also detect a charging current supplied from an external power source via a charger 27 described later.

温度センサ２５は、組電池１０の温度を検出し、検出結果をコントローラ３０に出力する。温度センサ２５の数は、適宜設定することができる。複数の温度センサ２５を用いるときには、複数の温度センサ２５によって検出された温度の平均値を組電池１０の温度として用いたり、特定の温度センサ２５によって検出された温度を組電池１０の温度として用いたりすることができる。   The temperature sensor 25 detects the temperature of the assembled battery 10 and outputs the detection result to the controller 30. The number of temperature sensors 25 can be set as appropriate. When using a plurality of temperature sensors 25, the average value of the temperatures detected by the plurality of temperature sensors 25 is used as the temperature of the assembled battery 10, or the temperature detected by the specific temperature sensor 25 is used as the temperature of the assembled battery 10. Can be.

電圧センサ２６は、組電池１０の電圧を検出し、検出結果をコントローラ３０に出力する。本実施例では、組電池１０の端子間電圧を検出しているが、これに限るものではない。例えば、組電池１０を構成する複数の単電池１１それぞれの電圧を個別に検出することができる。また、組電池１０を構成する複数の単電池１１を複数のブロックに分け、各ブロックの電圧を検出することができる。   The voltage sensor 26 detects the voltage of the assembled battery 10 and outputs the detection result to the controller 30. In the present embodiment, the inter-terminal voltage of the assembled battery 10 is detected, but the present invention is not limited to this. For example, the voltage of each of the plurality of unit cells 11 constituting the assembled battery 10 can be detected individually. Further, the plurality of single cells 11 constituting the assembled battery 10 can be divided into a plurality of blocks, and the voltage of each block can be detected.

充電器２７は、外部電源からの電力を組電池１０に供給する。これにより、組電池１０を充電することができる。充電器２７は、充電リレー２８ａ，２８ｂを介して、組電池１０に接続されている。充電リレー２８ａ，２８ｂがオンであるとき、外部電源からの電力を組電池１０に供給することができる。充電リレー２８ａ，２８ｂのオンとオフとの間の切替制御は、コントローラ３０によって行われる。   The charger 27 supplies power from the external power source to the assembled battery 10. Thereby, the assembled battery 10 can be charged. The charger 27 is connected to the assembled battery 10 via the charging relays 28a and 28b. When the charging relays 28 a and 28 b are on, power from the external power source can be supplied to the assembled battery 10. Switching control between on and off of the charging relays 28 a and 28 b is performed by the controller 30.

外部電源とは、車両の外部に設けられた電源であり、外部電源としては、例えば、商用電源がある。外部電源が交流電力を供給するとき、充電器２７は、交流電力を直流電力に変換して、直流電力を組電池１０に供給する。一方、外部電源が直流電力を供給するときには、外部電源からの直流電力を組電池１０に供給するだけでよい。本実施例では、外部電源の電力を組電池１０に供給できるようにしているが、外部電源の電力を組電池１０に供給できなくてもよい。   The external power source is a power source provided outside the vehicle, and an example of the external power source is a commercial power source. When the external power supply supplies AC power, the charger 27 converts AC power into DC power and supplies the DC power to the assembled battery 10. On the other hand, when the external power supply supplies DC power, it is only necessary to supply DC power from the external power supply to the assembled battery 10. In the present embodiment, the power of the external power source can be supplied to the assembled battery 10, but the power of the external power source may not be supplied to the assembled battery 10.

コントローラ３０は、システムメインリレー２１ａ，２１ｂ、インバータ２２、及びモータ・ジェネレータ２３の動作を制御する制御装置であり、組電池１０の充放電制御を行う。コントローラ３０は、各種の情報を記憶するメモリ３３を有しており、メモリ３３には、コントローラ３０を動作させるためのプログラムも記憶されている。本実施例では、コントローラ３０がメモリ３３を内蔵しているが、コントローラ３０の外部にメモリ３３を設けることができる。   The controller 30 is a control device that controls the operations of the system main relays 21 a and 21 b, the inverter 22, and the motor / generator 23, and performs charge / discharge control of the assembled battery 10. The controller 30 has a memory 33 for storing various information, and the memory 33 also stores a program for operating the controller 30. In the present embodiment, the controller 30 includes the memory 33, but the memory 33 can be provided outside the controller 30.

コントローラ３０は、車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わると、システムメインリレー２１ａ，２１ｂをオフからオンに切り替えたり、インバータ２２を動作させたりする。また、コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わると、システムメインリレー２１ａ，２１ｂをオンからオフに切り替えたり、インバータ２２の動作を停止させたりする。   When the ignition switch of the vehicle is switched from OFF to ON, the controller 30 switches the system main relays 21a and 21b from OFF to ON or operates the inverter 22. In addition, when the ignition switch is switched from on to off, the controller 30 switches the system main relays 21a and 21b from on to off, or stops the operation of the inverter 22.

また、本実施例のコントローラ３０は、車両の走行速度を検出する車速センサ４０と接続されている。車速センサ４０は、検出した車両の速度をコントローラ３０に出力する。例えば、車速センサ４０は、車輪の回転数やモータ・ジェネレータの回転数等から車両速度を算出・検出することができる。   Further, the controller 30 of this embodiment is connected to a vehicle speed sensor 40 that detects the traveling speed of the vehicle. The vehicle speed sensor 40 outputs the detected vehicle speed to the controller 30. For example, the vehicle speed sensor 40 can calculate and detect the vehicle speed from the rotational speed of the wheel, the rotational speed of the motor / generator, and the like.

コントローラ３０は、電圧センサ２６の組電池１０の電圧検出値に基づいて、組電池１０のＳＯＣを算出し、算出されたＳＯＣに基づいて組電池１０の充放電制御を行うことができる。このとき、コントローラ３０は、例えば、組電池１０の劣化を抑制するためにＳＯＣが予め規定された上限値および下限値を越えないように、モータ・ジェネレータ２３への出力及びモータ・ジェネレータ２３による回生電力の充放電制御を行うことができる。   The controller 30 can calculate the SOC of the assembled battery 10 based on the voltage detection value of the assembled battery 10 of the voltage sensor 26 and can perform charge / discharge control of the assembled battery 10 based on the calculated SOC. At this time, for example, the controller 30 outputs to the motor / generator 23 and regenerates by the motor / generator 23 so that the SOC does not exceed a predetermined upper limit value and lower limit value in order to suppress deterioration of the assembled battery 10. Power charge / discharge control can be performed.

組電池１０のＳＯＣは、組電池１０の満充電容量に対して現在の充電容量の割合（充電状態）を示すものであり、満充電容量はＳＯＣの上限値である。ＳＯＣは、組電池１０のＯＣＶ（Open Circuit Voltage）から特定することができ、ＳＯＣ及びＯＣＶは対応関係にある。このため、予め求められたＯＣＶとＳＯＣとの対応関係をメモリ３３にマップとして保持しておき、電圧センサ２６の電圧検出値に基づいてＳＯＣを特定することができる。組電池１０のＯＣＶは、電圧センサ２６によって検出される組電池１０の電圧（ＣＣＶ：Closed Circuit Voltage）から算出することができる。   The SOC of the battery pack 10 indicates the ratio (charge state) of the current charge capacity to the full charge capacity of the battery pack 10, and the full charge capacity is the upper limit value of the SOC. The SOC can be specified from the OCV (Open Circuit Voltage) of the assembled battery 10, and the SOC and the OCV are in a correspondence relationship. For this reason, the correspondence relationship between the OCV and the SOC obtained in advance can be held in the memory 33 as a map, and the SOC can be specified based on the voltage detection value of the voltage sensor 26. The OCV of the assembled battery 10 can be calculated from the voltage (CCV: Closed Circuit Voltage) of the assembled battery 10 detected by the voltage sensor 26.

また、コントローラ３０は、組電池１０の温度やＳＯＣなどに基づいて、充電電力制限値（組電池１０に充電される電力の最大値）Ｗ_inおよび放電電力制限値（組電池１０から放電される電力の最大値）Ｗ_outを算出する。コントローラ３０は、充電電力制限値Ｗ_inおよび放電電力制限値Ｗ_outを越えないように、組電池１０の充放電電力を制限する。これにより、組電池１０の過放電や過充電が防止され、組電池１０が保護される。   Further, the controller 30 determines the charge power limit value (maximum value of power charged in the battery pack 10) W_in and the discharge power limit value (power discharged from the battery pack 10) based on the temperature, SOC, and the like of the battery pack 10. The maximum value) W_out is calculated. The controller 30 limits the charge / discharge power of the battery pack 10 so as not to exceed the charge power limit value W_in and the discharge power limit value W_out. Thereby, the overdischarge and overcharge of the assembled battery 10 are prevented, and the assembled battery 10 is protected.

本実施例において、組電池１０に電流が流れる際には、電池システムを構成する組電池１０に電気的に接続される通電部品（たとえば、サービスプラグ、組電池１０の正負極の各電極端子、システムメインリレー、組電池１０、システムメインリレー２１ａ，２１ｂ、インバータ２２をそれぞれ接続する接続ライン等のワイヤハーネス、ヒューズなど）にも電流が流れ、これらの通電部品にジュール熱が発生する。そのため、通電部品の温度が上昇して許容温度を越えると、通電部品が正常に機能しなくなるおそれがある。   In the present embodiment, when current flows through the assembled battery 10, current-carrying parts (for example, service plugs, positive and negative electrode terminals of the assembled battery 10, which are electrically connected to the assembled battery 10 constituting the battery system) Current also flows through the system main relay, the assembled battery 10, the system main relays 21a and 21b, the wire harness such as a connection line connecting the inverter 22, and a fuse, and Joule heat is generated in these energized components. Therefore, when the temperature of the energized component rises and exceeds the allowable temperature, the energized component may not function normally.

そこで、本実施例では、電池システムの作動時間において検出される組電池１０の電流値Ｉに基づいて、これらの通電部品の温度状態に関する評価値Ｆを算出し、算出された評価値Ｆに基づいて、充電電力制限値Ｗ_inおよび放電電力制限値Ｗ_outを変更する。   Therefore, in the present embodiment, based on the current value I of the assembled battery 10 detected during the operation time of the battery system, the evaluation value F related to the temperature state of these energized components is calculated, and based on the calculated evaluation value F. Thus, the charge power limit value W_in and the discharge power limit value W_out are changed.

図１に示すように、コントローラ３０は、評価値算出部３１及びＷ_in／Ｗ_out変更部３２を含んで構成されている。   As shown in FIG. 1, the controller 30 includes an evaluation value calculation unit 31 and a W_in / W_out changing unit 32.

評価値算出部３１は、通電部品の温度状態（温度上昇）の評価に用いられる値である評価値Ｆを算出する。評価値算出部３１は、組電池１０の電流値Ｉおよびメモリ３３に記憶された評価値（先回算出された評価値）に基づいて、評価値Ｆを算出する。   The evaluation value calculation unit 31 calculates an evaluation value F that is a value used for evaluating the temperature state (temperature rise) of the energized component. The evaluation value calculation unit 31 calculates the evaluation value F based on the current value I of the assembled battery 10 and the evaluation value stored in the memory 33 (evaluation value calculated last time).

Ｗ_in／Ｗ_out変更部３２は、評価値算出部３１で算出された評価値Ｆに基づいて、充電電力制限値Ｗ_inおよび放電電力制限値Ｗ_outを変更し、変更されたＷ_inおよびＷ_outで組電池１０の電力を制限するように、インバータ２２を制御する。   The W_in / W_out changing unit 32 changes the charge power limit value W_in and the discharge power limit value W_out based on the evaluation value F calculated by the evaluation value calculation unit 31, and the battery pack 10 uses the changed W_in and W_out. The inverter 22 is controlled so as to limit the power.

なお、評価値算出部３１及びＷ_in／Ｗ_out変更部３２を有する本実施例のコントローラ３０は、デジタル回路やアナログ回路を主体としたハードウェアで構成することができる。また、コントローラ３０に含まれるＣＰＵがメモリ３３に記憶されている所定のプログラムを読み込んで実行するソフトウェアで構成することもできる。   The controller 30 of this embodiment having the evaluation value calculation unit 31 and the W_in / W_out changing unit 32 can be configured by hardware mainly including a digital circuit and an analog circuit. Alternatively, the CPU included in the controller 30 may be configured by software that reads and executes a predetermined program stored in the memory 33.

ここで、本実施例の評価値Ｆの算出方法と、算出された評価値Ｆを用いた充電電力制限値Ｗ_inおよび放電電力制限値Ｗ_outの算出方法について詳細に説明する。   Here, the calculation method of the evaluation value F of the present embodiment and the calculation method of the charge power limit value W_in and the discharge power limit value W_out using the calculated evaluation value F will be described in detail.

コントローラ３０は、通電部品の温度に相関するように、通電部品の温度が高いほど評価値Ｆ（Ｎ）を大きく設定する。また、コントローラ３０は、通電部品の温度に相関するように、検出された組電池１０の電流値Ｉに基づいて、評価値Ｆ（Ｎ）を算出する。例えば、評価値Ｆ（Ｎ）は以下の式１で表される関数で算出することができる。
（式１）

Figure 2014045541
The controller 30 sets the evaluation value F (N) larger as the temperature of the energized component is higher so as to correlate with the temperature of the energized component. Further, the controller 30 calculates an evaluation value F (N) based on the detected current value I of the assembled battery 10 so as to correlate with the temperature of the energized component. For example, the evaluation value F (N) can be calculated by a function represented by the following expression 1.
(Formula 1)
Figure 2014045541

式１において、Ｎは、評価値Ｆの算出回数を示す。先回算出された評価値Ｆ（Ｎ−１）が存在しない場合は、評価値Ｆの初期値を用いることができる。ここで、なまし係数Ｋは、１以上の定数であって、通電部品の温度の変化に応じて予め設定される値である。なお、評価値Ｆ（Ｎ）の算出方法はこれに限定されない。例えば、通電時間を考慮して、通電時間と電流値Ｉとに基づいて評価値Ｆを算出するようにしてもよい。   In Equation 1, N indicates the number of times the evaluation value F is calculated. If the previously calculated evaluation value F (N-1) does not exist, the initial value of the evaluation value F can be used. Here, the annealing coefficient K is a constant equal to or greater than 1, and is a value set in advance according to a change in the temperature of the energized component. Note that the method of calculating the evaluation value F (N) is not limited to this. For example, the evaluation value F may be calculated based on the energization time and the current value I in consideration of the energization time.

また、本実施例の評価値Ｆを算出するためのなまし係数Ｋの値は、図７に示すＫｍｉｎ又はＫｒｍａｘで固定された値を用いることができるが、組電池１０の電流値Ｉの時間平均値（電流平均値：Ｉ_ave）と評価値Ｆの増減に応じて可変にすることができる。   Further, as the value of the smoothing coefficient K for calculating the evaluation value F of the present embodiment, a value fixed at Kmin or Krmax shown in FIG. 7 can be used, but the time of the current value I of the battery pack 10 The average value (current average value: I_ave) and the evaluation value F can be made variable according to increase / decrease.

例えば、コントローラ３０は、先々回算出された評価値Ｆ（Ｎ−２）および先回算出された評価値Ｆ（Ｎ−１）をメモリ３３から読み出し、Ｆ（Ｎ−２）よりもＦ（Ｎ−１）が大きい場合に、評価値Ｆが増加していると判断することができる。評価値Ｆが増加していると判別された場合、コントローラ３０は、図７に示すＫｒマップを参照して、係数Ｋを算出する。図７に示すＫｒマップは、電流平均値Ｉ_aveをパラメータとしてなまし係数Ｋを規定したものである。   For example, the controller 30 reads the evaluation value F (N-2) calculated last time and the evaluation value F (N-1) calculated last time from the memory 33, and F (N) rather than F (N-2). When -1) is large, it can be determined that the evaluation value F has increased. When it is determined that the evaluation value F is increasing, the controller 30 calculates the coefficient K with reference to the Kr map shown in FIG. The Kr map shown in FIG. 7 defines the smoothing coefficient K using the current average value I_ave as a parameter.

実際の通電部品の温度は、電流平均値Ｉ_aveが高い領域で急激に増加し、電流平均値Ｉ_aveが低い領域では急激には増加しない特性を有する。この特性を評価値Ｆに反映させるために、図７に示すＫｒマップにおいて係数Ｋは、電流平均値Ｉ_aveが高い領域で小さい値、言い換えれば、評価値Ｆの単位時間あたりの増加量を大きくする値に設定され、電流平均値Ｉ_aveが低い領域で大きい値、言い換えれば、評価値Ｆの単位時間あたりの増加量を小さくする値に設定される。   The actual temperature of the current-carrying component has a characteristic that it rapidly increases in a region where the current average value I_ave is high and does not increase rapidly in a region where the current average value I_ave is low. In order to reflect this characteristic in the evaluation value F, the coefficient K in the Kr map shown in FIG. 7 increases a small value in a region where the current average value I_ave is high, in other words, an increase amount of the evaluation value F per unit time. The value is set to a large value in a region where the current average value I_ave is low, in other words, a value that decreases the increase amount of the evaluation value F per unit time.

具体的には、係数Ｋは、電流平均値Ｉ_aveがＩ_ave（２）よりも高い領域では最小値Ｋｍｉｎに設定され、電流平均値Ｉ_aveがＩ_ave（２）よりも低下すると徐々に増加し、電流平均値_ＩaveがＩ_ave（１）よりも低い領域では最大値Ｋｒｍａｘに設定される。   Specifically, the coefficient K is set to the minimum value Kmin in the region where the current average value I_ave is higher than I_ave (2), and gradually increases when the current average value I_ave decreases below I_ave (2). In a region where the value _Iave is lower than I_ave (1), the maximum value Krmax is set.

ここで、図７に示すＫｒマップの設定手法の一例について説明する。上記式１において、Ｉ（Ｎ−１）は、評価値Ｆ（Ｎ−１）算出時の組電池１０の電流値Ｉである。そして、上記式１に示す式を、電流値Ｉを一定値Ｉ_ＢＯとして変形すると、下記の式２となる。   Here, an example of a Kr map setting method shown in FIG. 7 will be described. In the above formula 1, I (N-1) is the current value I of the battery pack 10 when the evaluation value F (N-1) is calculated. Then, when the current value I is changed to the constant value I_BO from the above-described formula 1, the following formula 2 is obtained.

（式２）

Figure 2014045541
(Formula 2)
Figure 2014045541

評価値Ｆ（Ｎ）が制限値Ｉ_Ｂｃｏｎｓｔ２を超えないように制限するための係数Ｋは、電流値Ｉを一定値Ｉ_ＢＯとしたとき、上記式２に示す式を変形して下記式３に示す式で算出される。なお、制限値Ｉ_Ｂｃｏｎｓｔ２は、通電部品の許容温度などに基づいて予め設定された値であり、Ｉ_Ｂｃｏｎｓｔは、通電部品の通電電流許容値である。
（式３）

Figure 2014045541
The coefficient K for limiting the evaluation value F (N) so as not to exceed the limit value I_Bconst 2 is expressed by the following formula 3 by modifying the formula shown in the formula 2 when the current value I is a constant value I_BO. Calculated by the formula. The limit value I_Bconst 2 is a value set in advance based on the allowable temperature of the energized component, etc., and I_Bconst is the energized current allowable value of the energized component.
(Formula 3)
Figure 2014045541

Ｋｒマップは、上記式３に示す式の一定値Ｉ_ＢＯを電流平均値Ｉ_aveに置き換えて係数Ｋを算出した値に設定される。   The Kr map is set to a value obtained by replacing the constant value I_BO in the equation shown in Equation 3 above with the current average value I_ave and calculating the coefficient K.

一方、コントローラ３０は、先々回算出された評価値Ｆ（Ｎ−２）および先回算出された評価値Ｆ（Ｎ−１）をメモリ３３から読み出し、Ｆ（Ｎ−２）よりもＦ（Ｎ−１）が小さい場合に、評価値Ｆが減少していると判断することができる。評価値Ｆが減少していると判別された場合、コントローラ３０は、図７に示すＫｆマップを参照して、係数Ｋを算出する。図７に示すＫｆマップも、Ｋｒマップ同様、電流平均値Ｉ_aveをパラメータとして係数Ｋを規定したものである。   On the other hand, the controller 30 reads the evaluation value F (N-2) calculated last time and the evaluation value F (N-1) calculated last time from the memory 33, and F (N) rather than F (N-2). When -1) is small, it can be determined that the evaluation value F is decreasing. When it is determined that the evaluation value F is decreasing, the controller 30 calculates the coefficient K with reference to the Kf map shown in FIG. Similarly to the Kr map, the Kf map shown in FIG. 7 defines the coefficient K using the current average value I_ave as a parameter.

図７に示すＫｆマップにおいて、係数Ｋは、電流平均値Ｉ_aveがＩ_ave（２）よりも高い領域ではＫｒマップと同じ最小値Ｋｍｉｎに設定され、電流平均値Ｉ_aveがＩ_ave（２）よりも低下すると徐々に増加し、電流平均値Ｉ_aveがＩ_ave（１）よりも低い領域では最大値Ｋｆｍａｘに設定される。Ｋｆマップの最大値Ｋｆｍａｘは、Ｋｒマップの最大値Ｋｒｍａｘよりも低い値に設定される。   In the Kf map shown in FIG. 7, the coefficient K is set to the same minimum value Kmin as the Kr map in the region where the current average value I_ave is higher than I_ave (2), and the current average value I_ave is lower than I_ave (2). It gradually increases and is set to the maximum value Kfmax in a region where the current average value I_ave is lower than I_ave (1). The maximum value Kfmax of the Kf map is set to a value lower than the maximum value Krmax of the Kr map.

上述したように、評価値Ｆ（Ｎ）は上記式１に示す式で算出することができ、なまし係数Ｋの値が小さいほど、評価値Ｆ（Ｎ）の単位時間あたりの増加量は大きくなる。つまり、なまし係数Ｋを最小値Ｋｍｉｎで固定した場合、評価値Ｆ（Ｎ）の単位時間あたりの増加量が大きい値に維持されてしまうので、評価値Ｆ（Ｎ）が早期に閾値を超え、組電池１０のＷ_in／Ｗ_outが不必要に制限されてしまう。   As described above, the evaluation value F (N) can be calculated by the equation shown in the above equation 1. The smaller the value of the smoothing coefficient K, the larger the increase amount of the evaluation value F (N) per unit time. Become. That is, when the smoothing coefficient K is fixed at the minimum value Kmin, the amount of increase in the evaluation value F (N) per unit time is maintained at a large value, so that the evaluation value F (N) exceeds the threshold value early. , W_in / W_out of the assembled battery 10 is unnecessarily limited.

一方、係数Ｋを最大値Ｋｒｍａｘで固定した場合、評価値Ｆ（Ｎ）の単位時間あたりの増加量が小さい値に維持されてしまうので、通電部品の温度が許容温度を超えているにも関わらず、評価値Ｆ（Ｎ）が閾値に到達せずに組電池１０のＷ_in／Ｗ_outを適切に制限することができず、通電部品を保護することができない。   On the other hand, when the coefficient K is fixed at the maximum value Krmax, the increase amount per unit time of the evaluation value F (N) is maintained at a small value, so that the temperature of the energized component exceeds the allowable temperature. Therefore, the evaluation value F (N) does not reach the threshold value, and W_in / W_out of the battery pack 10 cannot be appropriately limited, and the energized parts cannot be protected.

このように、本実施例では、評価値Ｆ（Ｎ）の算出に用いられるなまし係数Ｋの値を、図７のマップに示したように、電流平均値Ｉ_aveに応じた可変値とすることで、評価値Ｆ（Ｎ）の単位時間あたりの増加量が電流平均値Ｉ_aveに応じて適切に調整できる。このため、係数Ｋを最小値Ｋｍｉｎで固定した場合に比べて、Ｗ_in／Ｗ_outが制限されるまでの時間（評価値Ｆ（Ｎ）が閾値を超えるまでの時間）が長期化される一方で、なまし係数Ｋを最大値Ｋｒｍａｘで固定した場合に比べて、通電部品の実際の温度上昇を適切に把握でき、組電池１０のＷ_in／Ｗ_outが適切に制限して、通電部品を保護することができる。   Thus, in this embodiment, the value of the smoothing coefficient K used for calculating the evaluation value F (N) is set to a variable value corresponding to the current average value I_ave as shown in the map of FIG. Thus, the increase amount per unit time of the evaluation value F (N) can be appropriately adjusted according to the current average value I_ave. For this reason, compared with the case where the coefficient K is fixed at the minimum value Kmin, the time until the W_in / W_out is limited (the time until the evaluation value F (N) exceeds the threshold value) is prolonged. Compared with the case where the annealing factor K is fixed at the maximum value Krmax, the actual temperature rise of the energized parts can be properly grasped, and W_in / W_out of the assembled battery 10 can be appropriately limited to protect the energized parts. it can.

すなわち、電流平均値Ｉ_aveが高い領域では、通電部品の温度が急激に増加することを考慮して、係数Ｋを小さくして評価値Ｆの単位時間あたりの増加量を大きくする。一方、電流平均値Ｉ_aveが低い領域では、通電部品の温度が急激には増加しないことを考慮して、係数Ｋを大きくして評価値Ｆの単位時間あたりの増加量を小さくする。   That is, in the region where the current average value I_ave is high, the increase in the evaluation value F per unit time is increased by reducing the coefficient K in consideration of the rapid increase in the temperature of the energized components. On the other hand, in the region where the current average value I_ave is low, the increase in the evaluation value F per unit time is reduced by increasing the coefficient K in consideration of the fact that the temperature of the energized component does not increase rapidly.

したがって、評価値Ｆの単位時間あたりの増加量および減少量を、実際の通電部品の温度の単位時間あたりの増加量および減少量に適切に適合させることができ、その結果、評価値Ｆを実際の通電部品の温度に適切に近似させることができる。   Therefore, the increase amount and the decrease amount per unit time of the evaluation value F can be appropriately adapted to the increase amount and the decrease amount per unit time of the actual energized component temperature. It is possible to appropriately approximate the temperature of the current-carrying component.

本実施例の評価値Ｆの算出方法は、通電部品の温度状態の評価に用いられる評価値Ｆの算出のためのなまし係数Ｋの値を、組電池１０の電流平均値Ｉ_aveおよび評価値Ｆの増減に応じて変更することで、評価値Ｆを実際の通電部品の温度上昇の変化を的確に捉えられるようにし、通電部品を適切に保護しつつ、組電池１０のＷ_in／Ｗ_out（充放電電力）が不必要に制限されることを回避し、車両の動力性能の低下を抑制することができる。   In the method of calculating the evaluation value F of this embodiment, the value of the smoothing coefficient K for calculation of the evaluation value F used for the evaluation of the temperature state of the energized component is used as the current average value I_ave and evaluation value F of the assembled battery 10. By changing according to the increase / decrease, the evaluation value F can be accurately grasped the change in the actual temperature rise of the energized parts, and the W_in / W_out (charge / discharge) of the assembled battery 10 while appropriately protecting the energized parts (Electric power) can be avoided from being unnecessarily restricted, and a decrease in the power performance of the vehicle can be suppressed.

次に、上述した評価値Ｆを用いた充電電力制限値Ｗ_inおよび放電電力制限値Ｗ_outの算出方法について説明する。   Next, a method for calculating the charge power limit value W_in and the discharge power limit value W_out using the evaluation value F described above will be described.

本実施例では、評価値Ｆが閾値Ｆｔａｇを超えた時点でＷ_in／Ｗ_outの制限が開始され、充電電力制限値Ｗ_inおよび放電電力制限値Ｗ_outを、評価値Ｆをパラメータとしたフュードバック制御によって算出する。なお、本実施例では、Ｗ_inとＷ_outの各制限において異なる閾値Ｆｔａｇで制御し、Ｗ_in制限開始用の閾値Ｆｔａｇ２とＷ_out制限開始用の閾値Ｆｔａｇ１とを用いている。閾値Ｆｔａｇは、Ｉ_Ｂｃｏｎｓｔ（通電電流許容値）に対応する閾値Ｉ_Ｂｃｏｎｓｔ２よりも小さい値である。 In this embodiment, when the evaluation value F exceeds the threshold value Ftag, W_in / W_out restriction is started, and the charge power limit value W_in and the discharge power limit value W_out are calculated by feedback control using the evaluation value F as a parameter. To do. In the present embodiment, the control is performed with different threshold values Ftag in each restriction of W_in and W_out, and a threshold value Ftag2 for starting W_in restriction and a threshold value Ftag1 for starting W_out restriction are used. The threshold value Ftag is a value smaller than the threshold value I_Bconst 2 corresponding to I_Bconst (energized current allowable value).

評価値Ｆが閾値Ｆｔａｇを超えた場合のＷ_in／Ｗ_outの各値は、下記の式４−１、式４−２に示すように算出することができる。
（式４−１）

Figure 2014045541
（式４−２）
Figure 2014045541
Each value of W_in / W_out when the evaluation value F exceeds the threshold value Ftag can be calculated as shown in the following equations 4-1 and 4-2.
(Formula 4-1)
Figure 2014045541
(Formula 4-2)
Figure 2014045541

式４−１において、ＳＷ_inは、上述した組電池１０のＳＯＣと電池温度に基づいて算出されるＷ_inであり、Ｋ_in×（Ｆ−Ｆｔａｇ２）は、評価値Ｆをパラメータとしたフュードバック制御による補正項である。上述したように充電電流は負の値で表されているので、充電電力も負の値で表すことができ、ＳＷ_inに対して正の値である補正項Ｋ_in×（Ｆ−Ｆｔａｇ２）が加算されるので、Ｗ_inは、ＳＷ_inよりも大きい値（絶対値としては小さい値）となる。   In Expression 4-1, SW_in is W_in calculated based on the SOC of the assembled battery 10 and the battery temperature, and K_in × (F−Ftag2) is corrected by feedback control using the evaluation value F as a parameter. Term. As described above, since the charging current is expressed by a negative value, the charging power can also be expressed by a negative value, and a correction term K_in × (F−Ftag2) that is a positive value is added to SW_in. Therefore, W_in is a larger value (a smaller value as an absolute value) than SW_in.

式４−２において、ＳＷ_outは、上述した組電池１０のＳＯＣと電池温度に基づいて算出されるＷ_outであり、Ｋ_out×（Ｆ−Ｆｔａｇ１）は、評価値Ｆをパラメータとしたフュードバック制御による補正項である。また、上述したように放電電流は正の値で表されているので、放電電力も正の値で表すことができ、ＳＷ_outに対して正の値である補正項Ｋ_out×（Ｆ−Ｆｔａｇ１）が減算されるので、Ｗ_outは、ＳＷ_outよりも小さい値となる。   In Expression 4-2, SW_out is W_out calculated based on the SOC and battery temperature of the assembled battery 10 described above, and K_out × (F−Ftag1) is corrected by feedback control using the evaluation value F as a parameter. Term. Further, since the discharge current is represented by a positive value as described above, the discharge power can also be represented by a positive value, and the correction term K_out × (F−Ftag1), which is a positive value with respect to SW_out, is obtained. Since subtraction is performed, W_out is smaller than SW_out.

Ｋ_in、Ｋ_outは係数であり、評価値Ｆをパラメータとしたフュードバック制御の補正項の比例制御値であり、Ｗ_in／Ｗ_outを算出するためのフィードバックゲインである。   K_in and K_out are coefficients, are proportional control values of the correction term of the feedback control using the evaluation value F as a parameter, and are feedback gains for calculating W_in / W_out.

このように、Ｗ_in／Ｗ_outの低下量を、評価値Ｆの値をパラメータとしてフュードバック制御（ＳＷ_in／ＳＷ_outに対し、評価値Ｆをパラメータとした補正項を適用した制御）をすることで、通電部品の温度が許容温度を超えることを抑制しつつ、充放電電力の制限量を最小限に抑えることができる。   In this way, the amount of decrease in W_in / W_out is energized by performing feedback control using the evaluation value F as a parameter (control using a correction term with the evaluation value F as a parameter for SW_in / SW_out). It is possible to minimize the limit amount of charge / discharge power while suppressing the temperature of the component from exceeding the allowable temperature.

ここで、図８は、Ｋ_outを一定値とした場合の評価値Ｆをパラメータとした式４−２に基づいて算出されるＷ_outの関係を示した図である。   Here, FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship of W_out calculated based on Expression 4-2 using the evaluation value F as a parameter when K_out is a constant value.

図８において、時間ｔａで評価値Ｆが閾値Ｆｔａｇを超え、式４−２に基づいて算出されるＷ_outを上限値として組電池１０の放電電力が制限される。このとき、評価値Ｆが閾値Ｆｔａｇを超えて制限が開始される際のＷ_outの制限量、すなわち、制限前のＳＷ_outに対するＷ_outの低下量Ｈ１は、最大となる（時間ｔａから時間ｔｂの間のＷ_outの傾き（制限レート）が最大となる）。   In FIG. 8, the evaluation value F exceeds the threshold value Ftag at time ta, and the discharge power of the battery pack 10 is limited with W_out calculated based on Expression 4-2 as an upper limit value. At this time, the limit amount of W_out when the evaluation value F exceeds the threshold value Ftag and the limit is started, that is, the decrease amount H1 of W_out with respect to SW_out before the limit becomes the maximum (between time ta and time tb). W_out slope (limit rate) is maximized).

また、時間ｔｃの時点では、時間ｔａから開始された放電電力の制限により、評価値Ｆは飽和傾向となり、評価値Ｆの増加が抑制される。このとき、制限開始から所定時間経過後のＷ_outの低下量Ｈ２は、評価値Ｆが閾値Ｆｔａｇを超えて制限が開始される際のＷ_outの低下量Ｈ１よりも小さくなる（時間ｔｂから時間ｔｃの間の傾き（制限レート）が、時間ｔａから時間ｔｂの間のＷ_outの傾き（制限レート）よりも小さくなる）。   Further, at the time tc, the evaluation value F tends to be saturated due to the limitation of the discharge power started from the time ta, and the increase in the evaluation value F is suppressed. At this time, the decrease amount H2 of W_out after a predetermined time has elapsed from the start of the limit is smaller than the decrease amount H1 of W_out when the evaluation value F exceeds the threshold value Ftag and the limit is started (from time tb to time tc). Between the time ta and the time tb is smaller than the slope (limit rate) of W_out).

つまり、Ｋ_outを一定値とした場合、評価値Ｆをパラメータとした式４−２に基づいて算出されるＷ_outは、図８に示すように制限開始直後（評価値ＦがＦｔａｇを超えた際）が最も大きくなるが、Ｗ_outの制限が開始された後は低下量が小さくなり、時間ｔｂから時間ｔｃの間では、飽和傾向にある評価値Ｆの変化に対してＷ_outの低下量が低く抑えられている。   That is, when K_out is a constant value, W_out calculated based on Expression 4-2 using the evaluation value F as a parameter is immediately after the start of restriction as shown in FIG. 8 (when the evaluation value F exceeds Ftag). However, the amount of decrease is small after the start of W_out restriction, and the amount of decrease in W_out is kept low with respect to the change in the evaluation value F that tends to be saturated between time tb and time tc. ing.

このように、Ｋ_outを一定値とした場合、時間ｔｂから時間ｔｃの間では、Ｗ_outの制限レートが、制限開始直後の最も大きい制限レートよりも低くなり、余裕がある。なお、制限レートの上限値（式４−１、式４−２の補正項の変化量の上限値）は、ドライバビリティを考慮して予め設定された値であり、制限レートの上限値が大きいほど、急激にＷ_in／Ｗ_outが制限されてしまうので、車両要求に対して過度の動力性能が低下しないようにしつつ通電部品の温度上昇を適切に抑制できるように予め設定される。   As described above, when K_out is set to a constant value, the limit rate of W_out is lower than the largest limit rate immediately after the start of the limit, and there is room between time tb and time tc. The upper limit value of the limit rate (the upper limit value of the amount of change in the correction term in Equations 4-1 and 4-2) is a value set in advance in consideration of drivability, and the upper limit value of the limit rate is large. As W_in / W_out is suddenly limited, it is set in advance so that the temperature rise of the energized components can be appropriately suppressed while preventing excessive power performance from deteriorating with respect to vehicle requirements.

一方で、評価値Ｆが閾値Ｆｔａｇを超えたことによってＷ_in／Ｗ_outが制限されている状態は、例えば、車両要求に対する組電池１０の出力が不足すると、車両要求に見合った動力性能を発揮させることができず、ドライバビリティが低下する。また、ハイブリッド車両ではエンジンを始動して不足分の出力を補うため、燃費が低下する。このため、Ｗ_in／Ｗ_outの低下量が不必要に大きくならないようにしても、Ｗ_in／Ｗ_outの制限が介入ことは、極力避けることが好ましく、通電部品の温度上昇を適切に抑制するにしてもＷ_in／Ｗ_outの制限が介入するタイミングを、極力を遅らせることが好ましい。   On the other hand, when the evaluation value F exceeds the threshold value Ftag, W_in / W_out is limited. For example, when the output of the assembled battery 10 for the vehicle request is insufficient, the power performance corresponding to the vehicle request is exhibited. Cannot be performed, and drivability is reduced. Further, in a hybrid vehicle, the engine is started to compensate for the shortage of output, so that the fuel consumption is reduced. For this reason, even if the decrease amount of W_in / W_out does not become unnecessarily large, it is preferable to avoid the intervention of the restriction of W_in / W_out as much as possible. Even if the temperature rise of the energized parts is appropriately suppressed, W_in It is preferable to delay the timing at which the restriction of / W_out intervenes as much as possible.

このため、通電部品に対する保護閾値（Ｉ_Ｂｃｏｎｓｔ２）を超えないように制御しつつ、Ｗ_in／Ｗ_outの制限が介入する機会を減少させるためには、閾値Ｆｔａｇの値を大きくする必要がある。しかしながら、図８の例のように、Ｋ_in、Ｋ_outが固定値だと、式４−１、式４−２から分かるようにＷ_in／Ｗ_outの低下量と評価値Ｆの増加量とが単純な比例関係になってしまうため、Ｗ_outの制限レートは、制限開始直後が最も大きくなり、その後は制限が開始されたことにより評価値Ｆの増加傾向が抑制されるので制限レートを大きくすることができない。 For this reason, it is necessary to increase the value of the threshold Ftag in order to reduce the chance of intervention by the restriction of W_in / W_out while controlling so as not to exceed the protection threshold (I_Bconst 2 ) for the energized parts. However, as shown in the example of FIG. 8, when K_in and K_out are fixed values, the decrease amount of W_in / W_out and the increase amount of the evaluation value F are simply proportional, as can be seen from Equations 4-1 and 4-2. As a result, the limit rate of W_out becomes the largest immediately after the start of the limit, and thereafter, since the increase tendency of the evaluation value F is suppressed due to the start of the limit, the limit rate cannot be increased.

言い換えれば、評価値Ｆの増加に応じて制限レートが高くなるので、制限介入後は、制限開始直後の最も大きい制限レートよりも低い制限レートでしかＷ_in／Ｗ_outを制御できない。このため、閾値Ｆｔａｇの値を大きくすると、評価値Ｆをパラメータとする制限レートの上限値をより高くしなければ、通電部品に対する保護閾値を超えないように制御することができないため、ドライバビリティが低下してしまう。   In other words, since the limit rate increases as the evaluation value F increases, W_in / W_out can be controlled only at a limit rate lower than the largest limit rate immediately after the start of the limit after the limit intervention. For this reason, if the value of the threshold value Ftag is increased, the upper limit value of the limit rate using the evaluation value F as a parameter cannot be controlled so as not to exceed the protection threshold value for the current-carrying component. It will decline.

そこで、本実施例では、Ｋ_in、Ｋ_outの値を単純な比例定数とせずに、評価値Ｆの単位時間当たりの変化量（ｄＦ／ｄｔ）と車両の速度Ｖｓとに応じて可変値とすることで、ドライバビリティが考慮された所定の制限レートの上限値内で通電部品を適切に保護しつつ、Ｗ_in／Ｗ_outの制限が介入するタイミングを遅らせる。   In this embodiment, therefore, the values of K_in and K_out are not simply proportional constants, but are variable values according to the amount of change (dF / dt) of the evaluation value F per unit time and the vehicle speed Vs. Therefore, the timing at which the W_in / W_out limitation intervenes is delayed while appropriately protecting the energized components within the upper limit value of the predetermined limit rate in consideration of drivability.

具体的には、図２（ａ）に示すように本実施例のＫ_in、Ｋ_outは、評価値Ｆの単位時間あたりの変化量（ｄＦ／ｄｔ）が大きい領域では、小さい値に設定され、評価値Ｆの単位時間あたりの変化量（ｄＦ／ｄｔ）が小さい領域では、大きい値に設定される。つまり、評価値Ｆの単位時間あたりの変化量（ｄＦ／ｄｔ）に応じて可変にするとともに、Ｗ_in／Ｗ_outの制限が開始された後の評価値Ｆが飽和傾向に近づくにつれて（評価値Ｆの単位時間あたりの変化量（ｄＦ／ｄｔ）が小さくなるにつれて）、Ｋ_in、Ｋ_outが大きくなるので、制限開始閾値であるＦｔａｇを大きい値に設定しても、ドライバビリティが考慮された所定の制限レートの上限値を維持しつつ、制限開始直後よりも制限が開始された後の評価値Ｆの増加傾向が抑制される状態での制限レートを大きくすることができる。   Specifically, as shown in FIG. 2A, K_in and K_out of this embodiment are set to small values in a region where the amount of change (dF / dt) per unit time of the evaluation value F is large, and evaluation is performed. In a region where the change amount per unit time (dF / dt) of the value F is small, it is set to a large value. That is, the evaluation value F is made variable according to the amount of change per unit time (dF / dt), and the evaluation value F after the start of the restriction of W_in / W_out approaches the saturation tendency (of the evaluation value F) Since K_in and K_out increase as the amount of change per unit time (dF / dt) decreases, even if Ftag as the limit start threshold is set to a large value, a predetermined limit rate in consideration of drivability While maintaining the upper limit value, it is possible to increase the limit rate in a state in which the increase tendency of the evaluation value F after the start of the restriction is suppressed more than immediately after the start of the restriction.

図３は、本実施例のＫ_in、Ｋ_outが適用された評価値ＦとＷ_outとの関係を示す図である。閾値ＦｔａｇＡは、Ｋ_in、Ｋ_outが固定値である場合の制限開始閾値であり、そのＷ_outを二点鎖線で示している。   FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between the evaluation value F to which K_in and K_out of the present embodiment are applied and W_out. The threshold value FtagA is a restriction start threshold value when K_in and K_out are fixed values, and the W_out is indicated by a two-dot chain line.

図３に示すように評価値Ｆが閾値Ｆｔａｇを超えて制限が開始された直後は、評価値Ｆの変化量ｄＦ１／ｄｔが大きいため、Ｋ_in１、Ｋ_out１が小さくなり、Ｗ_in、Ｗ_outの低下量が低く抑えられる一方で、制限が介入したことで増加傾向が抑制されている評価値Ｆの変化量ｄＦ２／ｄｔは、ｄＦ１／ｄｔよりも小さいため、Ｋ_in２、Ｋ_out２がより大きな値になり、Ｗ_in、Ｗ_outを大きく制限する。   As shown in FIG. 3, immediately after the evaluation value F exceeds the threshold value Ftag and the restriction is started, the change amount dF1 / dt of the evaluation value F is large, so that K_in1 and K_out1 are small and the decrease amounts of W_in and W_out are small. While the amount of change dF2 / dt of the evaluation value F, which is suppressed to be low due to the intervention of the restriction, is smaller than dF1 / dt, K_in2 and K_out2 become larger values, and W_in, W_out is greatly limited.

図３において、Ｋ_in、Ｋ_outが固定値である場合の二点鎖線で示したＷ_outと比較して、制限開始後の同じ時点でのＷ_outの低下量は、制限開始直後では小さくなり（Ｈ１＞Ｈ３）、制限が開始された後の評価値Ｆの増加傾向が緩和されるについて大きくなる（Ｈ２＜Ｈ４）。   In FIG. 3, compared with W_out indicated by a two-dot chain line when K_in and K_out are fixed values, the decrease amount of W_out at the same time after the start of restriction is smaller immediately after the start of restriction (H1> H3). ), The increase tendency of the evaluation value F after the restriction is started is increased (H2 <H4).

このため、Ｋ_in、Ｋ_outが固定値である場合のＦｔａｇＡよりも大きいＦｔａｇを制限開始閾値としても、ドライバビリティが考慮された所定の制限レートの上限値を維持しつつ、通電部品の温度上昇を適切に抑制でき、Ｗ_in／Ｗ_outが制限されるタイミングを遅らせることができる。   For this reason, even if Ftag larger than FtagA when K_in and K_out are fixed values is set as the limit start threshold, the temperature rise of the energized components is appropriately maintained while maintaining the upper limit value of the predetermined limit rate in consideration of drivability The timing at which W_in / W_out is limited can be delayed.

また、本実施例のＫ_in、Ｋ_outは、図２（ｂ）に示すように評価値Ｆの単位時間あたりの変化量（ｄＦ／ｄｔ）に加えて、車両の速度（車速）Ｖｓに応じて可変に設定される。図２（ｃ）は、評価値Ｆの単位時間あたりの変化量（ｄＦ／ｄｔ）と車速Ｖｓとで規定されたＫ_in、Ｋ_outマップの一例である。Ｋ_in、Ｋ_outマップは、メモリ３３に記憶することができる。   Further, K_in and K_out in this embodiment are variable according to the vehicle speed (vehicle speed) Vs in addition to the amount of change (dF / dt) per unit time of the evaluation value F as shown in FIG. Set to FIG. 2C is an example of a K_in and K_out map defined by the amount of change per unit time (dF / dt) of the evaluation value F and the vehicle speed Vs. The K_in and K_out maps can be stored in the memory 33.

同じｄＦ／ｄｔでも車速Ｖｓが高い領域では、Ｋ_in、Ｋ_outが大きく設定され、車速Ｖｓが低い領域では、Ｋ_in、Ｋ_outが小さくなるように設定される。これは、車速Ｖｓが大きいと、通電部品に通電される放電電流又は回生電流の電流値が大きく、通電機器の発熱量が高くなる傾向にあるため、車速Ｖｓが大きい領域では、Ｋ_in、Ｋ_outを大きくしてＷ_in／Ｗ_outをより制限して通電部品の保護を図るためである。なお、本実施例では、車速Ｖｓを考慮して制限量を変更している。例えば、車速Ｖｓが高い領域においてＷ_in／Ｗ_outの制限に対する動作性能の低下は、車速Ｖｓが低い場合に比べて、ユーザが急な動力性能の低下として認識し難い傾向にあるので、車速Ｖｓが高い領域で制限量を大きくし、車両要求に対する動力性能の低下に対するユーザの認識を抑制しつつ、通電部品の保護を図ることができる。   Even in the same dF / dt, K_in and K_out are set to be large in the region where the vehicle speed Vs is high, and K_in and K_out are set to be small in the region where the vehicle speed Vs is low. This is because when the vehicle speed Vs is high, the current value of the discharge current or regenerative current that is passed through the current-carrying components tends to increase, and the amount of heat generated by the current-carrying device tends to increase. Therefore, in the region where the vehicle speed Vs is high, K_in and K_out This is because the energized parts are protected by enlarging them to further restrict W_in / W_out. In the present embodiment, the limit amount is changed in consideration of the vehicle speed Vs. For example, in a region where the vehicle speed Vs is high, a decrease in operation performance with respect to the restriction of W_in / W_out tends to be difficult for the user to recognize as a sudden decrease in power performance compared to a case where the vehicle speed Vs is low. By enlarging the limit amount in the region, it is possible to protect the energized parts while suppressing the user's recognition of a decrease in power performance with respect to vehicle requirements.

一方、車速Ｖｓが小さいと、通電部品に通電される放電電流又は回生電流の電流値が小さく、車速Ｖｓが大きい場合に比べて通電機器の発熱量（温度上昇）は抑制される傾向になるため、車速Ｖｓが小さい領域では、Ｋ_in、Ｋ_outを小さくすることでＷ_in／Ｗ_outの制限が緩和され、Ｗ_in／Ｗ_outの制限による車両要求に対する動力性能の低下を抑制させることができる。   On the other hand, when the vehicle speed Vs is small, the current value of the discharge current or the regenerative current that is passed through the energized parts is small, and the amount of heat generation (temperature increase) of the energized device tends to be suppressed as compared with the case where the vehicle speed Vs is large. In the region where the vehicle speed Vs is low, the limitation of W_in / W_out is relaxed by decreasing K_in and K_out, and the reduction in power performance with respect to the vehicle request due to the limitation of W_in / W_out can be suppressed.

なお、Ｋ_in、Ｋ_outが固定値である場合の閾値ＦｔａｇＡよりも大きい値の本実施例の閾値Ｆｔａｇは、固定値せずに可変値とすることもできる。例えば、図２（ｄ）に示すように、車速Ｖｓに対して閾値Ｆｔａｇ（Ｆｔａｇ１，Ｆｔａｇ２）を可変とするマップ情報をメモリ３３に保持しておき、車速Ｖｓが高くなるにつれて値を大きくするように、閾値Ｆｔａｇを可変に適用することができる。   Note that the threshold value Ftag of the present embodiment, which is larger than the threshold value FtagA when K_in and K_out are fixed values, may be a variable value instead of a fixed value. For example, as shown in FIG. 2D, map information that makes the threshold value Ftag (Ftag1, Ftag2) variable with respect to the vehicle speed Vs is held in the memory 33, and the value is increased as the vehicle speed Vs increases. In addition, the threshold value Ftag can be variably applied.

つまり、本実施例では、車速Ｖｓが高いと、Ｋ_in，Ｋ_outが大きく設定され、Ｗ_in／Ｗ_outが大きく制限されることになるので、通電部品の温度上昇に対するＷ_in／Ｗ_outの制限フィードバックが大きく（早く）作用することになる。このため、閾値Ｆｔａｇを車速Ｖｓが高くなるにつれて可変的に値を大きくすることで、車速が低い場合よりも大きく設定されるＫ_in，Ｋ_outによって通電部品が適切に保護されつつ、Ｗ_in／Ｗ_outの制限が介入するタイミングを遅らせることができる。なお、可変値として適用される場合の閾値Ｆｔａｇは、例えば、図２（ｄ）に示すように、温度上昇に対する通電部品の保護の観点から予め決められた上限値及び下限値の範囲内とすることができる。このとき、下限値は、Ｋ_in、Ｋ_outが固定値である場合の閾値ＦｔａｇＡよりも大きい値とすることができる。   That is, in this embodiment, when the vehicle speed Vs is high, K_in and K_out are set large, and W_in / W_out is greatly limited. Therefore, the limit feedback of W_in / W_out with respect to the temperature rise of the energized parts is large (faster) ) Will work. Therefore, by increasing the value of the threshold value Ftag variably as the vehicle speed Vs increases, the energized components are appropriately protected by K_in and K_out that are set to be larger than when the vehicle speed is low, and the W_in / W_out limit Can delay the intervention. Note that the threshold value Ftag when applied as a variable value is, for example, within a range between an upper limit value and a lower limit value determined in advance from the viewpoint of protection of energized components against a temperature rise, as shown in FIG. be able to. At this time, the lower limit value can be set to a value larger than the threshold value FtagA when K_in and K_out are fixed values.

図４は、評価値Ｆ、Ｗ_in／Ｗ_out及び通電部品の温度の関係を示す図である。実線は、図２（ｃ）に示したＫ_in、Ｋ_outマップに基づいて、評価値Ｆの単位時間あたりの変化量（ｄＦ／ｄｔ）と車両の速度（Ｖｓ）に応じたＫ_in、Ｋ_outが可変的に適用されたものであり、点線がＫ_in、Ｋ_outが固定値である場合の挙動を示している。   FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the evaluation value F, W_in / W_out, and the temperature of the energized component. The solid lines are variable in K_in and K_out according to the change amount (dF / dt) per unit time of the evaluation value F and the vehicle speed (Vs) based on the K_in and K_out map shown in FIG. The dotted line shows the behavior when K_in and K_out are fixed values.

図４に示すように、Ｗ_inの制限開始閾値Ｆｔａｇ２が、Ｋ_inが固定された場合の制限開始閾値Ｆｔａｇ２ａよりも大きく設定され、制限が開始される時間を時間ｔ１から時間ｔ３に遅延させつつ、ドライバビリティを考慮した所定の制限レートを維持した通電部品の保護を実現できる。時間ｔ５において、Ｋ_in、Ｋ_outマップによる可変値であってもＫ_inが固定される場合と同様、Ｗ_inの制限量はほぼ同じであり、評価値Ｆに基づいて通電部品の温度上昇が抑制されている。   As shown in FIG. 4, the limit start threshold Ftag2 of W_in is set to be larger than the limit start threshold Ftag2a when K_in is fixed, and the driver starts the delay from the time t1 to the time t3 while delaying the start time of the limit. It is possible to realize protection of energized components that maintain a predetermined limit rate in consideration of safety. At time t5, the limit value of W_in is almost the same as when K_in is fixed even if it is a variable value based on the K_in and K_out maps, and the temperature rise of the energized parts is suppressed based on the evaluation value F. .

また、Ｗ_outにおいても、Ｗ_outの制限開始閾値Ｆｔａｇ１が、Ｋ_outが固定された場合の制限開始閾値Ｆｔａｇ１ａよりも大きく設定され、制限が開始される時間を時間ｔ２から時間ｔ４に遅延させつつ、ドライバビリティを考慮した所定の制限レートを上限値として維持した通電部品の保護を実現できる。   Also in W_out, the restriction start threshold value Ftag1 of W_out is set larger than the restriction start threshold value Ftag1a when K_out is fixed, and the drivability is delayed while delaying the restriction start time from time t2 to time t4. Thus, it is possible to protect the current-carrying parts while maintaining a predetermined limit rate considering the above as an upper limit value.

ここで、評価値Ｆの単位時間あたりの変化量（ｄＦ／ｄｔ）は、以下の式５のように求めることができる。
（式５）

Figure 2014045541
βは、評価値Ｆの単位時間あたりの変化量を算出するためのなまし定数（β＞０）、（ｄＦ／ｄｔ）nは、所定時間間隔で算出された前回の評価値Ｆと今回の評価値Ｆとの間の変化量である。（ｄＦ／ｄｔ）ave（n）の初期値は０である。式５のように求められるｄＦ／ｄｔは、ｄＦ／ｄｔ間の変動により、Ｋ_in、Ｋ_outが大きく変動することを抑制することができる。 Here, the amount of change (dF / dt) per unit time of the evaluation value F can be obtained as shown in Equation 5 below.
(Formula 5)
Figure 2014045541
β is an annealing constant (β> 0) for calculating the amount of change per unit time of the evaluation value F, and (dF / dt) n is the previous evaluation value F calculated at a predetermined time interval and the current evaluation value F It is the amount of change between the evaluation value F. The initial value of (dF / dt) ave (n) is 0. The dF / dt obtained as shown in Equation 5 can suppress K_in and K_out from greatly fluctuating due to fluctuations between dF / dt.

また、Ｋ_in、Ｋ_out、Ｆｔａｇ１、及びＦｔａｇ２は、以下のように算出することができる。例えば、ドライバビリティを考慮した所定の制限レートＡ（Ｗ／ｓｅｃ）を予め決めておく。この予め決められた制限レートＡを維持するには、ｄ（Ｗ_in）／ｄｔ＝Ｋ_in×（ｄＦ／ｄｔ）＝Ａとなるので、（ｄＦ／ｄｔ）＝Ｍａｘ（最大）となるＫ_inを算出する。Ｋ_inが算出されれば、式４−１より、Ｆｔａｇ２を算出することができる。   K_in, K_out, Ftag1, and Ftag2 can be calculated as follows. For example, a predetermined limit rate A (W / sec) in consideration of drivability is determined in advance. In order to maintain this predetermined limit rate A, d (W_in) / dt = K_in × (dF / dt) = A, and therefore K_in is calculated such that (dF / dt) = Max (maximum). . If K_in is calculated, Ftag2 can be calculated from Equation 4-1.

そして、（ｄＦ／ｄｔ）ave（n）が小さい領域では、Ｋ_inを大きくし、制限レートＡを守りながら、通電電流許容値（Ｉ_Ｂｃｏｎｓｔ）を超過しないようにＷ_inが制限されるＫ_inを設定することができる。   In a region where (dF / dt) ave (n) is small, K_in is increased, and K_in is set such that W_in is limited so as not to exceed the allowable energization current value (I_Bconst) while keeping the limit rate A. Can do.

同様に、この予め決められた制限レートＡを維持するには、ｄ（Ｗ_out）／ｄｔ＝−Ｋ_out×（ｄＦ／ｄｔ）＝Ａとなるので、（ｄＦ／ｄｔ）＝Ｍａｘ（最大）となるＫ_outを算出する。Ｋ_outが算出されれば、式４−２より、Ｆｔａｇ１を算出することができる。（ｄＦ／ｄｔ）ave（n）が小さい領域では、Ｋ_outを大きくし、制限レートＡ内での制限レートを守りながら、通電電流許容値（Ｉ_Ｂｃｏｎｓｔ）を超過しないようにＷ_outが制限されるＫ_outを設定することができる。   Similarly, in order to maintain this predetermined limit rate A, d (W_out) / dt = −K_out × (dF / dt) = A, so (dF / dt) = Max (maximum). K_out is calculated. If K_out is calculated, Ftag1 can be calculated from Equation 4-2. In a region where (dF / dt) ave (n) is small, K_out is increased so that W_out is limited so as not to exceed the allowable current (I_Bconst) while maintaining the limit rate within limit rate A. Can be set.

次に、図５及び図６に示すフローチャートを用いて、組電池１０の充放電を制御する処理について説明する。図５及び図６に示す処理は、予め設定された時間間隔（サイクルタイム）で繰り返して行われる。図５及び図６に示す処理は、コントローラ３０に含まれるＣＰＵが、メモリ３３に記憶されたプログラムを実行することにより行われる。   Next, the process which controls charging / discharging of the assembled battery 10 is demonstrated using the flowchart shown in FIG.5 and FIG.6. The process shown in FIGS. 5 and 6 is repeatedly performed at a preset time interval (cycle time). The processing shown in FIGS. 5 and 6 is performed by the CPU included in the controller 30 executing the program stored in the memory 33.

ステップＳ１０１において、コントローラ３０は、イグニッションスイッチがＯＮされると、電池システムを起動し、組電池１０の充放電制御を開始する。   In step S <b> 101, when the ignition switch is turned on, the controller 30 activates the battery system and starts charge / discharge control of the assembled battery 10.

ステップＳ１０２において、コントローラ３０は、電流センサ２４の出力信号に基づいて、放電電流又は充電電流の電流値Ｉを取得する。   In step S <b> 102, the controller 30 acquires the current value I of the discharge current or the charging current based on the output signal of the current sensor 24.

ステップＳ１０３において、コントローラ３０は、ステップＳ１０２で得られた電流値Ｉに基づいて、評価値Ｆを算出する。コントローラ３０は、メモリ３３に記憶されている図７に示した評価値Ｆを算出するためのなまし係数Ｋを算出し、式１に基づいて評価値Ｆを算出することができる。評価値Ｆの算出過程について上記説明をもって省略する。   In step S103, the controller 30 calculates an evaluation value F based on the current value I obtained in step S102. The controller 30 can calculate the smoothing coefficient K for calculating the evaluation value F shown in FIG. 7 stored in the memory 33, and can calculate the evaluation value F based on Equation 1. The calculation process of the evaluation value F is omitted with the above description.

ステップ１０４において、コントローラ３０は、所定の時間間隔で評価値Ｆの単位時間あたりの変化量ｄＦ／ｄｔを算出する。コントローラ３０は、ステップＳ１０３での評価値Ｆの算出処理の算出結果に基づいて、式５に示した算出方法により変化量ｄＦ／ｄｔを算出することができる。   In step 104, the controller 30 calculates a change amount dF / dt of the evaluation value F per unit time at predetermined time intervals. The controller 30 can calculate the change amount dF / dt by the calculation method shown in Expression 5 based on the calculation result of the calculation process of the evaluation value F in step S103.

コントローラ３０は、ステップＳ１０３で算出された評価値Ｆが閾値Ｆｔａｇ２を超えているか否かを判別し（Ｓ１０５）、超えている場合は、ステップＳ１０６に進み、Ｗ_inの制限を開始してＷ_inをＳＷ_inよりも低く変更する。超えていない場合は、ステップＳ１０６をスキップしてＷ_inの制限を開始しない。   The controller 30 determines whether or not the evaluation value F calculated in step S103 exceeds the threshold value Ftag2 (S105). If the evaluation value F exceeds the threshold value Ftag2, the controller 30 proceeds to step S106, starts limiting W_in, and sets W_in to SW_in. Change lower than. If not, step S106 is skipped and W_in restriction is not started.

続いて、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０３で算出された評価値Ｆが閾値Ｆｔａｇ２を超えていないと判別された場合やＷ_inの制限を開始した後、コントローラ３０は、ステップＳ１０３で算出された評価値Ｆが閾値Ｆｔａｇ１を超えているか否かを判別し（Ｓ１０７）、超えている場合は、ステップＳ１０８に進み、Ｗ_outの制限を開始してＷ_outをＳＷ_outよりも低く変更する。   Subsequently, in step S105, when it is determined that the evaluation value F calculated in step S103 does not exceed the threshold value Ftag2, or after starting the limitation of W_in, the controller 30 calculates the evaluation value F calculated in step S103. Whether or not exceeds the threshold value Ftag1 (S107). If the threshold value Ftag1 is exceeded, the process proceeds to step S108 to start limiting W_out and change W_out to be lower than SW_out.

図６は、図５のステップＳ１０６，Ｓ１０８の詳細な処理を示すフローチャートである。図６に示すように、評価値Ｆが閾値Ｆｔａｇ２（Ｆｔａｇ１）を超えた場合、コントローラ３０は、車速センサ４０から組電池１０が搭載された車両の車速Ｖｓを取得する（Ｓ３０１）。   FIG. 6 is a flowchart showing detailed processing of steps S106 and S108 in FIG. As shown in FIG. 6, when the evaluation value F exceeds the threshold value Ftag2 (Ftag1), the controller 30 acquires the vehicle speed Vs of the vehicle on which the assembled battery 10 is mounted from the vehicle speed sensor 40 (S301).

コントローラ３０は、メモリ３３に記憶されている図２（ｃ）で示したＫ_in、Ｋ_outマップを参照し、ステップＳ１０４で算出された変化量ｄＦ／ｄｔと車速Ｖｓをパラメータに、Ｋ_in又は／及びＫ_outを算出する（Ｓ３０２）。またコントローラ３０は、評価値Ｆによる制限開始前の組電池１０のＳＯＣと電池温度に基づいて設定される入出力制限値ＳＷ_in／ＳＷ_outを取得する（Ｓ３０３）。   The controller 30 refers to the K_in and K_out maps shown in FIG. 2C stored in the memory 33, and uses the change amount dF / dt and the vehicle speed Vs calculated in step S104 as parameters, and K_in or / and K_out. Is calculated (S302). Further, the controller 30 acquires the input / output limit values SW_in / SW_out set based on the SOC and the battery temperature of the assembled battery 10 before the start of limiting based on the evaluation value F (S303).

コントローラ３０は、式４−１、式４−２を用い、入出力制限値ＳＷ_in／ＳＷ_out、算出されたＫ_in又は／及びＫ_out、Ｆｔａｇ１又は／及びＦｔａｇ２を用いて、制限後のＷ_in／Ｗ_outを求め（Ｓ３０４）、算出されたＷ_in／Ｗ_outを組電池１０の入出力制限値として設定して（Ｓ３０５）、評価値Ｆによる通電部品保護の観点から、保護温度を超えた異常検出温度とならないように温度上昇を抑制するために、Ｗ_in／Ｗ_outを変更する。   The controller 30 obtains the restricted W_in / W_out using the input / output limit values SW_in / SW_out, the calculated K_in or / and K_out, Ftag1 or / and Ftag2 using the expressions 4-1 and 4-2. (S304), the calculated W_in / W_out is set as the input / output limit value of the assembled battery 10 (S305), and from the viewpoint of protecting the current-carrying parts with the evaluation value F, the detected temperature does not exceed the protection temperature. In order to suppress the temperature rise, W_in / W_out is changed.

本実施例によれば、評価値Ｆの単位時間あたりの変化量ｄＦ／ｄｔに応じて可変的にＷ_in／Ｗ_outの上限値の制限量を変更するので、放電電力又は充電電力の上限値の制限を開始する閾値Ｆｔａｇを高く設定しても、通電部品の温度上昇を適切に抑制することができる。このため、閾値Ｆｔａｇを高く設定することが可能となり、放電電力又は充電電力が制限されるタイミングを遅らせることができる。また、車速Ｖｓから把握される通電機器の発熱量の傾向に応じて上限値の制限量を変更するので、車両要求に対する動力性能の低下を抑制することができる。   According to the present embodiment, the upper limit value of W_in / W_out is variably changed in accordance with the change amount dF / dt per unit time of the evaluation value F, so that the upper limit value of the discharge power or the charge power is limited. Even if the threshold value Ftag for starting the operation is set high, the temperature rise of the energized components can be appropriately suppressed. For this reason, the threshold value Ftag can be set high, and the timing at which the discharge power or the charge power is limited can be delayed. Further, since the upper limit value is changed in accordance with the tendency of the heat generation amount of the energized device ascertained from the vehicle speed Vs, it is possible to suppress a decrease in power performance with respect to the vehicle request.

なお、本実施例では、Ｗ_in／Ｗ_outの両者の各上限値の制限量を変更する態様について説明したが、これに限るものではなく、Ｗ_in／Ｗ_outの両者のいずれか一方の上限値の制限量を変更することもできる。   In the present embodiment, the mode of changing the limit amount of each upper limit value of both W_in / W_out has been described. However, the present invention is not limited to this, and the limit amount of the upper limit value of either of W_in / W_out. Can also be changed.

また、本実施例の充放電制御は、外部充電時にも適用することができる。この場合、車両が停止しているので、車速は０となる。したがって、Ｋ_outマップにおいて車速Ｖｓが最も低い場合のＫ_inを用いて、式４−１に基づくＷ_inの算出処理を行うことができる。外部充電時にも充電電力に応じた温度上昇を抑制して通電部品の保護を図りながら、Ｗ_inが制限されるタイミングを遅らせて外部充電の充電時間を短縮することができる。   Further, the charge / discharge control of the present embodiment can be applied also during external charging. In this case, the vehicle speed is zero because the vehicle is stopped. Therefore, W_in calculation processing based on Equation 4-1 can be performed using K_in when the vehicle speed Vs is the lowest in the K_out map. The charging time for external charging can be shortened by delaying the timing at which W_in is restricted while suppressing the temperature rise according to the charging power and protecting the energized parts even during external charging.

１０：組電池
１１：単電池
２１ａ，２１ｂ：システムメインリレー
２２インバータ
２３：モータ・ジェネレータ
２４：電流センサ
２５：温度センサ
２６：電圧センサ
２７：充電器
２８ａ，２８ｂ：充電リレー
３０：コントローラ
３１：評価値算出部
３２：Ｗ_in／Ｗ_out変更部
３３：メモリ
４０：車速センサ 10: assembled battery 11: cell 21a, 21b: system main relay 22 inverter 23: motor generator 24: current sensor 25: temperature sensor 26: voltage sensor 27: charger 28a, 28b: charging relay 30: controller 31: evaluation Value calculating unit 32: W_in / W_out changing unit 33: memory 40: vehicle speed sensor

Claims (5)

車両に搭載される蓄電装置に電気的に接続された通電部品の温度に応じた充放電制御を行う前記蓄電装置の制御装置であって、
前記蓄電装置の充放電時において検出される電流値に基づいて、前記通電部品の温度状態を評価するための評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値が閾値を超えた場合に、前記蓄電装置の放電電力又は充電電力の上限値を制限する変更部と、を有し、
前記変更部は、前記評価値の単位時間あたりの変化量及び前記車両の速度に応じて前記上限値の制限量を変更することを特徴とする蓄電装置の制御装置。 A control device for the power storage device that performs charge / discharge control according to the temperature of an energized component that is electrically connected to a power storage device mounted on a vehicle,
An evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value for evaluating the temperature state of the energized component based on a current value detected during charging and discharging of the power storage device;
A change unit that limits an upper limit value of discharge power or charge power of the power storage device when the evaluation value exceeds a threshold;
The change unit changes the limit amount of the upper limit value according to a change amount of the evaluation value per unit time and a speed of the vehicle. 前記変更部は、前記評価値と閾値との差分に、前記評価値の単位時間あたりの変化量及び前記車両の速度に応じた係数を乗じて前記制限量を算出し、
前記係数は、前記変化量が小さくなるにつれて、大きくなるように設定されるとともに、同じ前記変化量において前記速度が高くなるにつれて、大きくなるように設定される可変値であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置の制御装置。 The changing unit calculates the limit amount by multiplying the difference between the evaluation value and the threshold value by a change amount per unit time of the evaluation value and a coefficient according to the speed of the vehicle,
The coefficient is a variable value that is set to increase as the amount of change decreases, and is set to increase as the speed increases at the same amount of change. Item 4. The power storage device control device according to Item 1. 前記係数は、単位時間あたりの前記制限量が予め設定された所定の制限率内となるように設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電装置の制御装置。   3. The power storage device control device according to claim 1, wherein the coefficient is set so that the limit amount per unit time is within a predetermined limit rate set in advance. 4. 前記変化量と前記車両の速度との関係で設定された前記係数のマップ情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記変更部は、前記評価値から算出される単位時間あたりの変化量と、前記車両の車速センサから取得される前記速度とを用いて、前記マップ情報から前記係数を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電装置の制御装置。 A storage unit that stores map information of the coefficient set in relation to the amount of change and the speed of the vehicle;
The changing unit calculates the coefficient from the map information using a change amount per unit time calculated from the evaluation value and the speed acquired from a vehicle speed sensor of the vehicle. The control apparatus of the electrical storage apparatus as described in any one of Claim 1 to 3. 車両に搭載される蓄電装置に電気的に接続された通電部品の温度に応じた充放電制御の制御方法であって、
前記蓄電装置の充放電時の電流値を検出するステップと、
前記電流値に基づいて、前記通電部品の温度状態を評価するための評価値を算出するステップと、
前記車両の速度を検出するステップと、
前記評価値が閾値を超えた場合に、前記蓄電装置の放電電力又は充電電力の上限値を制限するステップと、を含み、
前記上限値を制限するステップは、前記評価値の単位時間あたりの変化量及び前記車両の速度に応じて前記上限値の制限量を変更することを特徴とする制御方法。 A control method of charge / discharge control according to the temperature of a current-carrying component electrically connected to a power storage device mounted on a vehicle,
Detecting a current value during charging and discharging of the power storage device;
Calculating an evaluation value for evaluating a temperature state of the energized component based on the current value;
Detecting the speed of the vehicle;
Limiting the upper limit value of the discharge power or charge power of the power storage device when the evaluation value exceeds a threshold, and
The step of limiting the upper limit value changes the limit amount of the upper limit value according to the amount of change per unit time of the evaluation value and the speed of the vehicle.
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