JP2015528270A - バッテリ及び関連の調整方法によって少なくとも部分的に電力供給される車両のバッテリ充電及び回生ブレーキを管理するためのシステム - Google Patents
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Abstract
Description
−運転者が望む電力
−バッテリによって許容される電力
のうちの最小値となる電力をバッテリに課すのにも適している。
ここでβは一定のフィルタ処理係数で、例えばβ=0.01で、ri cell,0はマッピングから計算される初期の内部抵抗の値である。
−2回の電流レベルの変動の絶対値の計算結果|Ibat,k+1−Ibat,k|が閾値を超える
−モジュール全体の最低温度が閾値以上である
−バッテリの充電状態が一定のレベルを超える
が満たされると、セルの内部抵抗値にこのデジタルフィルタ処理を適用するように決定することが、特に可能となる。
−セルの内部抵抗と正定数傾斜係数との和の平方の逆数と;
−バッテリ電流にセルの内部抵抗を乗じ、第2の閾値電圧を加算し、セルの端子での電圧を減算した値と;
−第2の閾値電圧にセルの抵抗を乗じ、セルの端子での電圧に傾斜係数を乗じた項を加算し、バッテリ電流にセルの内部抵抗を乗じてさらに傾斜係数を乗じた項を減算した値と
の積である。
−セルの内部抵抗と第1の傾斜係数とは異なる第2の正定数傾斜係数との和の平方の逆数と;
−バッテリ電流にセルの内部抵抗を乗じ、第3の閾値電圧を加算し、セルの端子での電圧を減算した値と;
−第3の閾値電圧にセルの抵抗を乗じ、セルの端子での電圧に第2の傾斜係数を乗じた項を加算し、バッテリ電流にセルの内部抵抗を乗じてさらに第2傾斜係数を乗じた項を減算した値と
の積である。
次に、直線12と正式に定義された各閾値直線との交点に対応する、セルに対して許容される最大電力が計算され、これらの電力及び電力Pmaxj1の最小値が取られる。
Claims (15)
- 特に自動車用の電力供給システム(1)であって、一又は複数のセル(31,32,3j,3n)からなる電気蓄積バッテリ(2)を備え、前記バッテリ(2)には、前記バッテリ(2)を通過する電流(Ibat)の測定に適した電流計(5)、及びセル(31,32,3j,3n)の端子での電圧測定に適した少なくとも1つの電圧計(41,42,4j,4n)が装着されており、前記電力供給システムは、再充電フェーズの間に前記バッテリによって許容される最大電力設定点(Pmax)の提供に適した電子制御ユニット(7)を備え、制御ユニット(7)は、電圧計が装着されるセルの端子間の最大電圧が当該セルを通過する強度の減少関数であることを課すことにより、当該セルによって許容される最大電力を計算するように構成されることを特徴とする、電力供給システム(1)。
- 前記制御ユニット(7)は、電力が第1の電力(Pmaxj2)以下となるように指示することによって、電圧計が装着されるセルに関連する最大許容電力を計算するように構成されており、第1の電力(Pmaxj2)は前記バッテリ電流(Ibat)及び前記セル(3j)の端子での電圧(Vj)に関する第1の線形関数と、前記バッテリ電流及び前記セルの端子での電圧に関する第2の線形関数との積である、請求項1に記載の電力供給システム(1)。
- 前記制御ユニット(7)はまた、電力が、第1の定閾値電圧(Vs)に対して、前記バッテリ電流(Ibat)と前記セルの端子での電圧(Vj)の関数である項との和を乗じた積である、第2の電力(Pmaxj1)以下となるように指示することによって、電圧計が装着されるセルに関連する最大許容電力を計算するように構成される、請求項2に記載の電力供給システム(1)。
- 前記制御ユニット(7)は、前記セルの充電状態(SOCj)の計算に適した充電状態コンピュータ(10)を備え、さらに温度(Tj)及び前記セル(3j)の充電状態(SOCj)から、前記セルの内部抵抗(rj)を読み取ることを可能にするマッピング(8)を備え、前記第1の電力(Pmaxj1)の計算のために前記バッテリ電流(Ibat)に加算される項は前記セルの内部抵抗(rj)に反比例しており、前記第1及び前記第2の線形関数の係数は前記セルの内部抵抗(rj)の関数である、請求項1から3のいずれか一項に記載の電力供給システム。
- 前記バッテリ(2)は、各々が種々のセル(31,32,3j,3n)の端子での電圧の測定に適した任意の数の電圧センサ(41,42,4j,4n)を備え、前記電子制御ユニット(7)は、前記バッテリによって許容可能な最大電力を、電圧計が装着される各セルの最大許容電力に一定のセル係数を乗じた値の中の最小値として、計算するように構成されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の電力供給システム。
- 前記第2の電力(Pmaxj1)は、前記第1の定閾値電圧(Vs)に対して、前記バッテリ電流(Ibat)と前記第1閾値電圧(Vs)と前記セルの端子での電圧(Vj)との差分を前記セルの内部抵抗(rj)で除した商との和を乗じた積である、請求項4又は5に記載の電力供給システム。
- 前記第1の電力の計算のため、前記セルの内部抵抗値(rj)は、前記マッピング(8)から導かれる前記抵抗(rj)に1より真に大きい安全係数(k)を乗じることによって得られる確実な内部抵抗値(Rj)によって置き換えられる、請求項6に記載の電力供給システム。
- 前記第1の電力(Pmaxj2)は、
−前記セルの内部抵抗(rj)と正定数傾斜係数(α)との和の平方の逆数と;
−前記バッテリ電流(Ibat)に前記セルの内部抵抗(rj)を乗じ、第2の閾値電圧(V2)を加算し、前記セルの端子での電圧(Vj)を減算した値と;
−前記第2の閾値電圧(V2)に前記セルの抵抗(rj)を乗じ、前記セルの端子での電圧(Vj)に前記傾斜係数(α)を乗じた項を加算し、前記バッテリ電流(Ibat)に前記セルの内部抵抗(rj)を乗じてさらに前記傾斜係数(α)を乗じた項を減算した値と
の積である、請求項4から7のいずれか一項に記載の電力供給システム。 - 前記第1の電力の計算のため、前記セルの内部抵抗値(rj)は、前記マッピング(8)から導かれる前記抵抗(rj)に1より真に第2の大きい安全係数(k)を乗じることによって得られる確実な内部抵抗値(Rj)によって置き換えられる、請求項8に記載の電力供給システム。
- 前記バッテリ(2)には任意の数の温度センサ(6)が装着されており、また前記電子制御ユニット(7)は、種々のセンサから得られる複数の温度(Ti)のうちの最小値である温度値(Tj)を利用することにより、前記種々のセル(31,32,3j,3n)の内部抵抗(rj)を読み取るように構成される、請求項4から9のいずれか一項に記載の電力供給システム。
- 前記電子制御ユニット(7)は、少なくとも3つの値、すなわち前記第1の電力(Pmaxj2)、前記第2の電力(Pmaxj1)、及び第3の電力(Pmaxj3)のうちの最小値をとることによって、セルに関連付けられる最大許容電力を計算するように構成されており、前記第3の電力は、
−前記セルの内部抵抗(rj)と前記第1の傾斜係数とは異なる第2の正定数傾斜係数との和の平方の逆数と;
−前記バッテリ電流(Ibat)に前記セルの内部抵抗(rj)を乗じ、第3の閾値電圧を加算し、前記セルの端子での電圧(Vj)を減算した値と;
−前記第3の閾値電圧に前記セルの抵抗(rj)を乗じ、前記セルの端子での電圧(Vj)に前記第2の傾斜係数を乗じた項を加算し、前記バッテリ電流(Ibat)に前記セルの内部抵抗(rj)を乗じてさらに前記第2の傾斜係数を乗じた項を減算した値と
の3つの項の積である、請求項9に記載の電力供給システム。 - 電気バッテリ(7)の再充電フェーズを調整するための方法であって、バッテリを再充電するためにバッテリに送られる電力は、バッテリによって許容される最大電力をバッテリのセルに関連する最大許容電力の倍数として計算することによって制限され、前記セルに関連する前記最大電力は少なくとも2つの値、すなわち第1の電力(Pmaxj2)と第2の電力(Pmaxj1)のうちの最小値をとることによって計算され、前記第2の電力(Pmaxj1)は、端子間の電圧(Vj)が第1の定閾値電圧(Vs)に達するまで上昇する場合に前記セルによって吸収される電力に対応し、さらに前記第1の電力(Pmaxj2)は、端子間の前記電圧(Vj)及び/又は前記バッテリの強度(Ibat)が、前記バッテリを通過する前記電流強度(Ibat)の関数として真に減少する強度−電圧曲線(15)と交差するまで上昇する場合に、前記セルによって吸収される電力に対応する、方法。
- 充電状態(SOCj)及び温度(Tj)の関数としてマッピング(8)に読み込まれる前記セルの内部抵抗値(rj)が、前記第1および前記第2の電力(Pmaxj2,Pmaxj1)の計算に使用される、請求項12に記載の調整方法。
- セルの数に関連する最大電力が計算され、前記バッテリによって許容可能な最大電力が、前記種々のセル(31,32,3j,3n)に関連する最大電力のうちの最小値の倍数として計算される、請求項12または13に記載の方法。
- 前記電力制御ユニット(7)が、各セル(31,32,3j,3n)に対する内部抵抗の値を、前記バッテリを通過する電流の履歴並びに前記セルの端子で測定される電圧の履歴の関数として計算するように構成される第2のコンピュータをさらに備える、請求項4、7、9、10のうちのいずれか一項に記載の電力供給システム。
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