JP2017112651A - Control device and control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device that can strike a balance between improvement in ride feeling of a vehicle and suppressing of precipitation of metals.SOLUTION: The control device for controlling chargeable electrical power of a battery mounted to a vehicle includes a control part for acquiring vehicle speed information having a value corresponding to a vehicle speed S of the vehicle and a battery temperature T of the battery and controlling a change rate of the chargeable electrical power based on the vehicle speed information and the battery temperature when reducing an absolute value of chargeable electrical power to less than the current value.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、制御装置および制御方法に関し、より詳しくは二次電池の充電可能電力を制御する制御装置および制御方法に関する。   The present invention relates to a control device and a control method, and more particularly to a control device and a control method for controlling chargeable power of a secondary battery.

電気自動車やハイブリッドカーなどは、二次電池を搭載しており、この二次電池に蓄えられた電力を用いて駆動される。このような車両には、車両制動時に、電動機を発電機として機能させて、タイヤの回転エネルギーを電力に変えて制動を行う回生制動の機能を有するものがある。得られた回生電力は二次電池に蓄えられて、加速を行う時などに再利用される。二次電池は、回生電力を受け入れるために、充電電力が満充電の状態よりも低い状態となるように制御されている。   An electric vehicle, a hybrid car, and the like are equipped with a secondary battery, and are driven using electric power stored in the secondary battery. Some of these vehicles have a regenerative braking function in which braking is performed by changing the rotation energy of tires to electric power by causing an electric motor to function as a generator during vehicle braking. The obtained regenerative power is stored in the secondary battery and reused when accelerating. The secondary battery is controlled so that the charging power is lower than the fully charged state in order to accept the regenerative power.

特許文献1には、電気自動車に搭載された二次電池が充放電する電池電力を制御する制御装置が開示されている。この制御装置は、電池温度、電流、および電圧などの電池特性に基づいて電池電力を変化させている。   Patent Document 1 discloses a control device that controls battery power that is charged and discharged by a secondary battery mounted on an electric vehicle. The control device changes battery power based on battery characteristics such as battery temperature, current, and voltage.

特開2008−135281号公報JP 2008-135281 A

しかしながら、特許文献1に記載の制御装置では、電池電力の変化が大きいと回生トルクが抜けて車両に乗車する人に違和感を与え、乗り心地が低下する場合があるといった問題があった。この問題に対して、例えば電池電力の変化を緩やかにすることが考えられるが、この場合、使用条件によっては、二次電池が過充電状態となって、電極においてリチウムの析出が発生してしまう場合がある。このような電極における金属の析出は、電池の品質を低下させることがあるため、抑制することが好ましい。
本発明の目的は、車両の乗り心地の向上と金属の析出の抑制とを両立することが可能な二次電池の制御装置および制御方法を提供することである。
However, the control device described in Patent Document 1 has a problem that if the battery power change is large, the regenerative torque is lost and the person riding in the vehicle may feel uncomfortable and the ride comfort may be reduced. To solve this problem, for example, it may be possible to moderately change the battery power. In this case, depending on the use conditions, the secondary battery becomes overcharged and lithium deposition occurs at the electrode. There is a case. It is preferable to suppress the metal deposition on the electrode because it may deteriorate the quality of the battery.
The objective of this invention is providing the control apparatus and control method of a secondary battery which can make compatible the improvement of riding comfort of a vehicle, and suppression of metal deposition.

本発明による二次電池の制御装置は、車両に搭載された電池の充電可能電力を制御する制御装置であって、前記車両の車速に応じた値を有する車速情報と前記電池の電池温度とを取得し、前記充電可能電力の絶対値を現在の値よりも小さくする場合、前記車速情報および前記電池温度に基づいて、前記充電可能電力の変化率を制御する制御部を備える。   A control device for a secondary battery according to the present invention is a control device that controls chargeable power of a battery mounted on a vehicle, and includes vehicle speed information having a value corresponding to a vehicle speed of the vehicle and a battery temperature of the battery. When acquiring and making the absolute value of the rechargeable power smaller than the current value, a control unit is provided that controls the rate of change of the rechargeable power based on the vehicle speed information and the battery temperature.

また、本発明による二次電池の制御方法は、車両に搭載された電池の充電可能電力を制御する制御装置が行う制御方法であって、前記車両の車速に応じた値を有する車速情報と前記電池の温度とを取得し、前記充電可能電力の絶対値を現在の値よりも小さくする場合、前記車速情報および前記電池の温度に基づいて、前記充電可能電力の変化率を制御する。   A secondary battery control method according to the present invention is a control method performed by a control device that controls chargeable power of a battery mounted on a vehicle, the vehicle speed information having a value corresponding to the vehicle speed of the vehicle, and the When the battery temperature is acquired and the absolute value of the rechargeable power is made smaller than the current value, the rate of change of the rechargeable power is controlled based on the vehicle speed information and the temperature of the battery.

本発明によれば、車両の乗り心地の向上と金属の析出の抑制とを両立することが可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to make compatible improvement of the riding comfort of a vehicle, and suppression of metal precipitation.

本発明の一実施形態に係る二次電池の制御装置を搭載する電気自動車の構成図である。It is a block diagram of the electric vehicle carrying the control apparatus of the secondary battery which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態に係る二次電池の制御方法を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining a control method of the secondary battery according to the embodiment. 図2のステップS101の目標値P1算出処理の詳細を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the detail of the target value P1 calculation process of FIG.2 S101. 図2のステップS102の今回の充電可能電力P2算出処理の詳細を説明するためのフローチャートである。3 is a flowchart for explaining details of a current chargeable power P2 calculation process in step S102 of FIG. 2. 充電可能電力の絶対値を小さくする場合の車速および電池温度に対する充電可能電力の変化率を示す対応表である。It is a correspondence table | surface which shows the change rate of the chargeable power with respect to the vehicle speed and battery temperature in the case of making the absolute value of chargeable power small. 充電可能電力の絶対値を大きくする場合の車速に対する充電可能電力の変化率を示す対応表である。6 is a correspondence table showing a change rate of chargeable power with respect to vehicle speed when an absolute value of chargeable power is increased. 同実施形態に係る二次電池の制御方法の概要を説明するための図であり、充電可能電力の絶対値を小さくする場合の充電可能電力の制御方法であって、車速が低速で同じであり電池温度が異なる2つのパターンを比較する図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of the control method of the secondary battery which concerns on the embodiment, Comprising: It is the control method of chargeable electric power in the case of making absolute value of chargeable electric power small, Comprising: The vehicle speed is low and is the same It is a figure which compares two patterns from which battery temperature differs. 充電可能電力の絶対値を小さくする場合の充電可能電力の制御方法であって、車速が高速で同じであって電池温度が異なる2つのパターンを比較する図である。It is a control method of rechargeable electric power in the case where the absolute value of rechargeable electric power is made small, and is a diagram comparing two patterns having the same vehicle speed and different battery temperatures. 充電可能電力の絶対値を小さくする場合の充電可能電力の制御方法であって、電池温度が同じであって車速が異なる2つのパターンを比較する図である。It is a control method of rechargeable electric power in the case of reducing the absolute value of rechargeable electric power, and compares two patterns with the same battery temperature and different vehicle speeds. 充電可能電力の絶対値を大きくする場合の充電可能電力の制御方法であって、車速が異なる2つのパターンを比較する図である。It is a control method of rechargeable power in the case of increasing the absolute value of rechargeable power, and is a diagram comparing two patterns with different vehicle speeds.

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、同一の機能を有する構成要素については同じ符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, the description which overlaps may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol about the component which has the same function.

(電気自動車1のハードウェア構成)
図1は、本発明の一実施形態に係る電気自動車1の構成図である。電気自動車1は、電池パック10と、インバータ11と、モータ12と、車速検知部13と、車両制御部14とを有する。
(Hardware configuration of electric vehicle 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of an electric vehicle 1 according to an embodiment of the present invention. The electric vehicle 1 includes a battery pack 10, an inverter 11, a motor 12, a vehicle speed detection unit 13, and a vehicle control unit 14.

電池パック10は、電力を蓄え、蓄えた電力を供給する電源として機能することができる。電池パック10は、インバータ11に電力を供給する。インバータ11は、電池パック10から供給された直流電力を交流電力に変換する。インバータ11は、変換して得られた交流電力をモータ12など電気自動車1の各部に供給する。モータ12は、インバータ11から供給された電力を用いて、電気自動車1のタイヤ(図示せず)を回転駆動する。電気自動車1は、車両制動時に、モータ12を発電機として機能させて、タイヤの回転エネルギーを電力に変えて制動を行う回生制動の機能を有する。得られた回生電力は、電池パック10に蓄えられる。   The battery pack 10 can function as a power source that stores electric power and supplies the stored electric power. The battery pack 10 supplies power to the inverter 11. The inverter 11 converts the DC power supplied from the battery pack 10 into AC power. The inverter 11 supplies AC power obtained by the conversion to each part of the electric vehicle 1 such as the motor 12. The motor 12 rotationally drives a tire (not shown) of the electric vehicle 1 using the electric power supplied from the inverter 11. The electric vehicle 1 has a function of regenerative braking in which braking is performed by causing the motor 12 to function as a generator and changing the rotational energy of the tire to electric power during vehicle braking. The obtained regenerative power is stored in the battery pack 10.

車速検知部13は、電気自動車1の車速に応じた値を有する車速情報を取得する。車速情報は、車速に応じた値、例えば車速(対地速度)自体やモータ12の回転数などを有する。車速検知部13は、車速に応じた値を検知することができるものであればよく、その検知方式は問わない。例えば車速検知部13は、磁気センサや光センサを用いてタイヤの回転軸の回転数を検知するセンサや、空間フィルタを用いて対地速度を検知するセンサなどを用いたものであってよい。車速検知部13は、取得した車速情報を車両制御部14に出力する。   The vehicle speed detection unit 13 acquires vehicle speed information having a value corresponding to the vehicle speed of the electric vehicle 1. The vehicle speed information includes a value corresponding to the vehicle speed, for example, the vehicle speed (ground speed) itself, the rotation speed of the motor 12, and the like. The vehicle speed detection part 13 should just be a thing which can detect the value according to the vehicle speed, and the detection system is not ask | required. For example, the vehicle speed detection unit 13 may use a sensor that detects the rotational speed of the rotation axis of the tire using a magnetic sensor or an optical sensor, a sensor that detects the ground speed using a spatial filter, or the like. The vehicle speed detection unit 13 outputs the acquired vehicle speed information to the vehicle control unit 14.

車両制御部14は、電気自動車1全体の動作を制御する。車両制御部14は、電池パック10を初めとする電気自動車1の構成部品とCAN(Controller Area Network)などのような車載ネットワークを介して接続されている。車両制御部14は、車速検知部13が出力した車速情報を受け付け、受け付けた車速情報を電池パック10からの要求に応じて電池パック10に出力する。   The vehicle control unit 14 controls the operation of the entire electric vehicle 1. The vehicle control unit 14 is connected to the components of the electric vehicle 1 such as the battery pack 10 via an in-vehicle network such as a CAN (Controller Area Network). The vehicle control unit 14 receives the vehicle speed information output by the vehicle speed detection unit 13 and outputs the received vehicle speed information to the battery pack 10 in response to a request from the battery pack 10.

電池パック10のより詳細な構成について説明する。電池パック10は、電池部21と、ジャンクションボックス22と、電池制御部23とを有する。   A more detailed configuration of the battery pack 10 will be described. The battery pack 10 includes a battery unit 21, a junction box 22, and a battery control unit 23.

電池部21は、電気的に接続された複数の電池モジュール210と、複数の電池モジュール210が接続された電池部21としての端子である負極端子211および正極端子212と、温度検知部213と、電圧検知部214と、電流検知部215とを有する。各電池モジュール210は、複数の電池セルを含んでおり、電池セルは例えばリチウムイオン二次電池などの充放電可能な二次電池である。温度検知部213は、電池部21の電池温度Tを検知する。温度検知部213は、電池制御部23と接続されており、検知した電池温度Tを電池制御部23に出力する。電圧検知部214は、電池部21の電圧Vを検知する。電圧検知部214は、電池制御部23と接続されており、検知した電圧Vを電池制御部23に出力する。電流検知部215は、電池部21の電流Iを検知する。電流検知部215は、電池制御部23と接続されており、検知した電流Iを電池制御部23に出力する。   The battery unit 21 includes a plurality of electrically connected battery modules 210, a negative electrode terminal 211 and a positive electrode terminal 212 that are terminals as the battery unit 21 to which the plurality of battery modules 210 are connected, a temperature detection unit 213, A voltage detection unit 214 and a current detection unit 215 are included. Each battery module 210 includes a plurality of battery cells, and the battery cells are chargeable / dischargeable secondary batteries such as lithium ion secondary batteries. The temperature detector 213 detects the battery temperature T of the battery unit 21. The temperature detection unit 213 is connected to the battery control unit 23 and outputs the detected battery temperature T to the battery control unit 23. The voltage detection unit 214 detects the voltage V of the battery unit 21. The voltage detection unit 214 is connected to the battery control unit 23 and outputs the detected voltage V to the battery control unit 23. The current detection unit 215 detects the current I of the battery unit 21. The current detection unit 215 is connected to the battery control unit 23 and outputs the detected current I to the battery control unit 23.

ジャンクションボックス22は、電池部21と接続された強電ハーネスの途中に配策された複数のリレーを有する。具体的には、ジャンクションボックス22は、負極リレー221と、正極リレー222と、プリチャージリレー223と、プリチャージ抵抗224とを有する。負極リレー221は、電池部21の負極端子211とインバータ11との間に介在しており出力回路の導通/遮断を切り替える。正極リレー222は、電池部21の正極端子212とインバータ11との間に介在しており出力回路の導通/遮断を切り替える。プリチャージリレー223およびプリチャージ抵抗224は、正極リレー222と並列に接続されて迂回経路を形成している。負極リレー221、正極リレー222およびプリチャージリレー223は、電池制御部23と通信線で接続されており、電池制御部23の指示に従ってオンオフ動作する。   The junction box 22 has a plurality of relays arranged in the middle of the high-voltage harness connected to the battery unit 21. Specifically, the junction box 22 includes a negative electrode relay 221, a positive electrode relay 222, a precharge relay 223, and a precharge resistor 224. The negative electrode relay 221 is interposed between the negative electrode terminal 211 of the battery unit 21 and the inverter 11 and switches between conduction and interruption of the output circuit. The positive relay 222 is interposed between the positive terminal 212 of the battery unit 21 and the inverter 11 and switches conduction / interruption of the output circuit. The precharge relay 223 and the precharge resistor 224 are connected in parallel with the positive electrode relay 222 to form a detour path. The negative electrode relay 221, the positive electrode relay 222, and the precharge relay 223 are connected to the battery control unit 23 via a communication line, and are turned on / off according to instructions from the battery control unit 23.

電池制御部23は、電池パック10の動作を制御するコントローラ、例えばBMS(Battery Management System)などである。電池制御部23は、温度検知部213、電圧検知部214、電流検知部215およびジャンクションボックス22の各リレーと通信線で接続されている。電池制御部23は、温度検知部213から出力された電池温度T、電圧検知部214から出力された電圧V、電流検知部215から出力された電流Iおよび車両制御部14が出力した車速情報などを取得する。電池制御部23は、取得した情報を用いて、電池部21の制御、例えば充電可能電力の調整を行う。電池制御部23が行う充電可能電力の調整の詳細は、以下で説明する。   The battery control unit 23 is a controller that controls the operation of the battery pack 10, for example, a BMS (Battery Management System). The battery control unit 23 is connected to each relay of the temperature detection unit 213, the voltage detection unit 214, the current detection unit 215, and the junction box 22 through a communication line. The battery control unit 23 includes a battery temperature T output from the temperature detection unit 213, a voltage V output from the voltage detection unit 214, a current I output from the current detection unit 215, vehicle speed information output from the vehicle control unit 14, and the like. To get. The battery control unit 23 performs control of the battery unit 21, for example, adjustment of chargeable power, using the acquired information. Details of the adjustment of the chargeable power performed by the battery control unit 23 will be described below.

(電池電力の制御)
図2は、本実施形態に係る電池制御部23が行う充電可能電力の制御手順を説明するためのフローチャートである。電池制御部23は、図2に示す動作手順を所定の時間おきに実行することができる。例えば電池制御部23は、図2の動作手順を10ms毎に実行する。
(Battery power control)
FIG. 2 is a flowchart for explaining a chargeable power control procedure performed by the battery control unit 23 according to the present embodiment. The battery control unit 23 can execute the operation procedure shown in FIG. 2 at predetermined time intervals. For example, the battery control unit 23 executes the operation procedure of FIG. 2 every 10 ms.

電池制御部23は、温度検知部213が検知した電池温度T、電流検知部214が検知した電流I、電圧検知部215が検知した電圧Vを取得し、車両制御部14から車速情報として車速Sを取得する(ステップS100)。   The battery control unit 23 acquires the battery temperature T detected by the temperature detection unit 213, the current I detected by the current detection unit 214, and the voltage V detected by the voltage detection unit 215, and the vehicle speed S as vehicle speed information from the vehicle control unit 14. Is acquired (step S100).

電池制御部23は、電池部21の状態を示す情報、例えば電池温度T、電流Iおよび電圧Vと、計算したSOC(State Of Charge)とに基づき充電可能電力の目標値P1を算出する(ステップS101)。   The battery control unit 23 calculates a target value P1 of rechargeable power based on information indicating the state of the battery unit 21, for example, the battery temperature T, the current I, and the voltage V, and the calculated SOC (State Of Charge) (step S1). S101).

充電可能電力の目標値P1を算出すると、電池制御部23は、充電可能電力の変化率を求めて、目標値P1と変化率から今回の充電可能電力P2を算出する(ステップS102)。   When the target value P1 of the rechargeable power is calculated, the battery control unit 23 obtains the rate of change of the rechargeable power and calculates the current chargeable power P2 from the target value P1 and the rate of change (step S102).

今回の充電可能電力P2が算出されると、電池制御部23は、算出した充電可能電力P2を車両制御部14に送信する(ステップS103)。   When the current chargeable power P2 is calculated, the battery control unit 23 transmits the calculated chargeable power P2 to the vehicle control unit 14 (step S103).

ステップS103で車両制御部14が電池制御部23から充電可能電力P2を受信すると、車両制御部14は、この充電可能電力P2の値に基づいて、電気自動車1の動作を制御することになる。したがって、充電可能電力P2の値に応じて、電池部21の電池電力が変更されることになる。続いて、ステップS101の目標値P1算出処理と、ステップS102の今回の充電可能電力P2の算出処理との詳細を説明する。   When the vehicle control unit 14 receives the rechargeable power P2 from the battery control unit 23 in step S103, the vehicle control unit 14 controls the operation of the electric vehicle 1 based on the value of the rechargeable power P2. Therefore, the battery power of the battery unit 21 is changed according to the value of the chargeable power P2. Next, details of the target value P1 calculation process in step S101 and the current chargeable power P2 calculation process in step S102 will be described.

図3は、図2のステップS101の詳細を示す図である。電池制御部23は、まず、温度検知部213、電圧検知部214および電流検知部215などのセンサと電池制御部23を形成するCPU(Central Processing Unit)に異常が発生しているか否かを判断する(ステップS200)。   FIG. 3 is a diagram showing details of step S101 in FIG. The battery control unit 23 first determines whether an abnormality has occurred in the CPU (Central Processing Unit) forming the battery control unit 23 and sensors such as the temperature detection unit 213, the voltage detection unit 214, and the current detection unit 215. (Step S200).

センサおよびCPUに異常が発生していない場合、電池制御部23は、現在の電池温度T、電流I、電圧VおよびSOCに応じて、充電可能電力の目標値P1を算出する。目標値P1は、充電可能電力を変化させた後の値である。(ステップS201)。
センサまたはCPUに異常が発生している場合、電池制御部23は、充電可能電力の目標値P1に所定値を設定する。そして電池制御部23は、目標充電電力異常フラグをONにする(ステップS202)。
When no abnormality occurs in the sensor and the CPU, the battery control unit 23 calculates a target value P1 of rechargeable power according to the current battery temperature T, current I, voltage V, and SOC. The target value P1 is a value after changing the chargeable power. (Step S201).
When an abnormality has occurred in the sensor or the CPU, the battery control unit 23 sets a predetermined value as the target value P1 of chargeable power. Then, the battery control unit 23 turns on the target charging power abnormality flag (step S202).

これにより、充電可能電力の目標値P1が決定される。目標値P1は、センサおよびCPUに異常がない場合、現在の電池の状態に応じた値となり、センサまたはCPUに異常がある場合、所定の値となる。   Thereby, target value P1 of chargeable electric power is determined. The target value P1 is a value corresponding to the current state of the battery when there is no abnormality in the sensor and the CPU, and is a predetermined value when there is an abnormality in the sensor or the CPU.

図4は、図2のステップS102の詳細を示す図である。電池制御部23は、まず、目標充電電力異常フラグがOFFであり、且つ車速センサが正常であるか否かを判断する(ステップS300)。   FIG. 4 is a diagram showing details of step S102 in FIG. The battery control unit 23 first determines whether or not the target charging power abnormality flag is OFF and the vehicle speed sensor is normal (step S300).

目標充電電力異常フラグがONまたは車速センサが異常である場合、電池制御部23は、今回の充電可能電力P2に目標値P1を代入する(ステップS301)。これにより、電池部21の状態または電気自動車1の状態を正確に把握することが困難な状況においては、所定の目標値P1が用いられると共に、充電可能電力の変化率が大きくなるため、電池部21の電極における金属の析出を抑制することが可能になる。   When the target charge power abnormality flag is ON or the vehicle speed sensor is abnormal, the battery control unit 23 substitutes the target value P1 for the current chargeable power P2 (step S301). Thereby, in a situation where it is difficult to accurately grasp the state of the battery unit 21 or the state of the electric vehicle 1, the predetermined target value P1 is used and the rate of change of the chargeable power is increased. It is possible to suppress metal deposition on the 21 electrodes.

目標充電電力異常フラグがOFFであり、且つ車速センサが正常である場合、電池制御部23は、現在の電圧Vが、電池部21の過充電により金属の析出が発生する電圧の値である析出電圧以下であるか否かを判断する。析出電圧は、例えば電池温度Tにより変動するため、電池制御部23は、電池温度Tに応じた析出電圧と現在の電圧Vとを比較して、現在の電圧Vが析出電圧以下であるか否かを判断する(ステップS302)。   When the target charging power abnormality flag is OFF and the vehicle speed sensor is normal, the battery control unit 23 determines that the current voltage V is a voltage value at which metal deposition occurs due to overcharging of the battery unit 21. It is determined whether or not it is lower than the voltage. Since the deposition voltage varies depending on, for example, the battery temperature T, the battery control unit 23 compares the deposition voltage corresponding to the battery temperature T with the current voltage V to determine whether or not the current voltage V is equal to or lower than the deposition voltage. Is determined (step S302).

現在の電圧Vが析出電圧を超えている場合、電池制御部23は、今回の充電可能電力P2に目標値P1を代入する(ステップS301)。これにより、現在の電圧Vが析出電圧を超えている場合、充電可能電力の変化率を大きくして、目標値P1に変化するまでの時間を短くすることができる。現在の電圧Vが析出電圧を超えている場合、金属の析出が非常に生じやすい状態であると考えられるが、充電可能電力の変化率が大きくなることで、金属の析出を抑制することが可能になる。   When the current voltage V exceeds the deposition voltage, the battery control unit 23 substitutes the target value P1 for the current chargeable power P2 (step S301). Thereby, when the current voltage V exceeds the deposition voltage, the rate of change of the chargeable power can be increased, and the time until the change to the target value P1 can be shortened. When the current voltage V exceeds the deposition voltage, it is considered that metal deposition is very likely to occur, but the rate of change of rechargeable power can be increased to suppress metal deposition. become.

現在の電圧Vが析出電圧以下である場合、電池制御部23は、目標値P1の絶対値が前回の充電可能電力P2の絶対値よりも小さいか否かを判断する(ステップS303)。   When the current voltage V is equal to or lower than the deposition voltage, the battery control unit 23 determines whether or not the absolute value of the target value P1 is smaller than the absolute value of the previous chargeable power P2 (step S303).

目標値P1の絶対値が前回の充電可能電力P2の絶対値よりも小さい場合、電池制御部23は、車速Sと温度Tから充電可能電力の変化率を導出する。ここで、目標値P1の絶対値が前回の充電可能電力P2の絶対値よりも小さい場合、電池制御部23は、図5の対応表を用いて充電可能電力の変化率を導出することができる(ステップS304)。   When the absolute value of the target value P1 is smaller than the absolute value of the previous chargeable power P2, the battery control unit 23 derives the change rate of the chargeable power from the vehicle speed S and the temperature T. Here, when the absolute value of the target value P1 is smaller than the absolute value of the previous chargeable power P2, the battery control unit 23 can derive the rate of change of the chargeable power using the correspondence table of FIG. (Step S304).

図5は、充電可能電力の絶対値を現在の値よりも小さくする場合の電池温度T[℃]および車速S[km/h]に対する変化率[kW/s]の対応を示している。これにより、充電可能電力の変化率が電池温度Tおよび車速Sに応じた値を用いて制御されることになる。充電可能電力の絶対値を変化させる場合、変化率が大きいと車両の乗り心地が低下する場合がある。その一方、変化率を小さくすると、充電可能電力の絶対値を現在の値よりも小さくする場合には、過充電状態になって電極においてリチウムなどの金属が析出する場合がある。このため、車速情報および電池温度に基づいて、充電可能電力の変化率を制御することで、車両1の乗り心地と金属の析出抑制を両立することが可能になる。   FIG. 5 shows the correspondence of the battery temperature T [° C.] and the rate of change [kW / s] to the vehicle speed S [km / h] when the absolute value of the chargeable power is made smaller than the current value. Thereby, the rate of change of rechargeable power is controlled using values corresponding to battery temperature T and vehicle speed S. When changing the absolute value of the chargeable power, the ride comfort of the vehicle may be reduced if the rate of change is large. On the other hand, if the rate of change is reduced, when the absolute value of the chargeable power is made smaller than the current value, a metal such as lithium may be deposited on the electrode due to an overcharge state. For this reason, by controlling the change rate of the rechargeable power based on the vehicle speed information and the battery temperature, it is possible to achieve both riding comfort of the vehicle 1 and suppression of metal deposition.

それぞれの電池温度Tにおける変化率は、現在の車速Sが遅いほど小さく、車速Sが速いほど大きくなっている。車速Sが遅いほど、回生トルクが抜けた場合に電気自動車1に乗車する人に与える違和感が大きくなり、乗り心地の低下が懸念されるが、車速Sが遅いほど変化率を小さくすることで、乗り心地の向上を図ることができる。また車速Sが速いほど充電可能電力の変化が電気自動車1の乗り心地に与える影響は小さいため、車速Sが速いほど変化率を大きくすることで、電気自動車1の乗り心地への影響が小さい場合には、金属析出の抑制を優先することができる。   The rate of change in each battery temperature T is smaller as the current vehicle speed S is slower, and larger as the vehicle speed S is faster. The slower the vehicle speed S, the greater the uncomfortable feeling given to the person who rides the electric vehicle 1 when the regenerative torque is lost, and there is a concern that the riding comfort will be lowered, but the slower the vehicle speed S, the smaller the rate of change, Riding comfort can be improved. Moreover, since the influence which the change of rechargeable electric power has on the riding comfort of the electric vehicle 1 is so small that the vehicle speed S is fast, the influence on the riding comfort of the electric vehicle 1 is small by increasing the rate of change as the vehicle speed S is fast. In this case, priority can be given to suppression of metal deposition.

また図5の対応表によれば、それぞれの車速Sにおける変化率は、電池温度Tが低いほど大きく、電池温度Tが高いほど小さい。電池温度Tが低いほど、二次電池が過充電状態となって電極で金属の析出が発生する可能性が高まるが、電池温度Tが低いほど変化率を大きくすることで、金属の析出を抑制することができる。また電池温度Tが高いほど変化率を小さくすることで、比較的金属析出が発生しにくい高温域では、変化率を小さくして乗り心地を優先することができる。   Further, according to the correspondence table of FIG. 5, the rate of change at each vehicle speed S increases as the battery temperature T decreases and decreases as the battery temperature T increases. The lower the battery temperature T, the more likely the secondary battery will be overcharged and metal deposition will occur at the electrode, but the lower the battery temperature T, the greater the rate of change will suppress the metal deposition. can do. Further, by reducing the rate of change as the battery temperature T is higher, it is possible to prioritize the ride comfort by reducing the rate of change in a high temperature range where metal deposition is relatively difficult to occur.

また、電池温度Tが高いほど、車速Sの変化に対する変化率の変化量は大きい。例えば電池温度Tが−20℃では、車速Sが10km/h大きくなるごとに、変化率は10〜20kW/sずつ大きくなっているのに対して、電池温度Tが25℃では、車速Sが10km/h大きくなるごとに、変化率は20〜30kW/sずつ大きくなっている。図5の例では、車速Sが50km/h以上の場合、電池温度Tに関わらず変化率は同じ値となっており、電池温度Tが高いほど、車速Sの変化に対する変化率の変化量を大きくなっている。これにより、電池温度Tが低い場合、車速Sが変化しても電池温度Tが高い場合と比較して変化率を大きく保つことができる。したがって、金属析出の発生をより抑制しやすくなる。電池温度Tが低い場合、電池温度Tが高い場合と比較して、金属の析出が生じやすい。   Further, the higher the battery temperature T, the larger the change amount of the change rate with respect to the change in the vehicle speed S. For example, when the battery temperature T is −20 ° C., the rate of change increases by 10 to 20 kW / s every time the vehicle speed S increases by 10 km / h, whereas when the battery temperature T is 25 ° C., the vehicle speed S increases. The rate of change increases by 20 to 30 kW / s each time 10 km / h increases. In the example of FIG. 5, when the vehicle speed S is 50 km / h or higher, the rate of change is the same regardless of the battery temperature T. As the battery temperature T is higher, the amount of change in the rate of change with respect to the change in the vehicle speed S is reduced. It is getting bigger. As a result, when the battery temperature T is low, the rate of change can be kept large even when the vehicle speed S changes compared to when the battery temperature T is high. Therefore, it becomes easier to suppress the occurrence of metal deposition. When the battery temperature T is low, metal deposition is more likely to occur than when the battery temperature T is high.

電池制御部23は、現在の車速Sおよび電池温度Tを取得すると、この図5を用いて、取得した車速Sおよび温度Tの値に対応付けられた変化率の値を取得することで変化率を導出することができる。例えば、車速Sが40km/hであって電池温度Tが0℃の場合、変化率は−80kW/sとなる。   When the battery control unit 23 acquires the current vehicle speed S and the battery temperature T, the rate of change is acquired by acquiring the value of the rate of change associated with the acquired values of the vehicle speed S and the temperature T using FIG. Can be derived. For example, when the vehicle speed S is 40 km / h and the battery temperature T is 0 ° C., the rate of change is −80 kW / s.

図4の説明に戻る。
目標値P1の絶対値が前回の充電可能電力P2の絶対値以下である場合、電池制御部23は、車速Sから変化率を導出する。ここで、目標値P1の絶対値が前回の充電可能電力P2の絶対値以下である場合、電池制御部23は、図6の対応表を用いて変化率を導出することができる(ステップS305)。
Returning to the description of FIG.
When the absolute value of the target value P1 is equal to or less than the absolute value of the previous chargeable power P2, the battery control unit 23 derives the rate of change from the vehicle speed S. Here, when the absolute value of the target value P1 is less than or equal to the absolute value of the previous chargeable power P2, the battery control unit 23 can derive the rate of change using the correspondence table of FIG. 6 (step S305). .

図6は、充電可能電力の絶対値を現在の値よりも大きくする場合の車速S[km/h]に対する変化率[kW/s]の対応を示している。充電可能電力の絶対値を現在の値よりも大きくする場合には、二次電池の過充電は考慮しなくてもよい。このため、充電可能電力の絶対値を現在の値よりも大きくする場合には、乗り心地を重視して一律に変化率を小さくすることも考えられる。しかしながら、充電量が多い方が電費は向上する。このため、車速Sが速く、変化率が大きくても乗り心地に影響が少ない場合には、変化率を大きくして、電費を向上させている。図6の例では、車速が速いほど、充電可能電力の変化率は大きくなっている。   FIG. 6 shows the correspondence of the rate of change [kW / s] to the vehicle speed S [km / h] when the absolute value of the chargeable power is made larger than the current value. When making the absolute value of the chargeable power larger than the current value, it is not necessary to consider overcharge of the secondary battery. For this reason, when the absolute value of the chargeable power is made larger than the current value, it is conceivable to reduce the rate of change uniformly with an emphasis on ride comfort. However, the power consumption increases as the amount of charge increases. For this reason, when the vehicle speed S is fast and the change rate is large, there is little influence on the ride comfort, so that the change rate is increased to improve the power consumption. In the example of FIG. 6, the rate of change of chargeable power increases as the vehicle speed increases.

具体的には、電池制御部23は、車速Sを取得すると、取得した車速Sの値に対応付けられた変化率の値を取得する。例えば、図6の対応表を用いるとき、車速Sが20km/hの場合、変化率は+40kW/sである。   Specifically, when the battery control unit 23 acquires the vehicle speed S, the battery control unit 23 acquires a change rate value associated with the acquired value of the vehicle speed S. For example, when using the correspondence table of FIG. 6, when the vehicle speed S is 20 km / h, the rate of change is +40 kW / s.

このように図6に示すような対応表を用いることで、電池制御部23は、充電可能電力の絶対値を現在の値よりも大きくする場合、車速Sが速いほど充電可能電力の変化率を大きくすることができる。これにより、電池制御部23は、車速Sが速く、乗り心地に与える影響が小さい場合には、電費の向上を優先して、充電可能電力の変化率を大きくすることができる。また、電池制御部23は、車速が遅いほど、乗り心地を優先して、充電可能電力の変化率を小さくすることができる。したがって、電費の向上と乗り心地の向上とを両立させることが可能になる。   In this way, by using the correspondence table as shown in FIG. 6, when the battery control unit 23 increases the absolute value of the chargeable power from the current value, the change rate of the chargeable power increases as the vehicle speed S increases. Can be bigger. Thereby, when the vehicle speed S is fast and the influence on the riding comfort is small, the battery control unit 23 can increase the change rate of the chargeable power by giving priority to the improvement of the power consumption. Further, the battery control unit 23 can reduce the rate of change of rechargeable power by giving priority to ride comfort as the vehicle speed is slower. Therefore, it becomes possible to achieve both the improvement of power consumption and the improvement of riding comfort.

図4の説明に戻る。
充電可能電力の変化率を導出すると、電池制御部23は、前回の充電可能電力と変化率とから今回の充電可能電力を算出する。本実施形態では、図2の動作手順は10ms毎に実行されるため、例えば、導出された変化率が−80[kW/s]である場合、前回の充電可能電力から800Wを減算した値を今回の充電可能電力P2の候補値とすることができる(ステップS306)。
Returning to the description of FIG.
When the change rate of the chargeable power is derived, the battery control unit 23 calculates the current chargeable power from the previous chargeable power and the change rate. In the present embodiment, since the operation procedure of FIG. 2 is executed every 10 ms, for example, when the derived change rate is −80 [kW / s], a value obtained by subtracting 800 W from the previous chargeable power is obtained. It can be set as a candidate value of the current chargeable power P2 (step S306).

続いて電池制御部23は、ステップS306で算出した値が目標値P1よりも小さいか否かを判断する(ステップS307)。
ステップS306で算出した値が目標値P1よりも小さい場合、電池制御部23は、算出した値を今回の充電可能電力P2とする(ステップS308)。
ステップS306で算出した値が目標値P1以上である場合、電池制御部23は、今回の充電可能電力P2に目標値P1を代入する(ステップS301)。
Subsequently, the battery control unit 23 determines whether or not the value calculated in step S306 is smaller than the target value P1 (step S307).
When the value calculated in step S306 is smaller than the target value P1, the battery control unit 23 sets the calculated value as the current chargeable power P2 (step S308).
When the value calculated in step S306 is equal to or greater than the target value P1, the battery control unit 23 substitutes the target value P1 for the current chargeable power P2 (step S301).

以上説明した手順により、図5または図6に示す対応表を用いて充電可能電力の変化率が導出され、電池部21の状態に基づいた充電可能電力の目標値P1とこの変化率とから今回の充電可能電力P2が算出される。電池制御部23は、所定の時間おきに図2の手順を繰り返すことで、充電可能電力が目標値P1となるまで、充電可能電力P2の値を変更することになる。これにより、電池制御部23は、充電可能電力P1が目標値となるまで、決定した変化率で充電可能電力が変化するように制御することができる。   According to the procedure described above, the rate of change of chargeable power is derived using the correspondence table shown in FIG. 5 or FIG. 6, and the target value P1 of chargeable power based on the state of the battery unit 21 and this rate of change are used this time. The chargeable power P2 is calculated. The battery control unit 23 changes the value of the chargeable power P2 until the chargeable power reaches the target value P1 by repeating the procedure of FIG. 2 every predetermined time. Thereby, the battery control unit 23 can control the chargeable power to change at the determined change rate until the chargeable power P1 reaches the target value.

(電池電力の変化の例)
図7〜図10は、図2の手順を繰り返すことによって生じる電池電力の変化の傾向を示している。図中の時刻t1は、図2の手順を開始した時点の時刻を示している。
(Example of battery power change)
7 to 10 show the tendency of battery power change caused by repeating the procedure of FIG. Time t1 in the figure indicates the time when the procedure of FIG. 2 was started.

図7は、車速Sが10km/hで同じであって電池温度Tが異なる2つのパターンを比較する図である。電池温度Tが25℃の場合、充電可能電力が、電池温度Tが25℃に対して算出された目標値P1(25)となる時刻t2まで、導出された変化率で変化することになる。電池温度Tが−10℃の場合、充電可能電力が、電池温度Tが−10℃に対して算出された目標値P1(−10)となる時刻t3まで、導出された変化率で変化することになる。時刻t2は時刻t3よりも後の時刻であり、電池温度Tが25℃の場合と比較して、電池温度Tが−10℃の場合、充電可能電力の変化率が大きくなっている。電池温度Tが−10℃の場合、電池温度Tが25℃の場合よりも過充電状態となりやすく、金属の析出が起こりやすいが、充電可能電力の変化率が大きいため、金属の析出を抑制することができる。   FIG. 7 is a diagram comparing two patterns in which the vehicle speed S is the same at 10 km / h and the battery temperature T is different. When the battery temperature T is 25 ° C., the chargeable power changes at the derived rate of change until time t2 when the battery temperature T becomes the target value P1 (25) calculated with respect to 25 ° C. When the battery temperature T is −10 ° C., the chargeable power changes at the derived rate of change until time t3 when the battery temperature T becomes the target value P1 (−10) calculated with respect to −10 ° C. become. The time t2 is a time later than the time t3, and when the battery temperature T is −10 ° C., the change rate of the chargeable power is larger than when the battery temperature T is 25 ° C. When the battery temperature T is −10 ° C., the battery is more likely to be overcharged than when the battery temperature T is 25 ° C., and metal deposition is likely to occur. However, since the rate of change of chargeable power is large, the metal deposition is suppressed. be able to.

図8は、車速Sが50km/hで同じであって電池温度Tが異なる2つのパターンを比較する図である。車速Sが速いほど、充電可能電力の変化率が大きくても乗り心地の変化は少ないと考えられる。このため、車速Sが所定の以上の場合、電池温度Tによらず、金属の析出の抑制を優先して、充電可能電力の変化に傾きをつけず、変化率を大きくしている。   FIG. 8 is a diagram comparing two patterns in which the vehicle speed S is the same at 50 km / h and the battery temperatures T are different. The faster the vehicle speed S, the less the change in ride quality even if the rate of change in rechargeable power is large. For this reason, when the vehicle speed S is equal to or higher than a predetermined value, priority is given to suppression of metal deposition regardless of the battery temperature T, and the change rate is increased without giving an inclination to the change in the chargeable power.

図9は、電池温度Tが−10℃で同じであって車速Sが異なる2つのパターンを比較する図である。電池温度Tが−10℃と比較的低い場合において、車速Sが50km/hの通常走行時には、車速Sが10km/hの低速走行時よりも充電可能電力の変化率は大きくなっている。このように、同じ電池温度Tにおいて、電池制御部23は、車速に応じた変化率で充電可能電力が変化するように、具体的には、車速が速いほど充電可能電力の変化率が大きくなるように充電可能電力を制御している。これにより、乗り心地の向上と金属析出の抑制を両立している。   FIG. 9 is a diagram comparing two patterns in which the battery temperature T is the same at −10 ° C. and the vehicle speed S is different. When the battery temperature T is relatively low at −10 ° C., the rate of change of chargeable power is larger during normal traveling at a vehicle speed S of 50 km / h than during low-speed traveling at a vehicle speed S of 10 km / h. Thus, at the same battery temperature T, the battery control unit 23 specifically increases the change rate of the chargeable power as the vehicle speed increases so that the chargeable power changes at a change rate according to the vehicle speed. So as to control the chargeable power. Thereby, both improvement in ride comfort and suppression of metal deposition are achieved.

図7〜図9では、充電可能電力の絶対値を小さくする場合について示したが、図10では、充電可能電力の絶対値を大きくする場合について説明する。充電可能電力の絶対値を大きくする場合、電池温度Tによらず、車速Sに応じて充電可能電力の変化率が導出される。このとき、車速Sが遅いほど充電可能電力の変化率は小さく、車速Sが速いほど充電可能電力の変化率は大きくなっている。充電可能電力を大きくすると電費が向上するため、このような制御を行うことで、電費の向上と乗り心地の向上とを図ることが可能である。   Although FIGS. 7 to 9 show the case where the absolute value of the chargeable power is reduced, FIG. 10 illustrates the case where the absolute value of the chargeable power is increased. When increasing the absolute value of the chargeable power, the rate of change of the chargeable power is derived according to the vehicle speed S regardless of the battery temperature T. At this time, the change rate of the chargeable power is smaller as the vehicle speed S is slower, and the change rate of the chargeable power is larger as the vehicle speed S is faster. When the chargeable power is increased, the power consumption is improved. By performing such control, it is possible to improve the power consumption and the riding comfort.

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。   While the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.

例えば、上記実施形態では、車両1に搭載された電池部21の充電可能電力を制御する制御装置は、電池パック10であることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、制御装置は、電池パック10の外部に設けられていてもよい。   For example, in the said embodiment, although the control apparatus which controls the chargeable electric power of the battery part 21 mounted in the vehicle 1 was the battery pack 10, this invention is not limited to this example. For example, the control device may be provided outside the battery pack 10.

上記実施形態では、電池制御部23は、図9および図10に示したように、予め作成された対応表を用いて充電可能電力の変化率を決定することとしたが、本発明はかかる例に限定されない。電池制御部23は、車速Sおよび電池温度Tに基づいて充電可能電力の変化率を制御することができればよく、例えば車速Sおよび電池温度Tと関連する算出式を用いて、変化率を算出してもよい。   In the above embodiment, the battery control unit 23 determines the change rate of the chargeable power using the correspondence table created in advance as shown in FIG. 9 and FIG. It is not limited to. The battery control unit 23 only needs to be able to control the rate of change of rechargeable power based on the vehicle speed S and the battery temperature T. For example, the battery control unit 23 calculates the rate of change using a calculation formula associated with the vehicle speed S and the battery temperature T. May be.

また上記実施形態では電気自動車1を例に挙げて説明したが、本技術は電気自動車だけでなくハイブリッドカーなど二次電池を搭載する車両全般に用いることができる。   In the above embodiment, the electric vehicle 1 has been described as an example. However, the present technology can be used not only for an electric vehicle but also for all vehicles including a secondary battery such as a hybrid car.

1 車両
10 電池パック
11 インバータ
12 モータ
13 車速検知部
14 車両制御部
21 電池部
22 ジャンクションボックス
23 電池制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 10 Battery pack 11 Inverter 12 Motor 13 Vehicle speed detection part 14 Vehicle control part 21 Battery part 22 Junction box 23 Battery control part

Claims (8)

車両に搭載された電池の充電可能電力を制御する制御装置であって、
前記車両の車速に応じた値を有する車速情報と前記電池の電池温度とを取得し、前記充電可能電力の絶対値を現在の値よりも小さくする場合、前記車速情報および前記電池温度に基づいて、前記充電可能電力の変化率を制御する制御部を備える、制御装置。
A control device for controlling chargeable power of a battery mounted on a vehicle,
When obtaining vehicle speed information having a value corresponding to the vehicle speed of the vehicle and the battery temperature of the battery, and making the absolute value of the rechargeable power smaller than the current value, based on the vehicle speed information and the battery temperature A control device comprising a control unit that controls the rate of change of the chargeable power.
前記制御部は、前記充電可能電力の絶対値を現在の値よりも小さくする場合、前記車速情報の示す前記車速が遅いほど前記充電可能電力の変化率を小さくする、請求項1に記載の制御装置。   2. The control according to claim 1, wherein when the absolute value of the chargeable power is made smaller than a current value, the control unit reduces the rate of change of the chargeable power as the vehicle speed indicated by the vehicle speed information is slower. apparatus. 前記制御部は、前記充電可能電力の絶対値を現在の値よりも小さくする場合、前記電池温度が低いほど前記充電可能電力の変化率を大きくする、請求項1または2に記載の制御装置。   3. The control device according to claim 1, wherein, when the absolute value of the chargeable power is smaller than a current value, the control unit increases the rate of change of the chargeable power as the battery temperature is lower. 前記制御部は、前記電池の状態を示す情報に基づいて、前記充電可能電力の目標値を決定し、前記充電可能電力が前記目標値となるまで前記変化率で変化するように前記充電可能電力を制御する、請求項1から3のいずれか1項に記載の制御装置。   The control unit determines a target value of the chargeable power based on information indicating a state of the battery, and the chargeable power is changed at the rate of change until the chargeable power reaches the target value. The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device is controlled. 前記制御部は、前記電池の現在の電圧が、前記電池の過充電により金属が析出する電圧である析出電圧を超える場合、前記充電可能電力を前記目標値とし、前記現在の電圧が前記析出電圧以下の場合、前記充電可能電力が前記目標値となるまで前記変化率で変化するように前記充電可能電力を制御する、請求項4に記載の制御装置。   When the current voltage of the battery exceeds a deposition voltage, which is a voltage at which metal is deposited by overcharging the battery, the control unit sets the chargeable power as the target value, and the current voltage is the deposition voltage. The control device according to claim 4, wherein the chargeable power is controlled so as to change at the change rate until the chargeable power reaches the target value in the following cases. 前記制御部は、前記充電可能電力の絶対値を現在の値よりも小さくする場合、前記電池の温度が高いほど、前記車速の変化に対する前記変化率の変化量を大きくする、請求項1から5のいずれか1項に記載の制御装置。   The said control part makes the variation | change_quantity of the said change rate with respect to the change of the said vehicle speed large, so that the temperature of the said battery is high, when making the absolute value of the said chargeable electric power smaller than the present value. The control device according to any one of the above. 前記制御部は、前記充電可能電力の絶対値を現在の値よりも大きくする場合、前記車速情報の示す車速が速いほど前記充電可能電力の変化率を大きくする、請求項1から6のいずれか1項に記載の制御装置。   7. The control unit according to claim 1, wherein when the absolute value of the chargeable power is larger than a current value, the change rate of the chargeable power is increased as the vehicle speed indicated by the vehicle speed information is faster. The control device according to item 1. 車両に搭載された電池の充電可能電力を制御する制御装置が、
前記車両の車速に応じた値を有する車速情報と前記電池の温度とを取得し、
前記充電可能電力の絶対値を現在の値よりも小さくする場合、前記車速情報および前記電池の温度に基づいて、前記充電可能電力の変化率を制御する、制御装置の制御方法。
A control device that controls the chargeable power of a battery mounted on the vehicle,
Obtaining vehicle speed information having a value corresponding to the vehicle speed of the vehicle and the temperature of the battery;
The control method of a control apparatus which controls the change rate of the said chargeable electric power based on the said vehicle speed information and the temperature of the said battery, when making the absolute value of the said chargeable electric power smaller than the present value.
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