JP2018032535A - Cell temperature calculation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載電池を冷却するための冷却装置に用いられる電池温度算出装置に関する。 The present invention relates to a battery temperature calculation device used in a cooling device for cooling an in-vehicle battery.
近年、モータを駆動源とする電気自動車、モータとエンジンとを駆動源とするハイブリッド車両などの電動車両が多く用いられている。これらの電動車両では、モータに電力を供給すると共に、モータを発電機として動作させた際の発電電力を充電する充放電可能な電池と、電池を冷却する冷却装置とが搭載されている。冷却装置は、送風ファンの吸引作用により冷却空気を吸い込み、吸い込んだ冷却空気を電池の周囲の冷却流路に流して電池を冷却するものである。 In recent years, electric vehicles such as an electric vehicle using a motor as a drive source and a hybrid vehicle using a motor and an engine as a drive source are often used. These electric vehicles are equipped with a chargeable / dischargeable battery for supplying electric power to the motor and charging the generated electric power when the motor is operated as a generator, and a cooling device for cooling the battery. The cooling device sucks the cooling air by the suction action of the blower fan, and cools the battery by flowing the sucked cooling air through the cooling flow path around the battery.
冷却装置には、電池の温度を検出するための温度センサが設けられており、冷却装置は、温度センサによって検出された電池温度が予め定められた温度以上になった場合に、送風ファンを回転駆動させて電池の冷却を行う。 The cooling device is provided with a temperature sensor for detecting the temperature of the battery, and the cooling device rotates the blower fan when the battery temperature detected by the temperature sensor becomes equal to or higher than a predetermined temperature. Drive to cool the battery.
特許文献1には、電気自動車に搭載された電池を冷却する冷却装置において、電池のヒートシンクに温度センサを取り付け、その温度センサによって検出された温度により電池の温度を推定することが開示されている。
ところで、電池の表面にサーミスタ(表面温度センサ)を取り付け、そのサーミスタで電池の表面温度を検出した場合には、サーミスタが冷却風に煽られることで、実際の電池の表面温度よりも低い温度を検出してしまう(検出温度に誤差が生じてしまう)ことがある。 By the way, when a thermistor (surface temperature sensor) is attached to the surface of the battery and the surface temperature of the battery is detected by the thermistor, the thermistor is blown by cooling air, so that the temperature lower than the actual surface temperature of the battery is reduced. It may be detected (an error occurs in the detected temperature).
この場合には、電池の検出温度が不正確になり、電池の冷却を適切に行えなくなってしまう可能性がある。 In this case, the detected temperature of the battery may be inaccurate, and the battery may not be properly cooled.
また、検出温度の誤差の大きさは、サーミスタの素子の誤差、冷却風の当たり方、送風ファンの回転数などによって異なるため、予め設定した補正値を用いて、サーミスタの検出値を補正したとしても、正確な電池の表面温度を取得することは困難である。 In addition, since the magnitude of the detected temperature error varies depending on the element error of the thermistor, how the cooling air hits, the rotational speed of the blower fan, etc., the detected value of the thermistor is corrected using a preset correction value. However, it is difficult to obtain an accurate battery surface temperature.
そこで、本発明は、正確な電池の表面温度を取得することができる電池温度算出装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery temperature calculation device that can acquire an accurate surface temperature of a battery.
本発明の電池温度算出装置は、電池の表面温度を算出する電池温度算出装置であって、前記電池の表面に取り付けられ、送風ファンから送給される冷却風の影響を受ける前記電池の表面温度を検出する表面温度センサと、前記送風ファンから前記電池に送給される空気の空気温度を検出する空気温度センサと、前記送風ファンからの冷却風の影響を受けない状態において前記表面温度センサで検出される前記電池の表面温度である誤差なし表面温度と、前記送風ファンが所定の回転数で駆動され冷却風の影響を受ける状態において前記表面温度センサによって検出される誤差あり表面温度との差である表面温度変化量を、前記所定の回転数と、前記空気温度と前記誤差なし表面温度との差である空気表面温度差と、に対応づけて記憶する記憶部と、前記算出を行う時点において、前記送風ファンの駆動開始時において取得した前記誤差なし表面温度と、当該時点において取得した前記空気温度とから前記空気表面温度差を算出すると共に、算出された前記空気表面温度差と、当該時点における前記送風ファンの回転数とに基づいて、対応する前記表面温度変化量を前記記憶部から読み出し、読み出された前記表面温度変化量を、当該時点における前記誤差あり表面温度に加算することで前記電池の表面温度を算出する算出部と、を備えた、ことを特徴とする。 The battery temperature calculation device of the present invention is a battery temperature calculation device for calculating the surface temperature of a battery, and is attached to the surface of the battery and is affected by cooling air supplied from a blower fan. A surface temperature sensor for detecting the air temperature, an air temperature sensor for detecting an air temperature of air supplied from the blower fan to the battery, and the surface temperature sensor in a state not affected by cooling air from the blower fan. The difference between the surface temperature without error, which is the surface temperature of the battery detected, and the surface temperature with error detected by the surface temperature sensor in a state where the blower fan is driven at a predetermined rotational speed and is affected by cooling air. A storage for storing the surface temperature change amount corresponding to the predetermined rotational speed and an air surface temperature difference that is a difference between the air temperature and the error-free surface temperature. And calculating the air surface temperature difference from the error-free surface temperature acquired at the start of driving of the blower fan and the air temperature acquired at the time, at the time of performing the calculation, and the calculated Based on the air surface temperature difference and the rotational speed of the blower fan at the time point, the corresponding surface temperature change amount is read from the storage unit, and the read surface temperature change amount is determined as the error at the time point. And a calculating unit that calculates the surface temperature of the battery by adding to the surface temperature.
本発明によれば、送風ファンの回転数と、空気表面温度差とに合わせた、精度の高い補正が行われる為、正確な電池の表面温度を取得することができる。 According to the present invention, accurate correction according to the rotational speed of the blower fan and the air surface temperature difference is performed, so that the accurate surface temperature of the battery can be acquired.
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本実施形態の電池温度算出装置70の構成の一例が示されている。また、図1には、電池温度算出装置70によって算出される電池10の表面温度TB1を用いて、電池10の冷却の制御を行う冷却装置50の他、電池10、インバータ28、モータジェネレータ30も合わせて示されている。
FIG. 1 shows an example of the configuration of the battery
本実施形態の電池10と、冷却装置50と、電池温度算出装置70とはハイブリッド車両、電気自動車などの電動車両に搭載されている。
The
電池10は、充放電可能なリチウムイオン電池等の二次電池である。電池10は、正極ライン24と負極ライン26とを介してインバータ28に接続されている。インバータ28は、電池10の直流電力を交流電力に変換して車両駆動用のモータジェネレータ30を駆動する。また、モータジェネレータ30が発電した交流電力はインバータ28によって直流電力に変換されて電池10に充電される。
The
冷却装置50は、吸気ダクト20と、送風ファン12と、排気ダクト22と、冷却制御部40とを備えている。吸気ダクト20の一端は、車室内に設けられている吸気口18に接続されており、吸気ダクト20の他端は、電池10を収容した電池収容ケース23の入口に接続されている。吸気ダクト20の内部には、送風ファン12が取り付けられている。また、電池10は、内部に図示しない冷却流路を備えている。電池収容ケース23の出口には、電池10を冷却した後の空気を排出する排気ダクト22が取り付けられている。
The
図1の太い黒矢印は、冷却空気の流れを示している。冷却装置50は、送風ファン12を駆動させることで、車室の冷却空気を吸気口18を介して吸気ダクト20内に取り込む。そして、取り込まれた冷却空気は、吸気ダクト20を通って電池収容ケース23に流入し、電池10内部の冷却流路に導かれることで、電池10を冷却する。電池10を冷却した後の冷却空気は、電池収容ケース23の出口を通って、排気ダクト22から排出される。
The thick black arrows in FIG. 1 indicate the flow of cooling air. The
冷却装置50の冷却制御部40は、送風ファン12を駆動するモータ16を制御して、送風ファン12の回転数を調整する。なお、モータ16には補機バッテリから電力が供給される。吸気ダクト20の内部には、送風ファン12から電池10に送給される冷却空気の空気温度を検出する空気温度センサ32が取り付けられている。冷却制御部40には、その空気温度センサ32の検出温度TCが入力されている。また、冷却制御部40には、後述する電池温度算出装置70の温度算出制御部60から、電池10の表面温度TB1が入力されている。冷却制御部40は、通常、電池10の表面温度TB1が空気温度センサ32の検出温度TCより高い(TB1>TC)場合、電池10の表面温度TB1に応じた回転数で送風ファン12を駆動させる。また、冷却制御部40は、電池10の表面温度TB1が低温の場合には、電池10を冷却する必要がないので、送風ファン12を停止させる。
The
ここで、本実施形態の電池温度算出装置70は、表面温度センサ34の検出温度TBを補正して、正確な電池10の表面温度TB1を算出し、それを、冷却装置50の冷却制御部40に提供することで、冷却制御部40が的確に冷却制御を行えるようにする。
Here, the battery
図1に示すように、電池温度算出装置70は、送風ファン12から電池10に送給される空気の空気温度を検出する空気温度センサ32と、電池10の表面に取り付けられ、電池10の表面温度を検出する表面温度センサ34と、温度算出制御部60とを備えている。温度算出制御部60は、マイクロプロセッサを含み、プログラムを実行することによって、後述する補正値マップ72の作成処理と、補正値マップ72を用いた補正処理とを実行する。また、温度算出制御部60は、記憶部52と、算出部54とを含んでいる。記憶部52には、後述する補正値マップ72が記憶される。
As shown in FIG. 1, the battery
表面温度センサ34の検出温度TBの誤差量は、冷却風の風量(送風ファン12の回転数)と、電池10に当てられる冷却風の空気温度(空気温度センサ32の検出温度TC)と実際の電池10の表面温度との差(以下、空気表面温度差ΔT2という)と、に依存している。また、表面温度センサ34の検出温度TBの誤差量は、表面温度センサ34の素子の誤差や、取り付け誤差、冷却風の当たり方などによって個体ごとでも異なる。
The amount of error of the detected temperature TB of the
そこで、本実施形態の電池温度算出装置70は、補正対象の表面温度センサ34で、送風ファン12の回転数Nと、空気表面温度差ΔT2とに応じて、どの程度の検出温度の誤差量を生じるのかを、まずは調べる(学習する)。これは、送風ファン12の回転数Nと、空気表面温度差ΔT2とを様々に変えて調べる。それにより、送風ファン12の回転数Nと、空気表面温度差ΔT2とに対応づけた検出温度の誤差量のマップ(以下、補正値マップ72という)を作成する。そして、この補正値マップ72を、記憶部52に記憶する。
In view of this, the battery
なお、上記の空気表面温度差ΔT2を得る為には、実際の電池10の表面温度(誤差なし表面温度TB1)を取得する必要がある。また、検出温度の誤差量を取得する為には、誤差なし表面温度TB1と、誤差あり表面温度TB2とを得る必要がある。そこで、本実施形態では、送風ファン12からの冷却風の影響を受けない状態である、送風ファン12の立ち上がり時点(駆動開始時点)の表面温度センサ34によって検出された検出温度TBを誤差なし表面温度TB1として取得する。また、送風ファン12が所定の回転数Nで駆動され冷却風の影響を受ける状態において表面温度センサ34によって検出された検出温度TBを、誤差あり表面温度TB2として取得する。
In order to obtain the above air surface temperature difference ΔT2, it is necessary to obtain the actual surface temperature of the battery 10 (the surface temperature TB1 without error). Further, in order to acquire the error amount of the detected temperature, it is necessary to obtain the surface temperature TB1 without error and the surface temperature TB2 with error. Therefore, in the present embodiment, the detected temperature TB detected by the
本実施形態の電池温度算出装置70は、表面温度センサ34の検出温度TBを補正をする時点(電池10の表面温度TB1を算出する時点)において、送風ファン12が立ち上がる際に取得した誤差なし表面温度TB1と、その時点において取得した空気温度(空気温度センサ32の検出温度TC)とから空気表面温度差ΔT2を算出する。そして、その空気表面温度差ΔT2と、その時点における送風ファン12の回転数Nとに対応する検出温度の誤差量を、記憶部52にある補正値マップ72から読み出す。そして、その検出温度の誤差量を、その時点で検出された冷却風の影響を受けた表面温度センサ34の検出温度(誤差あり表面温度TB2)に加算することで、表面温度センサ34の検出温度TBを補正し、正確な電池10の表面温度TB1を算出する。
The battery
以上で簡単に説明した、補正値マップ72の作成と、補正値マップ72を用いた補正とについて、次に、フローチャートを用いて詳細に説明する。
Next, the creation of the
図2は、本実施形態の電池温度算出装置70の温度算出制御部60が行う補正値マップ72の作成処理の流れの一例を示すフローチャートである。温度算出制御部60は、予め定められた周期TP1で、図2のフロー(作成処理)を実行する。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a flow of a
まず、図2のS100で、温度算出制御部60は、誤差なし表面温度TB1として、表面温度センサ34の検出温度TBを取得する。なお、この時点では、まだ、送風ファン12は回転駆動していない状態であり、表面温度センサ34は冷却風の影響を受けていない。
First, in S100 of FIG. 2, the temperature
次に、S102で、温度算出制御部60は、送風ファン12が回転立ち上がり状態になったか、すなわち、回転駆動することが決定され、回転駆動を開始する状態になったかを確認する。なお、これは、例えば、冷却装置50の冷却制御部40から、送風ファン12の駆動を制御する信号を取得し、駆動開始を認識するとよい。S102で、送風ファン12が回転立ち上がり状態でない場合(S102:No)には、この周期の処理を終了する。
Next, in S102, the temperature
一方、送風ファン12が回転立ち上がり状態になった場合(S102:Yes)には、S104に進む。S104で、温度算出制御部60は、送風ファン12の回転数が安定したか、すなわち、送風ファン12の回転数が冷却装置50の冷却制御部40の指令に従った回転数Nに達し、送風ファン12が回転数Nで安定して回転している状態になったかを確認する。なお、この情報は、例えば、回転数Nの指令値を冷却装置50の冷却制御部40から取得し、送風ファン12の回転状態を送風ファン12に取り付けたセンサにより取得することで、得ることができる。また、送風ファン12が回転立ち上がり状態になってから、所定の時間が経過した場合には、送風ファン12の回転数が安定した、と判断しても良い。
On the other hand, if the
なお、図2のフローでは、誤差なし表面温度TB1を、送風ファン12が回転立ち上がり状態になる前の時点(S102の前)で取得しているが、送風ファン12が回転立ち上がり状態になった後の時点(S102:Yesの後)で、取得しても良い。すなわち、送風ファン12の回転開始直前など、冷却風の影響がない直前の検出温度TBを誤差なし表面温度TB1として採用するとよい。
In the flow of FIG. 2, the error-free surface temperature TB1 is acquired at a time point (before S102) before the
S104で、送風ファン12の回転数が安定していない場合(S104:No)には、安定するまで待つ。S104で、送風ファン12の回転数が安定した場合(S104:Yes)には、S106に進む。S106で、温度算出制御部60は、送風ファン12の回転数Nを取得する。これは、例えば、冷却装置50の冷却制御部40から、送風ファン12の回転数N(指令値)を受け取ることにより取得する。
If the rotational speed of the
次に、S108で、温度算出制御部60は、空気温度センサ32の検出温度TCを取得する。そして、S110で、温度算出制御部60は、誤差あり表面温度TB2として、表面温度センサ34の検出温度TBを取得する。なお、この時点では、表面温度センサ34は冷却風の影響を受けている。
Next, in S <b> 108, the temperature
次に、S112で、温度算出制御部60は、TB2からTB1を差し引いて、表面温度変化量ΔT1を取得する。この表面温度変化量ΔT1が、前述した表面温度センサ34の検出温度TBの誤差量である。
Next, in S112, the temperature
そして、S114で、温度算出制御部60は、TCからTB1を差し引いて、空気表面温度差ΔT2を取得する。そして、S116で、温度算出制御部60は、送風ファン12の回転数Nと、空気表面温度差ΔT2とに対応付けて、表面温度変化量ΔT1(検出温度の誤差量)を補正値マップ72に記録する。補正値マップ72は、記憶部52に記憶される。
In step S114, the temperature
温度算出制御部60は、以上説明した補正値マップ72の作成処理を、送風ファン12の回転数Nと、空気表面温度差ΔT2とを様々に変えて行い、その各組み合わせでの表面温度変化量ΔT1(検出温度の誤差量)を取得することで、補正値マップ72を作成する。
The temperature
図3は、補正値マップ72の作成処理時における、送風ファン12の回転数の変化と、空気温度センサ32の検出温度TCの温度変化と、表面温度センサ34の検出温度TBの温度変化との一例を示す波形図である。図3に示すように、温度算出制御部60は、送風ファン12が回転立ち上がり状態になった時点の誤差なし表面温度TB1を取得する。なお、図2のフローでは、送風ファン12の回転立ち上がり前の時点でも、誤差なし表面温度TB1を取得することになるが、それは使わない(図3のTB1(仮)と示されたもの)。そして、送風ファン12が回転立ち上がり状態になった後は、送風ファン12の回転数が安定するまで待つ。そして、送風ファン12の回転数が安定した時点で、送風ファン12の回転数Nと、空気温度TCと、誤差あり表面温度TB2とを取得し、TB2とTB1との差である表面温度変化量ΔT1を算出し、TCとTB1との差である空気表面温度差ΔT2とを算出する。そして、送風ファン12の回転数Nと、空気表面温度差ΔT2とに対応付けて、表面温度変化量ΔT1を補正値マップ72に記録する。
FIG. 3 shows changes in the rotational speed of the
図4は、補正値マップ72の一例を示す表である。図4に示すように、補正値マップ72は、空気表面温度差ΔT2_i(i=1〜k)の各値と、送風ファン12の回転数Nj(j=1〜m)の各値との組み合わせに対して、表面温度変化量ΔT1_ij(i=1〜k,j=1〜m)が規定されたマップである。温度算出制御部60は、補正値マップ72の作成処理を繰り返すことにより、この補正値マップ72を作成するが、表面温度変化量ΔT1(検出温度の誤差量)は経時変化することが考えられる為、一旦、補正値マップ72が作成された後も、補正値マップ72の作成処理を繰り返し、補正値マップ72を随時更新することが望ましい。
FIG. 4 is a table showing an example of the
次に、補正値マップ72を用いた補正について説明する。図5は、本実施形態の電池温度算出装置70の温度算出制御部60が行う補正値マップ72を用いた補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。温度算出制御部60は、予め定められた周期TP2で、図5のフロー(補正処理)を実行する。
Next, correction using the
まず、図5のS200で、温度算出制御部60は、送風ファン12が回転状態かを確認する。回転状態ではない場合(S200:No)には、S202に進む。S202で、温度算出制御部60は、送風ファン12が回転立ち上がり状態になったか、すなわち、回転駆動することが決定され、回転駆動を開始する状態になったかを確認する。なお、これは、前述した作成処理と同様に、例えば、冷却装置50の冷却制御部40から、送風ファン12の駆動を制御する信号を取得し、駆動開始を認識するとよい。
First, in S200 of FIG. 5, the temperature
S202で、送風ファン12が回転立ち上がり状態でない場合(S202:No)には、S203に進む。S203で、温度算出制御部60は、誤差なし表面温度TB1として、表面温度センサ34の検出温度TBを取得する。この時点では、送風ファン12が回転していない状態であり、表面温度センサ34は冷却風の影響を受けておらず、検出温度TBに誤差が存在しない。よって、この時点(送風ファン12が回転していない状態)では、表面温度センサ34の検出温度TBを、誤差なし表面温度TB1として扱う。S203の後は、この周期の処理を終了する。
In S202, when the
一方、送風ファン12が回転立ち上がり状態になった場合(S202:Yes)には、S204に進む。S204で、温度算出制御部60は、変数nを0にする。そして、S206で、温度算出制御部60は、誤差なし表面温度TB1(0)として、表面温度センサ34の検出温度TBを取得する。なお、この時点では、まだ、表面温度センサ34は冷却風の影響を受けていない。
On the other hand, when the
なお、図5のフローでは、誤差なし表面温度TB1(0)を、送風ファン12が回転立ち上がり状態になった後の時点(S202:Yesの後)で取得しているが、送風ファン12が回転立ち上がり状態になる前の時点(S202の前)で、取得しても良い。すなわち、送風ファン12の回転開始直前など、冷却風の影響がない直前の検出温度TBを誤差なし表面温度TB1(0)として採用するとよい。
In the flow of FIG. 5, the error-free surface temperature TB1 (0) is acquired at a time point after the
S206の後は、S208に進む。S208で、温度算出制御部60は、送風ファン12の回転数が安定したか、すなわち、送風ファン12の回転数が冷却装置50の冷却制御部40の指令に従った回転数Nに達し、送風ファン12が回転数Nで安定して回転している状態になったかを確認する。なお、この情報は、前述した作成処理と同様に、例えば、回転数Nの指令値を冷却装置50の冷却制御部40から取得し、送風ファン12の回転状態を送風ファン12に取り付けたセンサにより取得することで、得ることができる。また、送風ファン12が回転立ち上がり状態になってから、所定の時間が経過した場合には、送風ファン12の回転数が安定した、と判断しても良い。
After S206, the process proceeds to S208. In S208, the temperature
S208で、送風ファン12の回転数が安定していない場合(S208:No)には、安定するまで待つ。S208で、送風ファン12の回転数が安定した場合(S208:Yes)には、S210に進む。S210で、温度算出制御部60は、変数nに1を加算して、変数nの値を更新する。ここでは、変数n=1となる。
If the rotational speed of the
次に、S212で、温度算出制御部60は、送風ファン12の回転数N(n)を取得する。ここでは、変数n=1なので、N(1)を取得する。これは、前述した作成処理と同様に、例えば、冷却装置50の冷却制御部40から、送風ファン12の回転数N(指令値)を受け取ることにより取得する。
Next, in S212, the temperature
次に、S214で、温度算出制御部60は、空気温度センサ32の検出温度TC(n)(ここでは、TC(1))を取得する。そして、S216で、温度算出制御部60は、誤差あり表面温度TB2(n)(ここでは、TB2(1))として、表面温度センサ34の検出温度TBを取得する。なお、この時点では、表面温度センサ34は冷却風の影響を受けている。
Next, in S214, the temperature
次に、S218で、温度算出制御部60の算出部54は、TC(n)からTB1(n−1)を差し引いて、空気表面温度差ΔT2(n)を取得する。ここでは、変数n=1なので、TC(1)からTB1(0)を差し引いて、空気表面温度差ΔT2(1)を取得する。
Next, in S218, the calculation unit 54 of the temperature
そして、S220で、温度算出制御部60の算出部54は、送風ファン12の回転数N(n)と、空気表面温度差ΔT2(n)に対応する表面温度変化量ΔT1(n)を、記憶部52にある補正値マップ72から読み出す。ここでは、変数n=1なので、送風ファン12の回転数N(1)と、空気表面温度差ΔT2(1)に対応する表面温度変化量ΔT1(1)を、記憶部52にある補正値マップ72から読み出す。
In S220, the calculation unit 54 of the temperature
そして、S222で、温度算出制御部60の算出部54は、誤差あり表面温度TB2(n)に表面温度変化量ΔT1(n)(検出温度の誤差量)を加算して、誤差なし表面温度TB1(n)を取得する。ここでは、変数n=1なので、誤差あり表面温度TB2(1)に表面温度変化量ΔT1(1)を加算して、誤差なし表面温度TB1(1)を取得する。
Then, in S222, the calculation unit 54 of the temperature
以上説明したように、変数n=0の場合の誤差なし表面温度TB1(0)は、送風ファン12からの冷却風の影響を受けない状態での表面温度センサ34の検出温度TBである。そして、次の変数n=1の場合の誤差なし表面温度TB1(1)が、最初に補正によって(算出によって)得られる誤差なし表面温度TB1である。
As described above, the error-free surface temperature TB1 (0) in the case of the variable n = 0 is the detected temperature TB of the
次の周期の補正処理(図5のフロー)では、送風ファン12は回転状態である為、S200の「送風ファン12が回転状態であるか」の確認でYes(S200:Yes)となり、S210に進む。S210で、温度算出制御部60は、変数n(現在の変数n=1)に1を加算して、変数nの値を更新することで、変数n=2となる。そして、S212〜S216で、温度算出制御部60は、順次、N(2)と、TC(2)と、TB2(2)とを取得する。次に、S218で、温度算出制御部60の算出部54は、TC(2)から前回の周期で算出された誤差なし表面温度TB1(1)を差し引いて、空気表面温度差ΔT2(2)を取得する。そして、S220で、温度算出制御部60の算出部54は、N(2)と、ΔT2(2)に対応するΔT1(2)を、記憶部52にある補正値マップ72から読み出す。そして、S222で、温度算出制御部60の算出部54は、誤差あり表面温度TB2(2)に表面温度変化量ΔT1(2)を加算して、誤差なし表面温度TB1(2)を取得する。
In the correction process of the next cycle (flow of FIG. 5), since the
以上説明した変数n=2の場合の誤差なし表面温度TB1(2)が、2番目に補正によって(算出によって)得られる誤差なし表面温度TB1である。この誤差なし表面温度TB1(2)は、上記したように、前回の周期で算出された誤差なし表面温度TB1(1)を用いて空気表面温度差ΔT2(2)を算出する(S218)ことにより得られている。 The error-free surface temperature TB1 (2) in the case of the variable n = 2 described above is the error-free surface temperature TB1 obtained by the second correction (by calculation). As described above, the error-free surface temperature TB1 (2) is obtained by calculating the air surface temperature difference ΔT2 (2) using the error-free surface temperature TB1 (1) calculated in the previous cycle (S218). Has been obtained.
このように、前回の周期(n−1)で得られた誤差なし表面温度TB1(n−1)を用いることで、現在nの誤差なし表面温度TB1(n)を算出することが可能となっている。よって、送風ファン12の回転開始直後だけでなく、変数n=2以降の送風ファン12の回転状態(S200:Yes)においても、補正値マップ72を用いて、順次、誤差なし表面温度TB1(n)を算出することが可能となっている。
Thus, by using the error-free surface temperature TB1 (n−1) obtained in the previous cycle (n−1), it is possible to calculate the current n error-free surface temperature TB1 (n). ing. Therefore, not only immediately after the start of rotation of the
温度算出制御部60は、以上説明した補正値マップ72を用いた補正処理を、変数n=3以降も同様に実行する。
The temperature
図6は、補正値マップ72を用いた補正処理時における、送風ファン12の回転数の変化と、空気温度センサ32の検出温度TCの温度変化と、表面温度センサ34の検出温度TBの温度変化との一例を示す波形図である。図6に示すように、温度算出制御部60は、送風ファン12の回転立ち上がり前の時点では、表面温度センサ34の検出温度TBを、誤差なし表面温度TB1として取得する。次に、送風ファン12が回転立ち上がり状態になった時点で、誤差なし表面温度TB1(0)を取得し、送風ファン12の回転数が安定するまで待つ。そして、送風ファン12の回転数が安定した時点で、送風ファン12の回転数N(1)と、空気温度TC(1)と、誤差あり表面温度TB2(1)とを取得し、TC(1)とTB1(0)との差である空気表面温度差ΔT2(1)を算出する(なお、図6では、ΔT2(n)は省略して描かれている)。そして、送風ファン12の回転数N(1)と、空気表面温度差ΔT2(1)とに対応する表面温度変化量ΔT1(1)を、記憶部52にある補正値マップ72から読み出す。そして、誤差あり表面温度TB2(1)に表面温度変化量ΔT1(1)を加算して、誤差なし表面温度TB1(1)を算出する。
FIG. 6 shows changes in the rotational speed of the
図6に示すように、誤差なし表面温度TB1(1)が算出された次の周期(n=2)以降も同様に、補正処理(図5のフロー)が実行される度に、誤差なし表面温度TB1(2)、誤差なし表面温度TB1(3)、...という様に、順次、誤差なし表面温度TB1(n)が算出される。 As shown in FIG. 6, after the next cycle (n = 2) after the error-free surface temperature TB1 (1) is calculated, each time the correction process (the flow in FIG. 5) is executed, the error-free surface is obtained. Temperature TB1 (2), error-free surface temperature TB1 (3),. . . Thus, the error-free surface temperature TB1 (n) is calculated sequentially.
以上説明した本実施形態の電池温度算出装置70は、補正対象の表面温度センサ34で、送風ファン12の回転数Nと、電池10に当てられる冷却風の空気温度TCと電池10の表面温度(誤差なし表面温度TB1)との差である空気表面温度差ΔT2とに応じて、どの程度の検出温度の誤差量(表面温度変化量ΔT1)が生じるのかを調べて、補正値マップ72を作成する。その補正値マップ72は、記憶部52に記憶される。
The battery
そして、電池10の表面温度TB1を算出する(表面温度センサ34の検出温度TBを補正する)時点における、送風ファン12の回転数Nと、空気表面温度差ΔT2とに対応した検出温度の誤差量(表面温度変化量ΔT1)を記憶部52にある補正値マップ72から読み出し、その表面温度変化量ΔT1を用いて、冷却風の影響を受けた表面温度センサ34の検出温度TB(誤差あり表面温度TB2)を補正することで、電池10の表面温度TB1を算出する。
Then, at the time of calculating the surface temperature TB1 of the battery 10 (correcting the detected temperature TB of the surface temperature sensor 34), the error amount of the detected temperature corresponding to the rotational speed N of the
よって、補正対象の表面温度センサ34に合った、また、送風ファン12の回転数Nと、空気表面温度差ΔT2とに合わせた、精度の高い補正が行われる為、正確な電池10の表面温度TB1を取得することができる。
Therefore, accurate correction is performed in accordance with the
したがって、冷却装置50の冷却制御部40に、正確な電池10の表面温度TB1が提供されるので、冷却制御部40は、電池10の表面温度TB1に合わせて的確に送風ファン12の制御を行うことができ、電池10の冷却を適切に行うことができる。
Therefore, since the accurate surface temperature TB1 of the
10 電池、12 送風ファン、16 モータ、18 吸気口、20 吸気ダクト、22 排気ダクト、23 電池収容ケース、24 正極ライン、26 負極ライン、28 インバータ、30 モータジェネレータ、32 空気温度センサ、34 表面温度センサ、40 冷却制御部、50 冷却装置、52 記憶部、54 算出部、60 温度算出制御部、70 電池温度算出装置、72 補正値マップ。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記電池の表面に取り付けられ、送風ファンから送給される冷却風の影響を受ける前記電池の表面温度を検出する表面温度センサと、
前記送風ファンから前記電池に送給される空気の空気温度を検出する空気温度センサと、
前記送風ファンからの冷却風の影響を受けない状態において前記表面温度センサで検出される前記電池の表面温度である誤差なし表面温度と、前記送風ファンが所定の回転数で駆動され冷却風の影響を受ける状態において前記表面温度センサによって検出される誤差あり表面温度との差である表面温度変化量を、前記所定の回転数と、前記空気温度と前記誤差なし表面温度との差である空気表面温度差と、に対応づけて記憶する記憶部と、
前記算出を行う時点において、前記送風ファンの駆動開始時において取得した前記誤差なし表面温度と、当該時点において取得した前記空気温度とから前記空気表面温度差を算出すると共に、算出された前記空気表面温度差と、当該時点における前記送風ファンの回転数とに基づいて、対応する前記表面温度変化量を前記記憶部から読み出し、読み出された前記表面温度変化量を、当該時点における前記誤差あり表面温度に加算することで前記電池の表面温度を算出する算出部と、を備えた、
ことを特徴とする電池温度算出装置。
A battery temperature calculation device for calculating a surface temperature of a battery,
A surface temperature sensor that is attached to the surface of the battery and detects the surface temperature of the battery affected by cooling air supplied from a blower fan; and
An air temperature sensor for detecting an air temperature of air supplied from the blower fan to the battery;
The surface temperature without error, which is the surface temperature of the battery, detected by the surface temperature sensor in a state not affected by the cooling air from the blower fan, and the influence of the cooling air when the blower fan is driven at a predetermined rotational speed The surface of the air that is the difference between the surface temperature change with an error detected by the surface temperature sensor and the predetermined rotational speed and the surface temperature with no error is detected by the surface temperature sensor. A storage unit for storing the temperature difference in association with;
At the time of the calculation, the air surface temperature difference is calculated from the error-free surface temperature acquired at the start of driving the blower fan and the air temperature acquired at the time, and the calculated air surface Based on the temperature difference and the rotation speed of the blower fan at the time, the corresponding surface temperature change amount is read from the storage unit, and the read surface temperature change amount is the surface with the error at the time point. A calculation unit that calculates the surface temperature of the battery by adding to the temperature,
The battery temperature calculation apparatus characterized by the above-mentioned.
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Cited By (3)
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CN108426646A (en) * | 2018-03-16 | 2018-08-21 | 深圳市卡卓无线信息技术有限公司 | Device temperature measurement method and device |
CN113002364A (en) * | 2021-04-22 | 2021-06-22 | 一汽解放汽车有限公司 | Battery charging cut-off state of charge determination method, device, electronic device, and medium |
WO2022094893A1 (en) * | 2020-11-05 | 2022-05-12 | 江苏洋口港港务有限公司 | Temperature management control system for power battery of electric vehicle |
-
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- 2016-08-25 JP JP2016164408A patent/JP2018032535A/en active Pending
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