JP2020094868A - Full charge capacity learning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、満充電容量学習装置に関し、詳しくは、外部電源からの電力で充電する外部充電が可能な二次電池の満充電容量を学習する満充電容量学習装置に関する。 The present invention relates to a full charge capacity learning device, and more particularly, to a full charge capacity learning device that learns the full charge capacity of an externally rechargeable secondary battery that is charged with electric power from an external power source.
従来、この種の満充電容量学習装置としては、外部電源からの電力で充電する外部充電が可能な二次電池(組電池)の満充電容量を推定するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、充電前後の蓄電割合(SOC)差と充電中の充電電流積算値とに基づいて充電毎に二次電池の満充電容量を学習している。充電前後の蓄電割合差は、二次電池の開放電圧(OCV)を用いて算出している。 Conventionally, as this type of full-charge capacity learning device, there has been proposed a device that estimates the full-charge capacity of a secondary battery (battery pack) that can be externally charged by charging with electric power from an external power source (for example, patent Reference 1). In this device, the full charge capacity of the secondary battery is learned for each charge based on the difference in the storage ratio (SOC) before and after charging and the integrated value of the charging current during charging. The difference in storage ratio before and after charging is calculated using the open circuit voltage (OCV) of the secondary battery.
上述した満充電容量学習装置では、二次電池の分極が残留している状態で開放電圧を取得すると、分極によって開放電圧を精度よく取得できないことから、満充電容量の学習を精度よく行なうことができない。満充電容量の学習を精度よく行なう手法として、二次電池の充放電を終了してから、分極を解消するのに十分な時間二次電池を充放電させずに放置して、分極が解消してから満充電容量を学習する手法が考えられる。しかしながら、分極を解消するためには概ね数時間を要することから、外部充電が終了後二次電池を比較的高い蓄電割合のまま比較的長い時間放置することになり、二次電池が劣化して性能が低下してしまう。また、充電を終了する時刻を設定し、充電終了後速やかに二次電池の使用を開始するものでは、充電終了後に分極を解消する時間を確保できないことから、満充電容量の学習を行なうことができず、満充電容量を学習する頻度が少なくなってしまう。 In the above-described full-charge capacity learning device, if the open-circuit voltage is acquired while the polarization of the secondary battery remains, the open-circuit voltage cannot be acquired accurately due to the polarization, so that the full-charge capacity can be learned accurately. Can not. As a method for accurately learning the full charge capacity, after charging/discharging the secondary battery, leave the secondary battery without charging/discharging for a sufficient time to eliminate the polarization, and then eliminate the polarization. After that, a method of learning the full charge capacity can be considered. However, it takes about several hours to eliminate the polarization, so after the external charging is completed, the secondary battery is left for a relatively long time with a relatively high charge rate, and the secondary battery deteriorates. Performance will decrease. Further, in the case of setting the time to end charging and starting the use of the secondary battery immediately after the end of charging, it is not possible to secure the time to eliminate polarization after the end of charging, so it is possible to learn the full charge capacity. This is not possible, and the frequency of learning the full charge capacity will decrease.
本発明の満充電容量学習装置は、電池性能の低下を抑制しつつ満充電容量を学習する頻度を確保することを主目的とする。 The full-charge-capacity learning device of the present invention mainly aims to secure the frequency of learning the full-charge capacity while suppressing a decrease in battery performance.
本発明の満充電容量学習装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The full-charge capacity learning device of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の第1の満充電容量学習装置は、
外部電源からの電力で充電する外部充電が可能な二次電池の満充電容量を学習する満充電容量学習装置であって、
設定された充電開始時刻と設定された充電終了時刻との間に前記外部充電を実行する場合において、前記満充電容量の学習を失敗した回数が所定値を超えているときには、前記外部充電の準備のための待機時間と、前記外部充電の実行に要する充電所要時間と、前記外部充電を終了した後に前記二次電池の分極の解消に要する分極解消時間と、の和の時間分前記充電終了時刻より前の時刻を前記充電開始時刻として設定し、前記充電開始時刻から前記待機時間を経過したときに前記外部充電を開始し、
前記充電終了時刻が経過した後に前記満充電容量を学習する、
ことを要旨とする。
The first full charge capacity learning device of the present invention is
A full-charge-capacity learning device that learns the full-charge capacity of a secondary battery that can be externally charged by charging with electric power from an external power source.
When performing the external charging between the set charging start time and the set charging end time, when the number of times the learning of the full charge capacity has failed exceeds a predetermined value, the preparation for the external charging is performed. Standby time for charging, the charging time required to execute the external charging, and the polarization elimination time required to eliminate the polarization of the secondary battery after the external charging is finished, and the charging end time. Set a time earlier than the charging start time, start the external charging when the standby time has elapsed from the charging start time,
Learning the full charge capacity after the charging end time has passed,
That is the summary.
この本発明の第1の満充電容量学習装置は、設定された充電開始時刻と設定された充電終了時刻との間に外部充電を実行する場合において、満充電容量の学習を失敗した回数が所定値を超えているときには、外部充電の準備のための待機時間と、外部充電の実行に要する充電所要時間と、外部充電を終了した後に二次電池の分極の解消に要する分極解消時間と、の和の時間分充電終了時刻より前の時刻を充電開始時刻として設定し、充電開始時刻から待機時間を経過したときに外部充電を開始し、充電終了時刻が経過した後に満充電容量を学習する。したがって、二次電池の分極を解消した後に満充電容量を学習できるから、精度よく満充電容量を学習でき、充電容量の学習頻度も確保することができる。外部充電が終了後、分極解消時間の間、二次電池を充放電せずに放置することになるが、外気温によっては外部充電が終了して高蓄電割合の二次電池を放置すると、二次電池が劣化して性能が低下してしまう。こうしたことを鑑みて、満充電容量の学習を失敗した回数が所定値を超えているときに、待機時間と充電所要時間と分極解消時間との和の時間分充電終了時刻より前の時刻を充電開始時刻として設定することにより、満充電容量の学習を失敗した回数に拘わらず待機時間と充電所要時間と分極解消時間との和の時間分充電終了時刻より前の時刻を充電開始時刻として設定するものに比して、二次電池の性能の低下を抑制できる。この結果、電池性能の低下を抑制しつつ満充電容量を学習する頻度を確保できる。 In the first full-charge capacity learning device of the present invention, when the external charging is performed between the set charging start time and the set charging end time, the number of times the learning of the full-charge capacity fails is predetermined. When the value exceeds the value, the standby time for preparation for external charging, the charging time required for executing external charging, and the polarization elimination time required for eliminating polarization of the secondary battery after completion of external charging, The time before the charging end time of the sum time is set as the charging start time, external charging is started when the standby time has elapsed from the charging start time, and the full charge capacity is learned after the charging end time has elapsed. Therefore, since the full charge capacity can be learned after the polarization of the secondary battery is eliminated, the full charge capacity can be learned with high accuracy, and the learning frequency of the charge capacity can be secured. After external charging is completed, the secondary battery is left uncharged and discharged during the polarization elimination time.However, depending on the outside temperature, if external charging is completed and a secondary battery with a high storage rate is left alone, The secondary battery deteriorates and the performance deteriorates. In view of this, when the number of times the learning of the full charge capacity has failed exceeds a predetermined value, the time before the charging end time is charged by the sum of the standby time, the required charging time and the polarization elimination time. By setting it as the start time, regardless of the number of times the learning of the full charge capacity has failed, the time before the charge end time is set as the charge start time by the sum of the standby time, the required charging time and the polarization elimination time. It is possible to suppress the deterioration of the performance of the secondary battery as compared with the above. As a result, the frequency of learning the full charge capacity can be secured while suppressing the deterioration of the battery performance.
こうした本発明の第1の満充電容量学習装置において、前記分極解消時間は、前記二次電池の温度と外気温とを用いて算出してもよい。 In the first full-charge capacity learning device of the present invention, the polarization elimination time may be calculated using the temperature of the secondary battery and the outside air temperature.
本発明の第2の満充電容量学習装置は、
外部電源からの電力で充電する外部充電が可能な二次電池の満充電容量を学習する満充電容量学習装置であって、
設定された充電開始時刻と設定された充電終了時刻との間に前記外部充電を実行する場合において、前回前記満充電容量の学習を行なってからの経過時間が所定時間を超えているときには、前記外部充電の準備のための待機時間と、前記外部充電の実行に要する充電所要時間と、前記外部充電を終了した後に前記二次電池の分極の解消に要する分極解消時間と、の和の時間分前記充電終了時刻より前の時刻を前記充電開始時刻として設定し、前記充電開始時刻から前記待機時間を経過したときに前記外部充電を開始し、
前記充電終了時刻が経過した後に前記満充電容量を学習する、
ことを要旨とする。
The second full charge capacity learning device of the present invention is
A full-charge-capacity learning device that learns the full-charge capacity of a secondary battery that can be externally charged by charging with electric power from an external power source.
In the case of executing the external charging between the set charging start time and the set charging end time, when the elapsed time from the previous learning of the full charge capacity exceeds a predetermined time, Standby time for preparation for external charging, charging time required to execute the external charging, polarization elimination time required to eliminate polarization of the secondary battery after the external charging is finished, and a sum of time The time before the charging end time is set as the charging start time, and the external charging is started when the standby time has elapsed from the charging start time,
Learning the full charge capacity after the charging end time has passed,
That is the summary.
この本発明の第2の満充電容量学習装置は、設定された充電開始時刻と設定された充電終了時刻との間に外部充電を実行する場合において、前回に満充電容量の学習を行なってからの経過時間が所定時間を超えているときには、外部充電の準備のための待機時間と、外部充電の実行に要する充電所要時間と、外部充電を終了した後に二次電池の分極の解消に要する分極解消時間と、の和の時間分充電終了時刻より前の時刻を充電開始時刻として設定し、充電開始時刻から待機時間を経過したときに前記外部充電を開始し、充電終了時刻が経過した後に前記満充電容量を学習する。したがって、二次電池の分極を解消した後に満充電容量を学習できるから、精度よく満充電容量を学習でき、充電容量の学習頻度も確保することができる。外部充電が終了後、分極解消時間の間、二次電池を充放電せずに放置することになるが、外気温によっては外部充電が終了して高蓄電割合の二次電池を放置すると、二次電池が劣化して性能が低下してしまう。こうしたことを鑑みて、満充電容量の学習を行なってからの経過時間が所定時間を超えているときに、待機時間と充電所要時間と分極解消時間との和の時間分充電終了時刻より前の時刻を充電開始時刻として設定し、充電終了時刻が経過した後に満充電容量を学習することにより、満充電容量の学習を行なってからの経過時間が所定時間を超えているか否かに拘わらず、待機時間と充電所要時間と分極解消時間との和の時間分充電終了時刻より前の時刻を充電開始時刻として設定するものに比して、二次電池の性能の低下を抑制できる。この結果、電池性能の低下を抑制しつつ満充電容量を学習する頻度を確保できる。 This second full-charge capacity learning device of the present invention, when performing external charging between the set charging start time and the set charging end time, performs learning of the full-charge capacity last time. When the elapsed time exceeds a predetermined time, the standby time for preparation for external charging, the charging time required for executing external charging, and the polarization required for eliminating the polarization of the secondary battery after external charging is completed. Set the time before the charging end time as the sum of the cancellation time and the charging start time, start the external charging when the standby time has elapsed from the charging start time, and after the charging end time has elapsed, Learn full charge capacity. Therefore, since the full charge capacity can be learned after the polarization of the secondary battery is eliminated, the full charge capacity can be learned with high accuracy, and the learning frequency of the charge capacity can be secured. After external charging is completed, the secondary battery is left uncharged and discharged during the polarization elimination time.However, depending on the outside temperature, if external charging is completed and a secondary battery with a high storage rate is left alone, The secondary battery deteriorates and the performance deteriorates. In view of this, when the elapsed time from the learning of the full charge capacity exceeds the predetermined time, the time of the sum of the standby time, the required charging time and the polarization elimination time is equal to or less than the charging end time. By setting the time as the charge start time and learning the full charge capacity after the charge end time has passed, regardless of whether or not the elapsed time after learning the full charge capacity exceeds the predetermined time, The deterioration of the performance of the secondary battery can be suppressed as compared with the case where the time before the charging end time is set as the charging start time by the sum of the standby time, the required charging time and the polarization elimination time. As a result, the frequency of learning the full charge capacity can be secured while suppressing the deterioration of the battery performance.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, modes for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例としての満充電容量学習装置を搭載した電気自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車20は、図示するように、モータ32と、インバータ34と、蓄電装置としてのバッテリ36と、充電器50と、電子制御ユニット70と、を備える。実施例では、電子制御ユニット70が「満充電容量学習装置」に相当する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an
モータ32は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動輪22a,22bにデファレンシャルギヤ24を介して連結された駆動軸26に接続されている。インバータ34は、モータ32の駆動に用いられると共に電力ライン38を介してバッテリ36に接続されている。モータ32は、電子制御ユニット70によってインバータ34の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。バッテリ36は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。
The
充電器50は、電力ライン38に接続されており、充電設備(外部電源)の設備側コネクタと車両側コネクタ51とが接続されているときに、充電設備からの電力を用いてバッテリ36を充電する外部充電を実行可能に構成されている。この充電器50は、電子制御ユニット70により制御される。ここで、充電設備は、電気自動車20に電力を供給可能な設備を意味する。
The
電子制御ユニット70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUに加えて、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。電子制御ユニット70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力される。電子制御ユニット70に入力される信号としては、例えば、モータ32の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置センサからのモータ32の回転子の回転位置θmや、モータ32の各相の相電流を検出する図示しない電流センサからのモータ32の各相の相電流Iu,Iv,Iwを挙げることができる。また、バッテリ36の端子間に取り付けられた電圧センサ36aからのバッテリ36の電圧Vbや、バッテリ36の出力端子に取り付けられた電流センサ36bからのバッテリ36の電流Ib、バッテリ36に取り付けられた温度センサ36cからのバッテリ36の温度Tbも挙げることができる。車両側コネクタ51と充電設備の設備側コネクタとの接続を検出する接続検出センサ52からの接続検出信号も挙げることができる。イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号や、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPも挙げることができる。アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ88からの車速V、外気温を検出する温度センサ90からの雰囲気温度Tatmも挙げることができる。
Although not shown, the
電子制御ユニット70からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力される。電子制御ユニット70から出力される信号としては、例えば、インバータ34への制御信号や、充電器50への制御信号を挙げることができる。電子制御ユニット70は、電流センサ36bからのバッテリ36の電流Ibの積算値SIbに基づいてバッテリ36の蓄電量Sbや蓄電割合SOCを演算している。ここで、蓄電量Sbは、バッテリ36から放電可能な電力量であり、蓄電割合SOCは、バッテリ36の満充電容量FCCに対する現在の蓄電容量Fbの割合である。満充電容量FCCは、後述する満充電容量FCCの学習により得られた値を用いており、満充電容量FCCの学習がなされる前には初期値として所定値FCCrefが設定されている。
Various control signals are output from the
こうして構成された実施例の電気自動車20では、電子制御ユニット70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行に要求される(駆動軸26に要求される)要求トルクTd*を設定し、要求トルクTd*をモータ32のトルク指令Tm*に設定し、モータ32がトルク指令Tm*で駆動されるようにインバータ34の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
In the thus configured
また、実施例の電気自動車20では、イグニッションスイッチ80がオフ時の自宅や充電ステーションなどで駐車中に車両側コネクタ51と充電設備の設備側コネクタとが接続されると(接続検出センサ52により両者の接続を検出すると)、電子制御ユニット70は、最初に、外部充電の準備(例えば、バッテリ36の温度Tbやバッテリ36の電圧Vbの取得など)のために待機する充電待機処理を実行し、その後、充電設備からの電力を用いてバッテリ36が充電されるように充電器50を制御することにより外部充電を実行する。そして、バッテリ36の蓄電割合SOCが所定割合Smaxに至ると、充電器50の制御を終了することにより外部充電の実行を終了する。所定割合Smaxとしては、例えば、90%や95%、100%などが用いられる。
Further, in the
さらに、実施例の電気自動車20では、バッテリ36の外部充電が終了してから分極が解消する時間(分極解消時間)tpf(数時間程度)が経過すると、外部充電前の蓄電割合SOCbと、外部充電後の蓄電割合SOCaと、外部充電中の充電電流の積算値SIbと、を用いて、次式(1)により満充電容量FCCを学習する。外部充電前の蓄電割合SOCbは、外部充電前に自宅や充電ステーションなどで駐車中に車両側コネクタ51と充電設備の設備側コネクタとが接続されていない状態で電圧センサ36aにより検出されたバッテリ36の電圧Vbを開放電圧OCVとして、既知のOCV−SOC曲線を用いて設定される。外部充電後の蓄電割合SOCaは、外部充電後に自宅や充電ステーションなどで駐車中に車両側コネクタ51と充電設備の設備側コネクタとが接続されていない状態で、電圧センサ36aにより検出されたバッテリ36の電圧Vbを開放電圧OCVとして、既知のOCV−SOC曲線を用いて設定される。
Further, in the
FCC=100/(SOCa-SOCb)×SIb ・・・(1) FCC=100/(SOCa-SOCb)×SIb ・・・(1)
次に、こうして構成された実施例の電気自動車20の動作、特に、充電設備からの電力でバッテリ36を外部充電を実行する際の動作について説明する。図2は、電子制御ユニット70により実行される外部充電ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、自宅や充電ステーションなどで駐車中に車両側コネクタ51と充電設備の設備側コネクタとが接続されたときに実行される。
Next, the operation of the thus configured
本ルーチンが実行されると、電子制御ユニット70のCPUは、電気自動車20の出発時刻が設定されているか否かを判定する処理を実行する(ステップS100)。出発時刻が設定されていないときには、充電待機処理に要する時間である充電待機時間twaitが経過した後に、外部充電を実行する(ステップS110)。そして、イグニッションスイッチ80がオンされてイグニッション信号が入力されたか否かを判定する(ステップS190)。イグニッションスイッチ80がオンされていないときにはオンされるまで待ち、イグニッションスイッチ80がオンされたときには、続いて、満充電容量FCCの学習が成功したか否かを判定する(ステップS200)。ここでは、外部充電後に、分極解消時間tpfが経過する前にイグニッションスイッチ80がオンされると、開放電圧OCVを精度よく取得できず、満充電容量FCCの学習をできないことから、満充電容量FCCの学習が失敗したと判定し、外部充電後の分極解消時間tpfが経過した後にイグニッションスイッチ80がオンされたときには、開放電圧OCVを精度よく取得できることから、満充電容量FCCが成功したと判定する。
When this routine is executed, the CPU of the
ステップS200で満充電容量FCCの学習が失敗したと判定したときには、失敗回数Nfailをインクリメントして(ステップS210)、本ルーチンを終了する。ステップS210で満充電容量FCCの学習が成功したと判定したときには、失敗回数Nfailをクリアして(ステップS220)、本ルーチンを終了する。したがって、失敗回数Nfailは、満充電容量FCCの学習が連続して失敗した回数となっている。このように、出発時刻が設定されていないときには、車両側コネクタ51と充電設備の設備側コネクタとが接続されてから、充電待機時間twaitが経過したら、外部充電を実行する。そして、イグニッションスイッチ80がオンされたときに満充電容量FCCの学習が終了していないときには、失敗回数Nfailをインクリメントする。
When it is determined in step S200 that the learning of the full charge capacity FCC has failed, the failure count Nfail is incremented (step S210), and this routine is ended. When it is determined in step S210 that the learning of the full charge capacity FCC has succeeded, the failure count Nfail is cleared (step S220), and this routine ends. Therefore, the failure count Nfail is the number of times the learning of the full charge capacity FCC has failed in succession. In this way, when the departure time is not set, external charging is executed after the charging standby time twait has elapsed since the vehicle-
ステップS100で出発時刻が設定されているときには、失敗回数Nfailが閾値Nrefを超えているか否かを判定する(ステップS120)。失敗回数Nfailが閾値Nref以下であるときには、充電充電待機時間twaitと、実際に充電設備からの電力でバッテリ36を充電する時間(充電所要時間)tchrと、の和の時間を総充電時間tsumを設定する(ステップS122)。充電所要時間tchrは、充電設備からの充電電力と現在のバッテリ36の蓄電割合SOCと蓄電割合SOCが所定割合Smaxに至るまでの充電所要時間との関係をマップとしてROMに記憶しており、マップから充電設備からの充電電力と現在のバッテリ36の蓄電割合SOCとに対応する充電所要時間として導出される時間である。
When the departure time is set in step S100, it is determined whether or not the number of failures Nfail exceeds the threshold value Nref (step S120). When the number of failures Nfail is less than or equal to the threshold value Nref, the sum of the charging/charging waiting time twait and the time (charging required time) tchr for actually charging the
こうして充電開始時刻tstを設定すると、出発時刻の少し前(例えば、数分など)の時刻である充電終了時刻tendから総充電時間tsum前の時刻を充電開始時刻tstとして設定する(ステップS124)。そして、充電開始時刻tstで充電待機処理を開始した後に外部充電を開始してバッテリ36を充電し、充電終了時刻tendで外部充電が終了されるように充電器50を制御する(ステップS126)。そして、イグニッションスイッチ80がオンされているか否かを判定する(ステップS190)。通常、出発時刻付近でユーザによりイグニッションスイッチ80がオンされる。そのため、充電終了時刻tendで外部充電が終了してから分極解消時間tpfが経過する前にイグニッションスイッチ80がオンされることが多く、満充電容量FCCの学習は行なわれないことが多くなる。
When the charging start time tst is set in this manner, a time before the total charging time tsum from the charging end time tend which is slightly before the departure time (for example, several minutes) is set as the charging start time tst (step S124). Then, after starting the charging standby process at the charging start time tst, external charging is started to charge the
ステップS190でイグニッションスイッチ80がオンされると、ステップS200以降の処理を実行して、本ルーチンを終了する。
When the
ステップS110で失敗回数Nfailが閾値Nrefを超えているときには、充電終了時のバッテリ36の温度Tbfを推定する(ステップS130)。温度Tbfの推定は、以下のようにして行なわれる。
When the number of failures Nfail exceeds the threshold value Nref in step S110, the temperature Tbf of the
最初に、充電待機時間twaitと、充電所要時間tchrと、の和の時間を、バッテリ36の分極を考慮しない場合の総充電時間tsumcとし、充電終了時刻tendから総充電時間tsumc前の時刻を充電開始時刻tstcとする。
First, the sum of the charging standby time twait and the required charging time tchr is set as the total charging time tsumc when the polarization of the
次に、バッテリ36に取り付けられた温度センサ36cからのバッテリ36の温度Tbと、外気温を検出する温度センサ90からの雰囲気温度Tatmと、第1マップと、を用いて、現在から充電開始時刻tstcまでのバッテリ36の温度変化量ΔTbaを算出する。第1マップは、バッテリ36を充電していない場合における、バッテリ36の温度Tbと雰囲気温度Tatmと現在から充電開始時刻tstcまでの時間tと温度変化量ΔTbaとの関係を予め実験や解析などにより定めたマップである。第1マップでは、バッテリ36の温度Tbが高いときには低いときに比して高くなるように、且つ、雰囲気温度Tatmが高いときには低いときに比して高くなるように、且つ、現在から充電開始時刻tstcまでの時間tが長いときには短いときに比して高くなるように、温度変化量ΔTbaを設定する。
Next, using the temperature Tb of the
そして、現在のバッテリ36の温度Tbと、温度変化量ΔTbaと、総充電時間tsumcと、第2マップと、を用いて、充電している期間のバッテリ36の温度変化量ΔTbbを算出する。第2マップは、バッテリ36の充電中における、バッテリ36の温度Tbと雰囲気温度Tatmと総充電時間tsumcと温度変化量ΔTbbとの関係を予め実験や解析などにより定めたマップである。第2マップでは、バッテリ36の温度Tbが高いときには低いときに比して高くなるように、且つ、雰囲気温度Tatmが高いときには低いときに比して高くなるように、且つ、総充電時間tsumcが長いときには短いときに比して高くなるように、温度変化量ΔTbbを設定する。
Then, the temperature change amount ΔTbb of the
こうして現在から充電開始時刻tstcまでのバッテリ36の温度変化量ΔTbaと充電している期間のバッテリ36の温度変化量ΔTbbとを設定すると、現在のバッテリ36の温度Tbに温度変化量ΔTba、ΔTbbを加えた温度を、充電終了時のバッテリ36の温度Tbfと推定する。
In this way, when the temperature change amount ΔTba of the
充電終了時のバッテリ36の温度Tbfを推定すると、続いて、推定した充電終了時のバッテリ36の温度Tbfと第3マップとを用いて、分極解消時間tpfを設定する(ステップS140)。第3マップは、充電終了時のバッテリ36の温度Tbfと、分極解消時間tpfと、の関係を予め実験や解析などにより定めたマップである。第3マップは、充電終了時のバッテリ36の温度Tbが低いときには高いときに比して長くなるように、分極解消時間tpfを設定する。
When the temperature Tbf of the
続いて、充電待機時間twaitと、充電所要時間tchrと、分極解消時間tpfと、の和の時間を、総充電時間tsumとして算出し(ステップS150)、充電終了時刻tendから総充電時間tsum前の時刻を充電開始時刻tstとして設定する(ステップS160)。そして、充電開始時刻tstで充電待機処理を開始し、続いて、外部充電を開始してバッテリ36を外部充電し、充電終了時刻tendより分極解消時間tpfだけ前に外部充電を終了し(ステップS170)、イグニッションスイッチ80がオンされていないときにはオンされるまで待つ(ステップS190)。ステップS170では、充電終了時刻tendより分極解消時間tpfだけ前に外部充電を終了することから、充電終了時刻tendから出発時刻までの間に満充電容量FCCの学習が実行される機会が多くなる。したがって、分極解消時間tpfを考慮せずに、充電待機時間twaitと充電所要時間tchrとの和の時間を総充電時間tsumとし、充電終了時刻tendから総充電時間tsum前の時刻を充電開始時刻tstとして設定して、充電開始時刻tstで充電待機処理を開始し、続いて、外部充電を開始してバッテリ36を外部充電し、充電終了時刻tendで外部充電を終了するものに比して、満充電容量FCCの学習を実行する機会を多くして、満充電容量FCCの学習の実行の頻度を確保することができる。バッテリ36は、外部充電を終了してから分極解消時間tpfを経過するまで充放電なしで放置されることになるが、失敗回数Nfailが閾値Nrefを超えているときのみ、即ち、満充電容量FCCの学習を連続して回数Nref以上失敗したときのみステップS130〜S170を実行するから、失敗回数Nfailに拘わらず、ステップS130〜S170を実行するものに比して、バッテリ36が蓄電割合SOCの高いまま放置される機会を少なくすることができる。したがって、バッテリ36の性能の劣化を抑制できる。これにより、バッテリ36の性能の低下を抑制しつつ満充電容量FCCを学習する頻度を確保できる。
Then, the total time of the charging standby time twait, the required charging time tchr, and the polarization elimination time tpf is calculated as the total charging time tsum (step S150), and the charging end time tend before the total charging time tsum is calculated. The time is set as the charging start time tst (step S160). Then, the charging standby process is started at the charging start time tst, then the external charging is started to externally charge the
以上説明した実施例の満充電容量学習装置を搭載した電気自動車20によれば、充電開始時刻tstと充電終了時刻tendとの間で外部充電が実行される場合において、満充電容量FCCの学習を失敗回数Nfailが閾値Nrefを超えているときには、外部充電の準備のための充電充電待機時間twaitと、外部充電の実行に要する充電所要時間tchrと、外部充電を終了した後に二次電池の分極の解消に要する分極解消時間tpfと、の和の時間だけ充電終了時刻tendより前の時刻を充電開始時刻tstとして設定し、充電開始時刻tstから充電充電待機時間twaitを経過した後に外部充電を開始し、充電終了時刻tendが経過した後に満充電容量FCCを学習することにより、バッテリ36の性能の劣化を抑制できる。これにより、バッテリ36の性能の低下を抑制しつつ満充電容量FCCを学習する頻度を確保できる。
According to the
実施例の満充電容量学習装置を搭載した電気自動車20では、失敗回数Nfailを、満充電容量FCCの学習が連続して失敗した回数としている。しかしながら、ステップS220を実行しないものとして、失敗する度に失敗回数Nfailを1ずつインクリメントし、失敗回数Nfailが閾値Nrefs(閾値Nrefと同じ値でもよいし異なる値でもよい)を超えているときに、充電充電待機時間twaitと充電所要時間tchrと分極解消時間tpfと、の和の時間だけ充電終了時刻tendより前の時刻を充電開始時刻tstとして設定し、充電開始時刻tstから充電充電待機時間twaitを経過した後に外部充電を開始し、充電終了時刻tendが経過した後に満充電容量FCCを学習してもよい。
In the
実施例の満充電容量学習装置を搭載した電気自動車20では、設定される出発時刻より少し前の時刻を充電終了時刻tendとしているが、出発時刻に代えて充電終了時刻tendを直接設定されてもよい。
In the
実施例の満充電容量学習装置を搭載した電気自動車20では、満充電容量FCCの学習を失敗回数Nfailが閾値Nrefを超えているときには、充電充電待機時間twaitと充電所要時間tchrと分極解消時間tpfと、の和の時間だけ充電終了時刻tendより前の時刻を充電開始時刻tstとして設定し、充電開始時刻tstから充電充電待機時間twaitを経過した後に外部充電を開始し、充電終了時刻tendを経過した後に満充電容量FCCを学習している。しかしながら、前回満充電容量FCCの学習を行なってからの経過時間が所定時間を超えているときに、充電充電待機時間twaitと充電所要時間tchrと分極解消時間tpfと、の和の時間だけ充電終了時刻tendより前の時刻を充電開始時刻tstとして設定し、充電開始時刻tstから充電充電待機時間twaitを経過した後に外部充電を開始し、充電終了時刻tendを経過した後に満充電容量FCCを学習してもよい。
In the
実施例では、本発明を、電気自動車20に搭載される満充電容量学習装置に適用した場合について例示しているが、本発明は電気自動車20に搭載される満充電容量学習装置に適用するものに限定されるわけでなく、外部からの電力で充電可能な二次電池を備える装置であれば如何なる装置に用いても構わない。
In the embodiment, the present invention is applied to the full charge capacity learning device mounted on the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、電子制御ユニット70が「満充電容量学習装置」に相当する。
Correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the section of means for solving the problem. This is an example for specifically explaining the mode for carrying out the invention, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description in that column, and the embodiment is the invention of the invention described in the column of means for solving the problem. This is just a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are possible within a range not departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented.
本発明は、満充電容量学習装置の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacturing industry of the full charge capacity learning device.
20 電気自動車、22a,22b 駆動輪、24 デファレンシャルギヤ、26 駆動軸、32 モータ、34 インバータ、36 バッテリ、36a 電圧センサ、36b 電流センサ、36c,90 温度センサ、38 電力ライン、50 充電器、51 車両側コネクタ、52 接続検出センサ、70 電子制御ユニット、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ。 20 electric vehicle, 22a, 22b drive wheels, 24 differential gear, 26 drive shaft, 32 motor, 34 inverter, 36 battery, 36a voltage sensor, 36b current sensor, 36c, 90 temperature sensor, 38 power line, 50 charger, 51 Vehicle side connector, 52 connection detection sensor, 70 electronic control unit, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor ..
Claims (1)
設定された充電開始時刻と設定された充電終了時刻との間に前記外部充電を実行する場合において、前記満充電容量の学習を失敗した回数が所定値を超えているときには、前記外部充電の準備のための待機時間と、前記外部充電の実行に要する充電所要時間と、前記外部充電を終了した後に前記二次電池の分極の解消に要する分極解消時間と、の和の時間分前記充電終了時刻より前の時刻を前記充電開始時刻として設定し、前記充電開始時刻から前記待機時間を経過したときに前記外部充電を開始し、
前記充電終了時刻が経過した後に前記満充電容量を学習する、
満充電容量学習装置。 A full-charge-capacity learning device that learns the full-charge capacity of a secondary battery that can be externally charged by charging with electric power from an external power source.
When performing the external charging between the set charging start time and the set charging end time, when the number of times the learning of the full charge capacity has failed exceeds a predetermined value, the preparation for the external charging is performed. Standby time for charging, the charging time required to execute the external charging, and the polarization elimination time required to eliminate the polarization of the secondary battery after the external charging is finished, and the charging end time. Set a time earlier than the charging start time, start the external charging when the standby time has elapsed from the charging start time,
Learning the full charge capacity after the charging end time has passed,
Full charge capacity learning device.
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