JP2021022989A - vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
ここでの開示は、車両に関する。 The disclosure here relates to vehicles.
特開2015−119585号公報では、車両に搭載される電池システムに関する発明が開示されている。同公報で開示される電池システムは、モータジェネレータと蓄電装置とを備える車両が、上り坂を走行した後、下り坂を走行する場合において、下り坂を走行した際の二次電池のSOC(State Of Charge)の上昇量が、上り坂を走行した際のSOCの低下量に達した場合に回生充電を終了させるように構成されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-119585 discloses an invention relating to a battery system mounted on a vehicle. The battery system disclosed in the same gazette is the SOC (State) of a secondary battery when a vehicle equipped with a motor generator and a power storage device travels uphill and then downhill. Of Charge) is configured to end regenerative charging when the amount of increase reaches the amount of decrease in SOC when traveling uphill.
ところで、二次電池の温度が低い場合には、ハイレートでの充電によってLiが析出しやすいため、充電電流に制限が掛かりやすい。充電電流に制限が掛かると、下り坂で取り得る回生エネルギを十分に回収できない場合がある。 By the way, when the temperature of the secondary battery is low, Li is likely to be deposited by charging at a high rate, so that the charging current is likely to be limited. If the charging current is limited, it may not be possible to sufficiently recover the regenerative energy that can be obtained on the downhill.
ここで提案される車両は、車両の駆動用電源となる二次電池と、二次電池を温めるヒータと、車両の制動時に回収されたエネルギを電気エネルギに変換し、二次電池に充電するように構成された回生システムと、ナビゲーションシステムと、制御装置とを備えている。制御装置は、ナビゲーションシステムに基づいて前記車両の走行ルートを推定する処理と、推定された車両の走行ルートの予め定められた区間で、二次電池が予め定められた温度に加温された場合に得られる回生エネルギ量E1を推定する処理と、推定された車両の走行ルートの予め定められた区間で、二次電池が予め定められた温度に加温されない場合に得られる回生エネルギ量E2を推定する処理と、E1≦E2の場合には、二次電池を加温しないと判定する処理とが実行されるように構成されている。 The vehicle proposed here has a secondary battery that serves as a power source for driving the vehicle, a heater that heats the secondary battery, and energy recovered during braking of the vehicle is converted into electrical energy to charge the secondary battery. It is equipped with a rechargeable system, a navigation system, and a control device. The control device performs a process of estimating the travel route of the vehicle based on the navigation system, and when the secondary battery is heated to a predetermined temperature in a predetermined section of the estimated travel route of the vehicle. The regenerative energy amount E2 obtained when the secondary battery is not heated to a predetermined temperature in the predetermined section of the estimated vehicle travel route and the process of estimating the regenerative energy amount E1 obtained in The process of estimating and the process of determining that the secondary battery is not heated in the case of E1 ≦ E2 are configured to be executed.
かかる車両によれば、加温した場合と、加温しない場合とで、得られる回生エネルギ量が推定され、加温による特損に基づいて、加温するか否かが判定される。そして、加温しても特にならない場合には加温されないので、二次電池11を加温するか否かを、適切に判定することができるとともに、回生エネルギを効率良く回収できる。
According to such a vehicle, the amount of regenerative energy obtained is estimated depending on whether the vehicle is heated or not, and whether or not to heat is determined based on the extraordinary loss due to the heating. Then, if the heating does not cause any particular problem, the
以下、ここで開示される車両の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。 Hereinafter, an embodiment of the vehicle disclosed here will be described. The embodiments described herein are, of course, not intended to specifically limit the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described herein, unless otherwise specified.
図1は、車両10の構成例を示す模式図である。
ここで提案される車両10は、図1に示されているように、二次電池11と、温度センサと、ヒータ12と、回生システム40と、ナビゲーションシステム95と、制御装置100とを備えている。以下、制御装置は、適宜に「ECU(Electronic Control Unit)」と称される。
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of the
As shown in FIG. 1, the
なお、図1では、車両10の全体構成が概略的に示されている。車両10は、図1に示されているように、他の構成として、センサユニット15と、システムメインリレー20と、パワーコントロールユニット30と、駆動軸45と、駆動輪50と、DC/DCコンバータ60と、補機70と、受電部75と、充電器80と、充電リレー85と、パワースイッチ90とを備えている。図1は、車両10の全体構成の一例を示すに過ぎず、特段言及されない限りにおいて、本願発明を限定しない。システムメインリレーは、適宜に「SMR(System Main Relay)」と称される。また、パワーコントロールユニットは、適宜に「PCU(Power Control Unit)」と称される。
Note that FIG. 1 schematically shows the overall configuration of the
車両10は、電動車両である。ここで、「電動車両」は、二次電池から出力し、モータの駆動力によって走行する、あるいは走行が補助される車両である。かかる「電動車両」には、ハイブリッド車両、プラグインハイブリッド車両や電気自動車等がある。ここで、かかる電動車両において「走行」とは、エンジンを作動させてモータ及びエンジンの双方を用いて走行するHV(Hybrid Vehicle)走行と、モータの駆動力のみで走行するEV(Electric Vehicle)走行とを意味する。プラグインハイブリッド車両を含むハイブリッド車両では、HV走行と、EV走行が可能である。エンジンを搭載しない電気自動車では、EV走行が可能である。
The
二次電池11は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。二次電池11は、例えば、リチウムイオン電池或いはニッケル水素電池等の二次電池や、電気二重層キャパシタ等の蓄電素子でありうる。なお、リチウムイオン二次電池は、リチウムを電荷担体とする二次電池である。リチウムイオン二次電池は、電解質が液体のリチウムイオン二次電池や、固体の電解質を用いた、いわゆる全固体電池でありうる。
The
この実施形態では、二次電池11は、車両10の外部の電源200から受電部75を通じて供給される電力を受けて充電され得る(以下、電源200による二次電池11の充電を「外部充電」とも称する。)。
In this embodiment, the
センサユニット15は、二次電池11の状態を監視するためのセンサを含んで構成されている。この実施形態では、センサユニット15には、温度センサ15aと、電圧センサ15bと、電流センサ15cとが含まれている。温度センサ15aは、二次電池11の温度Tを検出するためのセンサである。電圧センサ15bは、二次電池11の電圧VBを検出するためのセンサである。電流センサ15cは、二次電池11に流れる電流IBを検出するためのセンサである。各センサの検出値は、ECU100によって検出される。
The
SMR20は、二次電池11と一対の電力線PL1,NL1との間に設けられ、ECU100によってオン/オフされる。
The
PCU30は、コンバータ32と、インバータ34とを含んで構成される。コンバータ32は、一対の電力線PL1,NL1と、一対の電力線PL2,NL2との間に設けられ、ECU100からの駆動信号に基づいて、一対の電力線PL2,NL2間の電圧を一対の電力線PL1,NL1間の電圧以上に昇圧する。コンバータ32は、例えば、電流可逆型の昇圧チョッパ回路によって構成される。
The PCU 30 includes a
インバータ34は、一対の電力線PL2,NL2とMG41との間に設けられ、ECU100からの駆動信号に基づいてMG41を駆動する。インバータ34は、例えば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路によって構成される。
The
回生システム40は、ここでは、モータジェネレータ(以下「MG(Motor Generator)」と称する。)41を備えている。MG41は、交流電動機である。交流電動機は、例えば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機でありうる。MG41は、インバータ34により駆動されて回転駆動力を発生する。MG41が発生した駆動力は、駆動軸45を通じて駆動輪50に伝達される。車両の制動時等には、MG41は、ジェネレータとして作動し発電する。MG41が発電した電力は、PCU30を通じて二次電池11に供給される。二次電池11は、車両制動時等のMG41の発電時にPCU30を通じてMG41の発電電力を受けて充電される。また、二次電池11は、PCU30を通じてMG41へ電力を供給することができる。
The
ヒータ12は、二次電池11を温める装置である。ヒータ12は、例えば、二次電池11を加熱する電熱線で構成されるヒータでありうる。この場合、ヒータ12は、一対の電力線PL1,NL1に接続され、一対の電力線PL1,NL1から電力を受けて作動するように構成される。ヒータ12は、かかる構成に限定されない。例えば、二次電池11が、複数の組電池を含んでいる場合には、二次電池11に含まれる複数の組電池が互いに充電と放電を繰り返すことによって、二次電池11が加温される構成されるように構成されていてもよい。この場合、二次電池11に含まれる複数の組電池のうち、一部の組電池を放電し、放電された電力を他の組電池に充電する。また、充電された組電池から放電し、放電された電力を他の組電池に充電する。このように、ヒータ12は、複数の組電池が互いに充電と放電を繰り返すことによって、加温されるように構成されていてもよい。ECU100からの制御信号に基づいて、ヒータ12が作動することによって、二次電池11が昇温する。
The
DC/DCコンバータ60は、一対の電力線PL1,NL1に接続され、ECU100からの制御信号に基づいて、一対の電力線PL1,NL1から受ける電力を補機電圧レベルに降圧して補機70へ供給するように構成される。補機70は、車両10に搭載される各種補機類および補機バッテリを総括的に示したものである。
The DC /
受電部75は、車両外部の電源200から供給される電力を受電して充電器80へ出力する。受電部75は、電源200に接続される充電ケーブルのコネクタを接続可能なインレットによって構成してもよいし、電源200側に設けられる送電コイルから磁界を通じて非接触で受電可能な受電コイルによって構成してもよい。
The
充電器80は、充電リレー85を介して一対の電力線PL1,NL1に接続される。充電器80は、電源200から受電部75を通じて供給される電力を二次電池11の電圧レベルに変換し、一対の電力線PL1,NL1を通じて二次電池11へ出力する。充電器80は、例えば、電源200から受ける交流電力を直流に変換するAC/DCコンバータと、AC/DCコンバータの出力を二次電池11の電圧レベルに変換するDC/DCコンバータとを含んで構成される。
The
充電リレー85は、充電器80と一対の電力線PL1,NL1との間に設けられ、外部充電の実行時にECU100によってオンされる。
The charging
パワースイッチ90は、車両10を利用するユーザが操作可能なスイッチである。車両のシステム停止中に所定の操作を伴ってパワースイッチ90が操作されると、システム起動処理が実行され、SMR20がオンされるとともに各種電気機器が作動可能となる。また、システム起動中に所定の操作を伴ってパワースイッチ90が操作されると、システム停止処理が実行され、各種電気機器が作動停止するとともにSMR20がオフされる。なお、外部充電時は、例えば、電源200の充電ケーブルが受電部75に接続されると、パワースイッチ90が操作されることなくSMR20および充電リレー85がオンされるとともに充電器80が作動可能となる。
The
ナビゲーションシステム95は、車両の走行ルートを推定するシステムであり得る。ナビゲーションシステム95は、例えば、地図情報を記憶している。また、ナビゲーションシステム95は、人工衛星からの電波に基づいて車両10の現在位置を特定するNSS(衛星航法システム、Navigation Satellite System)受信機を含む。ナビゲーションシステム95は、ECU100からの要求に従って、NSS受信機により特定される現在位置を示す現在地情報をECU100へ出力する。また、ナビゲーションシステム95は、目的地などの情報に基づいて、現在地から目的地までの車両の走行ルートを推定するように構成されているとよい。また、ナビゲーションシステム95は、目的地などの情報がない場合でも、車両の走行ルートが進行方向に沿って一本道である場合には、今後の車両の走行ルートを推定することができるように構成されていてもよい。また、ナビゲーションシステム95は、車両の過去の走行ルートを記憶し、過去の走行ルートに基づいて、今後の車両の走行ルートを推定するように構成されていてもよい。
The
NSSは、位置および高度を特定可能なシステムであればよく、例えば、GPS(全地球測位システム、Global Positioning System)のようなGNSS(全地球航法衛星システム、Global Navigation Satellite System)であってもよいし、例えば、QZSS(Quasi-Zenith Satellite System、準天頂衛星システム)のようなRNSS(地域航法衛星システム、Regional Navigation Satellite System)であってもよいし、NSSに替えて、衛星以外で位置および高度を特定可能なシステムであってもよいし、他のシステムであってもよいし、位置および高度を特定可能な複数のシステムを組合わせたシステムであってもよい。 The NSS may be a system that can specify the position and altitude, and may be a GNSS (Global Navigation Satellite System) such as GPS (Global Positioning System). However, for example, it may be an RNSS (Regional Navigation Satellite System) such as QZSS (Quasi-Zenith Satellite System), or it may be a position and altitude other than satellite instead of NSS. It may be a system that can specify the above, another system, or a system that combines a plurality of systems that can specify the position and altitude.
ECU100は、CPU(Central Processing Unit)と、メモリ(ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory))と、入出力バッファとを含んで構成される(いずれも不図示)。CPUは、ROMに格納されているプログラムをRAM等に展開して実行する。ROMに格納されているプログラムには、ECU100によって実行される処理が記されている。制御装置100の各構成および処理は、コンピュータによって具現化されるデータを予め定められた形式で記憶するデータベース、データ構造、予め定められたプログラムに従って所定の演算処理を行う処理モジュールなどとして、または、それらの一部として具現化されうる。
The
図2は、上り坂と下り坂での車両10の走行を説明するための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the traveling of the
図2に示された例では、車両10は、上り坂R1を走行した後、下り坂R2を走行する。ここで上り坂R1では、車両10は、二次電池11から放電し、HV走行またはEV走行にて走行する。下り坂R2では、車両10は、車両が制動される際に、適宜に回生エネルギを得て、二次電池11に充電する。ここで、上り坂R1の走行開始時の二次電池11のSOCがX%、頂点到達時のSOCがY%、下り坂R2の走行終了時のSOCがZ%であるとする。
In the example shown in FIG. 2, the
上り坂R1で車両10がHV走行またはEV走行にて走行すると、二次電池11の放電により、SOCは低下する。上り坂R1では、二次電池11のSOCは、(X−Y)%、低下する。下り坂R2では、車両が制動される際に適宜に回生エネルギが得られて、二次電池11が充電されるので、二次電池11のSOCは(Z−Y)%、上昇するものとする。
When the
回生エネルギを回収する場合、二次電池11に許容される充電電流が大きければ大きいほど、得られる回生エネルギを効率良く回収することができる。他方で、二次電池11の劣化を抑制するとの観点で、二次電池11に印加される充電電流が制限される場合もある。例えば、リチウムイオン二次電池では、大きい充電電流に対して、リチウムイオン二次電池内の反応やリチウムイオンの拡散が追いつかず、リチウムイオンの偏りや、リチウムの析出が生じる場合がある。このような事象を抑制するために、充電電流が抑制される場合がある。特に、二次電池11の温度が低いと、リチウムイオン二次電池内の反応やリチウムイオンの拡散のスピードが遅くなる。
When recovering the regenerative energy, the larger the charging current allowed in the
また、二次電池11は、予め定められたSOCの範囲(使用域)内で用いられる。二次電池11の使用域は、例えば、SOC30%〜70%、SOC40%〜60%など、適宜に設定されうる。かかる使用域において、低SOCの近傍域では、充電過多となるように制御され、高SOCの近傍域では、放電過多となるように制御される。このように、車両10の制御装置100は、二次電池11のSOCや温度を監視し、放電電流や充電電流を適宜に抑制する。
Further, the
このように、車両10の制御装置100は、放電電流や充電電流を適宜に抑制し、二次電池11の劣化を抑制する。このため、車両10がこれから走行する走行ルートにおいて、下り坂が続くような場合でも、回生エネルギを十分に得ることができない場合がある。
In this way, the
ここで提案される制御装置100は、以下の処理部A1〜処理部A4を備えている。
処理部A1は、ナビゲーションシステム95に基づいて車両10の走行ルートを推定するように構成されている。かかる処理によって、車両10の走行ルートが推定される。
The
The processing unit A1 is configured to estimate the traveling route of the
処理部A2は、推定された車両10の走行ルートの予め定められた区間で、二次電池11が予め定められた温度に加温された場合に得られる回生エネルギ量E1を推定するように構成されている。
The processing unit A2 is configured to estimate the amount of regenerative energy E1 obtained when the
〈加温された場合に得られる回生エネルギ量E1〉
ここで加温された場合に得られる回生エネルギ量E1は、二次電池11が加温されることによって、充電電流値の上限を大きくできる。ここで加温された場合に得られる回生エネルギ量E1は、例えば、走行ルートで得られる回生エネルギE1aと、加温に要するエネルギE1bとの差分、E1=E1a−E1bとして得られる。
<Regenerative energy amount E1 obtained when heated>
The regenerative energy amount E1 obtained when heated here can increase the upper limit of the charging current value by heating the
〈加温された場合に走行ルートで得られる回生エネルギE1a〉
ここで、走行ルートで得られる回生エネルギE1aは、二次電池11が充電電流値の上限を大きくできる予め定められた温度T1に加温された状態で、推定された車両10の走行ルートを走行した時に得られる回生エネルギを得るとよい。ここで、予め定められた温度T1は、劣化が抑えられ、かつ、充電電流値の上限値を高く設定できる温度に定められるとよい。かかる予め定められた温度T1は、電池の設計に基づいて定められる。また、予め定められた温度T1は、電池の経年的な劣化状態を考慮して補正されるように構成されていてもよい。例えば、予め用意された制御マップに基づいて、二次電池11の経年的な使用状況や電池の状態に応じて、適当な温度T1が設定されるように構成されていてもよい。
<Regenerative energy E1a obtained on the traveling route when heated>
Here, the regenerative energy E1a obtained in the traveling route travels on the estimated traveling route of the
走行ルートで得られる回生エネルギE1aは、ナビゲーションシステム95によって得られる走行ルートに基づいて、予め定められた速度で走行した際に得られる回生エネルギが演算で求められるように構成されているとよい。
The regenerative energy E1a obtained on the traveling route may be configured such that the regenerative energy obtained when traveling at a predetermined speed is calculated based on the traveling route obtained by the
予め定められた走行ルートに入る前の電池のSOCが、予め定められた使用域のうち上限の近傍である場合には、回収できるSOCが制限される場合がある。このため、制御装置100は、予め定められた走行ルートに入る前の電池のSOCに基づいて、走行ルートで得られる回生エネルギE1aの予測値が得られるように構成されていてもよい。
If the SOC of the battery before entering the predetermined travel route is near the upper limit of the predetermined range of use, the SOC that can be recovered may be limited. Therefore, the
この場合、制御装置100は、走行ルートで得られる回生エネルギE1aを適宜に補正するように構成されていてもよい。走行ルートで得られる回生エネルギE1aは、補正係数α1が掛けられるものでありうる。
In this case, the
〈補正係数α1〉
補正係数α1は、例えば、ブレーキのタイミングや強さなどドライバの癖を、走行データに基づいて定められるものでもよい。例えば、ブレーキのタイミングや強さなどドライバの癖に基づいて、回生エネルギE1aの予測値が補正されるように構成されていてもよい。例えば、回生入力をより回収しようとする制御モードを備えており、適切に制御モードが切り替えられる場合や、下り坂でブレーキを緩く踏むドライバの場合は、回生エネルギがより多く回収される傾向がある。なお、車両が自律的に走行する自動運転モードを備えている場合には、走行ルートで得られる回生エネルギE1aは、自動運転モードでの運転に応じて推定されるとよい。
<Correction coefficient α1>
The correction coefficient α1 may be determined based on driving data, for example, the driver's habits such as the timing and strength of the brake. For example, the predicted value of the regenerative energy E1a may be corrected based on the driver's habits such as the timing and strength of the brake. For example, it has a control mode that attempts to recover more regenerative input, and if the control mode is switched appropriately, or if the driver steps on the brake loosely on a downhill, the regenerative energy tends to be recovered more. .. When the vehicle is provided with an automatic driving mode in which the vehicle travels autonomously, the regenerative energy E1a obtained on the traveling route may be estimated according to the driving in the automatic driving mode.
また、雨で道路が濡れている場合や渋滞している場合など、天候情報や渋滞情報に基づいて、走行ルートの道路状況を予測し、走行ルートで得られる回生エネルギE1aの予測値が得られるように構成されていてもよい。補正係数α1は、例えば、予め用意された制御マップに基づいて取得されるように構成されていてもよい。例えば、渋滞時は、ストップアンドゴーの繰り返しになりやすく、車両が動き出す際にエネルギを消費しやすい。そのため、走行ルートで得られる回生エネルギE1aは増えるものの消費されるエネルギも増えるため相殺されて全体として得られる回生エネルギE1aは、小さくなる傾向がある。 In addition, when the road is wet due to rain or when the road is congested, the road condition of the traveling route is predicted based on the weather information and the congestion information, and the predicted value of the regenerative energy E1a obtained by the traveling route can be obtained. It may be configured as follows. The correction coefficient α1 may be configured to be acquired based on, for example, a control map prepared in advance. For example, when there is a traffic jam, stop-and-go is likely to be repeated, and energy is likely to be consumed when the vehicle starts to move. Therefore, although the regenerative energy E1a obtained on the traveling route increases, the energy consumed also increases, so that the regenerative energy E1a obtained as a whole tends to be small because it is offset.
〈加温に要するエネルギE1b〉
加温の際に、二次電池11の放電を要する場合には、加温に要するエネルギE1bが相殺される。加温に要するエネルギE1bは、二次電池11を予め定められた温度に加温するためのエネルギとして求められる。加温に要するエネルギE1bは、加温前の二次電池11の温度や二次電池周辺の環境温度(外気温)に基づいて求められる。
<Energy required for heating E1b>
When the
〈処理部A3〉
処理部A3は、推定された車両10の走行ルートの予め定められた区間で、二次電池11が予め定められた温度に加温されない場合に得られる回生エネルギ量E2を推定するように構成されている。ここで加温されない場合に得られる回生エネルギ量E1は、例えば、加温されない場合に走行ルートで得られる回生エネルギE2aとして得られる。E2aは、二次電池11が加温されないため、二次電池11が加温された時に得られる回生エネルギEa1と異なる。特に、二次電池11の温度が低い場合には、Ea1とEa2との差が大きくなる。また、加温されない場合に走行ルートで得られる回生エネルギE2aについても、上述した補正係数α1と同様にして、ドライバの癖や道路状況に応じて得られる補正係数α2が掛けられるものでありうる。
<Processing unit A3>
The processing unit A3 is configured to estimate the amount of regenerative energy E2 obtained when the
〈処理部A4〉
処理部A4は、E1≦E2の場合には、二次電池を加温しないと判定するように構成されている。また、図3のフローチャートに示された実施形態では、処理部A4では、E1>E2の場合には二次電池が加温されるように構成されている。つまり、加温した場合と、加温しない場合とで、得られる回生エネルギ量を推定し、加温による特損に基づいて、加温するか否かで判定する。そして、加温した場合に、得られる回生エネルギ量が多いと推定される場合に、加温を実施するものです。これにより、回生エネルギが効率良く得られる。
<Processing unit A4>
The processing unit A4 is configured to determine that the secondary battery is not heated when E1 ≦ E2. Further, in the embodiment shown in the flowchart of FIG. 3, the processing unit A4 is configured to heat the secondary battery when E1> E2. That is, the amount of regenerative energy obtained is estimated in the case of heating and the case of not heating, and it is determined whether or not to heat based on the extraordinary loss due to heating. Then, when it is estimated that the amount of regenerative energy obtained is large when heating is performed, heating is performed. As a result, regenerative energy can be efficiently obtained.
図3は、かかる制御装置100の処理フローを例示するフローチャートである。ここで例示されるように、制御装置100は、電池情報(電池温度,電圧,電流)を取得する(S1)。電池情報には、SOCも含まれうる。ここでは、SOCは、電圧値や電流値に基づいて得られる。制御装置100は、電池情報を記憶する記憶部を備えていてもよい。
FIG. 3 is a flowchart illustrating the processing flow of the
次に、電池温度Txが、予め定められた電池温度T1よりも低いか否かを判定する(S2)。ここで、予め定められた電池温度T1は、加温される場合に、二次電池11を加温する目標値である。制御装置100は、電池温度Txが、予め定められた電池温度T1よりも高いか否かを判定する処理部を備えていてもよい。ここで、予め定められた電池温度T1よりも低くない場合、換言すると、Tx≧T1である場合には、二次電池11を加温することを要さない。
Next, it is determined whether or not the battery temperature Tx is lower than the predetermined battery temperature T1 (S2). Here, the predetermined battery temperature T1 is a target value for heating the
電池温度Txが、予め定められた電池温度T1よりも低い場合には、加温された場合に得られる回生エネルギ量E1を推定する(S3)。さらに、加温されない場合に得られる回生エネルギ量E2を推定する(S4)。そして、E1>E2を判定する(S5)。そして、E1>E2でない場合(No)、つまり、加温された場合に得られる回生エネルギ量E1が、加温されない場合に得られる回生エネルギ量E2以下(E1≦E2)である場合には、加温しない。E1>E2である場合(Yes)、つまり、加温された場合に得られる回生エネルギ量E1が、加温されない場合に得られる回生エネルギ量E2よりも大きい(E1>E2)場合には、加温する(S6)。かかるフローは、例えば、予め定められた制御周期(例えば、30秒)毎に繰り返されるとよい。 When the battery temperature Tx is lower than the predetermined battery temperature T1, the amount of regenerative energy E1 obtained when the battery is heated is estimated (S3). Further, the amount of regenerative energy E2 obtained when not heated is estimated (S4). Then, it is determined that E1> E2 (S5). Then, when E1> E2 is not (No), that is, when the regenerative energy amount E1 obtained when heated is equal to or less than the regenerative energy amount E2 (E1 ≦ E2) obtained when not heated. Do not heat. When E1> E2 (Yes), that is, when the amount of regenerative energy E1 obtained when heated is larger than the amount of regenerative energy E2 obtained when not heated (E1> E2), it is added. Warm (S6). Such a flow may be repeated, for example, every predetermined control cycle (for example, 30 seconds).
このように、ここで開示される車両によれば、加温による特損が判定され、加温した方が得られるエネルギが大きい場合に加温される。このため、電池の加温の要否が、より適切に判断される。これにより、回生エネルギがより効率良く回収される。 As described above, according to the vehicle disclosed here, the extraordinary loss due to heating is determined, and the vehicle is heated when the energy obtained by heating is larger. Therefore, the necessity of heating the battery is more appropriately determined. As a result, the regenerative energy is recovered more efficiently.
次に、図4は、制御装置100の他の形態の処理フローを示すフローチャートである。
Next, FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow of another form of the
図4に示された処理フローでは、判定処理S5において、加温された場合に得られる回生エネルギ量E1が、加温されない場合に得られる回生エネルギ量E2よりも大きい(E1>E2)場合には、さらに加温によって電池の劣化量Dxが推定される(S7)。かかる電池の劣化量Dxが、予め定められた閾値D1以下か否かが判定される(S8)。そして、Dx≦D1でない場合(No)、つまり、電池の劣化量Dxが、予め定められた閾値D1よりも大きい場合(Dx>D1)には、加温はしない。Dx≦D1である場合(Yes)、つまり、電池の劣化量Dxが、予め定められた閾値D1以下である場合に、二次電池11が加温されるように構成されている。
In the processing flow shown in FIG. 4, in the determination process S5, when the regenerative energy amount E1 obtained when heated is larger than the regenerative energy amount E2 obtained when not heated (E1> E2). The amount of deterioration Dx of the battery is estimated by further heating (S7). It is determined whether or not the deterioration amount Dx of the battery is equal to or less than a predetermined threshold value D1 (S8). Then, when Dx ≦ D1 (No), that is, when the deterioration amount Dx of the battery is larger than the predetermined threshold value D1 (Dx> D1), the heating is not performed. The
これにより、二次電池11を加温した場合でも、二次電池11に生じる劣化が許容範囲内である場合に、二次電池11が加温される。つまり、二次電池11を加温した場合に、二次電池11に生じる劣化が許容範囲を超える場合には、二次電池11は加温されない。例えば、二次電池11が加温されて温度が高くなることで、入出力マップに基づいて許容される充電電流と放電電流が高くなり、それに伴い電池の負荷が増大する。このため、二次電池11が加温されることで、二次電池11の劣化が促進される場合もありうる。このように、二次電池11の劣化が促進される場合には、加温が抑制されるように構成されているとよい。なお、閾値D1は、二次電池11の経年的な使用状況や電池の状態に応じて補正されてもよい。例えば、予め用意された制御マップに基づいて、二次電池11の経年的な使用状況や電池の状態に応じて、適当な閾値D1が設定されるように構成されていてもよい。
As a result, even when the
ここで、電池の劣化量Dxの推定手法には、種々の提案があり、適宜に採用することができる。電池の劣化量Dxの推定手法には、例えば、特開2017−9540号公報に開示された手法や、特開2018−120785号公報に開示された手法がある。 Here, there are various proposals for the method of estimating the deterioration amount Dx of the battery, which can be appropriately adopted. Examples of the method for estimating the deterioration amount Dx of the battery include the method disclosed in JP-A-2017-9540 and the method disclosed in JP-A-2018-12785.
また、この場合、加温する温度T1の設定が高く、劣化が進むような場合や、回生エネルギが充電される際の発熱などに基づいて、二次電池11の温度が高くなり、劣化が進むようなことが考慮されてもよい。このため、Dx≦D1でない場合(No)、つまり、電池の劣化量Dxが、予め定められた閾値D1よりも大きい場合(Dx>D1)には、二次電池11を加温する際の予め定められた温度T1を低く設定し直し、再度判定フローにて、判定の要否を判断してもよい。この場合、二次電池11が加温される場合でも、二次電池11の劣化が抑制されるように適当な温度に加温されるようになり、二次電池11の劣化が進むのが抑制される。
Further, in this case, the temperature of the
以上、ここで開示される車両について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた車両の実施形態などは、本発明を限定しない。また、ここで開示される車両は、種々変更でき、特段の問題が生じない限りにおいて、各構成要素やここで言及された各処理は適宜に省略され、または、適宜に組み合わされうる。 The vehicles disclosed here have been described in various ways. Unless otherwise specified, vehicle embodiments and the like cited herein do not limit the present invention. In addition, the vehicles disclosed herein can be variously modified, and each component and each process referred to here may be appropriately omitted or combined as appropriate, unless a particular problem arises.
10 車両
11 二次電池
12 ヒータ
15 センサユニット
15a 温度センサ
15b 電圧センサ
15c 電流センサ
20 システムメインリレー(SMR)
30 パワーコントロールユニット(PCU)
32 コンバータ
34 インバータ
40 回生システム
41 モータジェネレータ(MG)
45 駆動軸
50 駆動輪
60 DC/DCコンバータ
70 補機
75 受電部
80 充電器
85 充電リレー
90 パワースイッチ
95 ナビゲーションシステム
100 制御装置(ECU)
200 電源
10
30 Power Control Unit (PCU)
32
45
200 power supply
Claims (1)
前記二次電池を温めるヒータと、
前記車両の制動時に回収されたエネルギを電気エネルギに変換し、前記二次電池に充電するように構成された回生システムと、
ナビゲーションシステムと、
制御装置と
を備えた車両であって、
前記制御装置は、
前記ナビゲーションシステムに基づいて前記車両の走行ルートを推定する処理と、
推定された前記車両の走行ルートの予め定められた区間で、前記二次電池が予め定められた温度に加温された場合に得られる回生エネルギ量E1を推定する処理と、
推定された前記車両の走行ルートの予め定められた区間で、前記二次電池が予め定められた温度に加温されない場合に得られる回生エネルギ量E2を推定する処理と、
E1≦E2の場合には、前記二次電池を加温しないと判定する処理と
が実行されるように構成された、
車両。 A secondary battery that is the power source for driving the vehicle,
The heater that heats the secondary battery and
A regenerative system configured to convert the energy recovered during braking of the vehicle into electrical energy and charge the secondary battery.
Navigation system and
A vehicle equipped with a control device
The control device is
A process of estimating the traveling route of the vehicle based on the navigation system, and
A process of estimating the amount of regenerative energy E1 obtained when the secondary battery is heated to a predetermined temperature in a predetermined section of the estimated travel route of the vehicle, and
A process of estimating the amount of regenerative energy E2 obtained when the secondary battery is not heated to a predetermined temperature in a predetermined section of the estimated travel route of the vehicle, and
In the case of E1 ≦ E2, the process of determining that the secondary battery is not heated is executed.
vehicle.
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