JP2021048746A - Remaining capacity setting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリの残存容量を設定する残存容量設定装置に関する。 The present invention relates to a remaining capacity setting device for setting the remaining capacity of a battery.
この種の装置としては、例えば下記特許文献1に見られるように、バッテリの充電電流を検出してバッテリの残存容量を設定する装置が知られている。この装置では、バッテリの定電圧充電中にバッテリの充電電流を検出し、所定時間に得た複数の充電電流データに基づいて、充電電流値が収束値に到達するまでの充電電流積算値に基づいて残存容量の初期値を設定する。この方法では、充電電流積算値に基づいて残存容量の初期値が設定されるため、残存容量を早期に設定できる。 As a device of this type, for example, as seen in Patent Document 1 below, a device that detects the charging current of a battery and sets the remaining capacity of the battery is known. This device detects the charging current of the battery during constant voltage charging of the battery, and based on a plurality of charging current data obtained at a predetermined time, it is based on the integrated charging current value until the charging current value reaches the convergence value. And set the initial value of the remaining capacity. In this method, since the initial value of the remaining capacity is set based on the integrated charging current value, the remaining capacity can be set at an early stage.
しかし、上記の方法では、バッテリが低蓄電状態である場合には、バッテリの定電圧充電において充電に伴い充電電流が徐々に低下し収束値に到達するまでの時間が長引く。そのため、充電電流値の検出誤差の累積等により、残存容量の初期値に発生する誤差が増大する。この結果、残存容量を適正に設定できず、使用可能なバッテリの容量範囲が狭くなり、バッテリの劣化が促進される。 However, in the above method, when the battery is in a low storage state, the charging current gradually decreases with charging in the constant voltage charging of the battery, and the time until the convergent value is reached is prolonged. Therefore, the error generated in the initial value of the remaining capacity increases due to the accumulation of the detection error of the charging current value and the like. As a result, the remaining capacity cannot be set appropriately, the capacity range of the usable battery is narrowed, and the deterioration of the battery is promoted.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、定電圧充電時において、バッテリの残存容量を適正に設定できる残存容量設定装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a residual capacity setting device capable of appropriately setting the remaining capacity of a battery at the time of constant voltage charging.
上記課題を解決するための第1の手段は、バッテリの定電圧充電中に前記バッテリの充電電流を検出して前記バッテリの残存容量を設定する残存容量設定装置であって、定電圧充電の開始時において前記バッテリが所定の低蓄電状態であるか否かを判定する蓄電状態判定部と、前記バッテリが前記低蓄電状態でないと判定された場合に、前記定電圧充電の開始後において前記充電電流が所定の収束値に到達する前に、前記充電電流の変化データに基づいて前記充電電流が前記収束値に到達するまでに要する充電電力を算出するとともに、その充電電力に基づいて前記残存容量の初期値を設定する第1設定部と、前記バッテリが前記低蓄電状態であると判定された場合に、前記定電圧充電の開始後において前記充電電流が所定の収束値に到達した時に、所定値を前記残存容量の初期値として設定する第2設定部と、を備える。 The first means for solving the above-mentioned problems is a residual capacity setting device that detects the charging current of the battery during constant voltage charging of the battery and sets the remaining capacity of the battery, and starts constant voltage charging. At times, a storage state determination unit that determines whether or not the battery is in a predetermined low storage state, and a charging current after the start of the constant voltage charging when it is determined that the battery is not in the low storage state. Calculates the charging power required for the charging current to reach the converged value based on the change data of the charging current before reaching a predetermined convergence value, and the remaining capacity is calculated based on the charging power. A predetermined value when the charging current reaches a predetermined convergent value after the start of the constant voltage charging when the first setting unit for setting the initial value and the battery are determined to be in the low storage state. Is provided as a second setting unit for setting the initial value of the remaining capacity.
バッテリの定電圧充電中にバッテリの残存容量の初期値を設定する方法として、バッテリの定電圧充電中にバッテリの充電電流を検出し、充電電流が収束値に到達する前に、充電電流の変化と、充電電流が収束値に到達するまでに要する充電電力と、に基づいて残存容量の初期値を設定する方法が知られている。この方法では、充電電流が収束値に到達する前に残存容量の初期値が設定されるため、残存容量を早期に設定できる。 As a method of setting the initial value of the remaining capacity of the battery during constant voltage charging of the battery, the charging current of the battery is detected during constant voltage charging of the battery, and the change of the charging current before the charging current reaches the convergence value. A method of setting the initial value of the remaining capacity is known based on the charging power required for the charging current to reach the convergence value. In this method, since the initial value of the remaining capacity is set before the charging current reaches the convergence value, the remaining capacity can be set early.
しかし、上記の設定方法では、充電電流の検出誤差や効率の影響により充電電力に誤差が発生し、これにより残存容量の初期値に誤差が発生する。特に、バッテリが低蓄電状態である場合には、バッテリの定電圧充電において充電に伴い充電電流が徐々に低下し収束値に到達するまでの時間が長引く。そのため、充電電力の誤差の増大により、残存容量の初期値に発生する誤差が増大する。この結果、残存容量を適正に設定できず、使用可能なバッテリの容量範囲が狭くなり、バッテリの劣化が促進される。 However, in the above setting method, an error occurs in the charging power due to the influence of the detection error of the charging current and the efficiency, which causes an error in the initial value of the remaining capacity. In particular, when the battery is in a low storage state, the charging current gradually decreases with charging in the constant voltage charging of the battery, and the time until the convergent value is reached is prolonged. Therefore, as the error in the charging power increases, the error that occurs in the initial value of the remaining capacity increases. As a result, the remaining capacity cannot be set appropriately, the capacity range of the usable battery is narrowed, and the deterioration of the battery is promoted.
上記構成では、上記設定方法である第1設定方法に加えて、定電圧充電の開始後において充電電流が収束値に到達した時に、所定値を残存容量の初期値として設定する第2設定方法を実施可能であり、定電圧充電の開始時におけるバッテリの蓄電状態に基づいて、第1設定方法と第2設定方法とを選択的に実施する。具体的には、定電圧充電の開始時においてバッテリが低蓄電状態でない場合には、第1設定部により上記第1設定方法を実施し、バッテリが低蓄電状態である場合には、第2設定部により上記第2設定方法を実施する。第2設定方法では、充電電力を算出しないため、充電電力の誤差が発生しない。また、第1設定方法では、充電電力の誤差が発生するものの、その実施が、バッテリが低充電状態でない場合に限られており、充電電力の誤差の増大が抑制される。つまり、定電圧充電の開始時におけるバッテリの蓄電状態に関わらず、充電電力の誤差の増大を抑制でき、バッテリの残存容量を適正に設定できる。 In the above configuration, in addition to the first setting method which is the above setting method, a second setting method in which a predetermined value is set as an initial value of the remaining capacity when the charging current reaches the convergence value after the start of constant voltage charging is provided. It can be carried out, and the first setting method and the second setting method are selectively carried out based on the state of charge of the battery at the start of constant voltage charging. Specifically, when the battery is not in the low storage state at the start of constant voltage charging, the first setting method is performed by the first setting unit, and when the battery is in the low storage state, the second setting is performed. The second setting method is carried out by the unit. In the second setting method, since the charging power is not calculated, an error of the charging power does not occur. Further, in the first setting method, although an error in charging power occurs, the implementation is limited to the case where the battery is not in a low charging state, and an increase in the error in charging power is suppressed. That is, regardless of the state of charge of the battery at the start of constant voltage charging, an increase in the error of the charging power can be suppressed, and the remaining capacity of the battery can be set appropriately.
第2の手段では、前記残存容量設定装置は、車両に搭載された前記バッテリの前記残存容量を設定する装置であり、前記車両の発進のための操作が行われたか否かを判定する操作判定部を備え、前記第2設定部は、前記蓄電状態判定部により前記バッテリが前記低蓄電状態でないと判定された場合でも、前記操作判定部により前記操作が行われていないと判定された場合に、前記所定値による前記残存容量の初期値の設定を実施する。 In the second means, the remaining capacity setting device is a device for setting the remaining capacity of the battery mounted on the vehicle, and is an operation determination for determining whether or not an operation for starting the vehicle has been performed. The second setting unit includes a unit, and even when the battery storage state determination unit determines that the battery is not in the low storage state, the operation determination unit determines that the operation is not performed. , The initial value of the remaining capacity is set according to the predetermined value.
上記構成では、定電圧充電の開始時においてバッテリが低蓄電状態でなくても、車両の発進のための操作がなければ、第2設定方法を実施する。車両の発進のための操作がないため、第2設定方法により残存容量の初期値を設定するための比較的長い設定期間を確保できる。そして、第2設定方法を実施することにより、充電電力の誤差の発生を抑制でき、バッテリの残存容量を適正に設定できる。 In the above configuration, even if the battery is not in a low storage state at the start of constant voltage charging, the second setting method is performed if there is no operation for starting the vehicle. Since there is no operation for starting the vehicle, a relatively long setting period for setting the initial value of the remaining capacity can be secured by the second setting method. Then, by implementing the second setting method, the occurrence of an error in the charging power can be suppressed, and the remaining capacity of the battery can be set appropriately.
第3の手段では、前記残存容量設定装置は、車両に搭載された前記バッテリの前記残存容量を設定する装置であり、前記蓄電状態判定部は、第1蓄電状態判定部であり、前記低蓄電状態は、第1低蓄電状態であり、定電圧充電の開始後において前記バッテリが第2低蓄電状態であるか否かを判定する第2蓄電状態判定部を備え、前記第1設定部は、前記第1蓄電状態判定部により前記バッテリが前記第1低蓄電状態であると判定された場合でも、前記第2蓄電状態判定部により前記バッテリが前記第2低蓄電状態でないと判定された場合には、前記充電電力による前記残存容量の初期値の設定を実施する。 In the third means, the remaining capacity setting device is a device for setting the remaining capacity of the battery mounted on the vehicle, the storage state determination unit is the first storage state determination unit, and the low storage capacity is low. The state is the first low storage state, and the first setting unit includes a second storage state determination unit that determines whether or not the battery is in the second low storage state after the start of constant voltage charging. Even when the first storage state determination unit determines that the battery is in the first low storage state, the second storage state determination unit determines that the battery is not in the second low storage state. Sets the initial value of the remaining capacity by the charging power.
上記構成では、定電圧充電の開始時においてバッテリが第1低蓄電状態であっても、定電圧充電によりバッテリが第2低蓄電状態でなくなっていれば、第1設定方法を実施する。バッテリが第2低蓄電状態でなくなっているため、第1設定方法を実施しても、充電電力の誤差の増大を抑制でき、バッテリの残存容量を適正に設定できる。そして、第1設定方法を実施することにより、バッテリの残存容量を早期に設定できる。 In the above configuration, even if the battery is in the first low storage state at the start of constant voltage charging, the first setting method is performed if the battery is no longer in the second low storage state due to constant voltage charging. Since the battery is no longer in the second low storage state, even if the first setting method is performed, an increase in the error of the charging power can be suppressed, and the remaining capacity of the battery can be set appropriately. Then, by implementing the first setting method, the remaining capacity of the battery can be set at an early stage.
第4の手段では、前記残存容量設定装置は、車両に搭載された前記バッテリの前記残存容量を設定する装置であり、定電圧充電は、前記車両の起動時に実施され、前記蓄電状態判定部は、前記車両の駐車状態における前記バッテリの放電情報を取得し、その放電情報に基づいて、前記バッテリが前記低蓄電状態であるか否かを判定する。 In the fourth means, the remaining capacity setting device is a device for setting the remaining capacity of the battery mounted on the vehicle, constant voltage charging is performed when the vehicle is started, and the electricity storage state determination unit is used. , The discharge information of the battery in the parked state of the vehicle is acquired, and based on the discharge information, it is determined whether or not the battery is in the low storage state.
車両の駐車状態では、バッテリの自然放電等によりバッテリの残存容量が低下する。そのため、車両の起動時にバッテリを定電圧充電することで、バッテリの過放電を抑制できる。上記構成では、車両の起動時にバッテリを定電圧充電する場合、車両の駐車状態におけるバッテリの放電情報を取得し、その放電情報に基づいてバッテリが低蓄電状態であるか否かを判定する。そのため、バッテリが低蓄電状態であるか否かを適正に判定でき、バッテリの残存容量を適正に設定できる。 When the vehicle is parked, the remaining capacity of the battery decreases due to the natural discharge of the battery or the like. Therefore, over-discharging of the battery can be suppressed by charging the battery at a constant voltage when the vehicle is started. In the above configuration, when the battery is charged at a constant voltage when the vehicle is started, the discharge information of the battery in the parked state of the vehicle is acquired, and it is determined whether or not the battery is in the low storage state based on the discharge information. Therefore, it is possible to appropriately determine whether or not the battery is in a low storage state, and it is possible to appropriately set the remaining capacity of the battery.
第5の手段では、前記蓄電状態判定部は、定電圧充電の開始時における前記バッテリの蓄電量が閾値よりも小さい場合に、前記バッテリが前記低蓄電状態であると判定しており、前記バッテリの温度を取得する温度取得部を備え、前記蓄電状態判定部は、前記バッテリが低温の場合には、高温の場合に比べて前記閾値を小さく設定し、その閾値に基づいて、前記バッテリが前記低蓄電状態であるか否かを判定する。 In the fifth means, the storage state determination unit determines that the battery is in the low storage state when the storage amount of the battery at the start of constant voltage charging is smaller than the threshold value, and the battery When the battery is at a low temperature, the storage state determination unit sets the threshold value smaller than when the battery is at a high temperature, and based on the threshold value, the battery makes the battery. Determine whether or not the battery is in a low storage state.
充電電力の誤差は、バッテリの温度に依存し、バッテリが低温の場合には、高温の場合に比べて誤差が小さくなる。そこで、上記構成では、バッテリが低温の場合には、高温の場合に比べて閾値を小さく設定する。つまり、バッテリが低温の場合には、充電電力の誤差が小さいため、閾値を小さく設定し、第1設定方法を実施しやすくする。これにより、充電電力の誤差の増大を抑制しつつ、バッテリの残存容量を早期に設定できる。 The error in charging power depends on the temperature of the battery, and when the battery is cold, the error is smaller than when the battery is hot. Therefore, in the above configuration, when the battery is at a low temperature, the threshold value is set smaller than when the battery is at a high temperature. That is, when the battery is at a low temperature, the error in the charging power is small, so the threshold value is set small to facilitate the implementation of the first setting method. As a result, the remaining capacity of the battery can be set at an early stage while suppressing an increase in the error of the charging power.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る残存容量設定装置を、車載の電源システム100に適用した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment in which the remaining capacity setting device according to the present invention is applied to the in-vehicle
図1に示すように、本実施形態に係る電源システム100は、車載のバッテリ10に適用され、バッテリ10の蓄電状態を示すSOC(State Of Charge)や充放電を制御する装置である。バッテリ10は、充放電可能な蓄電池であり、具体的には、複数の鉛蓄電池11が直列接続された組電池である。なお、バッテリ10は、他の種類の蓄電池であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
電源システム100は、発電機20、負荷30、残存容量設定装置としての制御装置40を備える。発電機20及び負荷30は、バッテリ10に接続されている。発電機20は、車載エンジンにて駆動されてバッテリ10を充電する回転電機であり、例えば同期機である。負荷30は、供給電力の電圧が概ね一定、又は少なくとも所定範囲内で変動するよう安定していることが要求される定電圧要求負荷と、定電圧負荷以外の一般負荷とを有している。
The
電源システム100は、バッテリ10の充放電電流IBを検出する電流センサ51、バッテリ10の電源電圧を検出する電圧センサ52を備えている。各センサは、制御装置40に接続されており、各センサの検出値は、制御装置40に入力される。
The
また、制御装置40は、IGスイッチ61と、アクセルセンサ62と、温度センサ63とに接続されている。IGスイッチ61は、車両の起動スイッチである。制御装置40は、IGスイッチ61のオンオフ状態を監視する。アクセルセンサ62は、車載エンジンのアクセル開度すなわちアクセル操作を検出するセンサである。温度センサ63は、バッテリ10の温度YBを検出するセンサである。
Further, the
制御装置40は、取得した検出値等に基づき、バッテリ10のSOCを制御すべく、バッテリ10の充放電を制御する。例えば、制御装置40は、バッテリ10を充電する際に、バッテリ10のSOCや車両の走行状態に基づいて発電機20の発電量を決定し、バッテリ10を充電する。
The
例えば、車両の駐車状態などにおける電源システム100のシステム休止状態において、バッテリ10から制御装置40に負荷電流が供給される。そのため、車両の起動時など、電源システム100のシステム起動時におけるバッテリ10のSOCは、車両の駐車開始時など、システム停止時におけるバッテリ10のSOCよりも低下している。そのため、制御装置40は、システム起動時にバッテリ10を定電圧充電し、バッテリ10の過放電を抑制している。
For example, the load current is supplied from the
そして、制御装置40は、システム起動時におけるバッテリ10の定電圧充電中に、バッテリ10の充放電電流IBを検出してバッテリ10のSOCを設定する。このSOCの設定では、定電圧充電の開始後において充放電電流IBが所定の収束値IK(図6参照)に到達したか否かを判定し、収束値IKに到達した場合に、バッテリ10のSOCが所定値としての目標値SM(図6参照)に到達したと判定する。ここで、収束値IKは、定電圧充電を終了する電流値であり、目標値SMは、この収束値IKに対応させて予め設定された蓄電状態である。
Then, the
定電圧充電中におけるSOCの設定方法として、定電圧充電の開始時からの経過時間と充放電電流IBとの関係、つまり充放電電流IBの変化データである電流近似式DBに基づいてSOCを設定する方法が知られている。この設定方法では、定電圧充電の開始後の所定期間である電流取得期間HA(図7参照)に検出された複数の充放電電流IBに基づいて電流近似式DBを算出し、この電流近似式DBに基づいてバッテリ10のSOCの初期値を設定する。ここで、初期値とは、電源システム100のシステム起動後に初めて設定されるSOCを意味する。
As a method of setting SOC during constant voltage charging, SOC is set based on the relationship between the elapsed time from the start of constant voltage charging and the charge / discharge current IB, that is, the current approximation formula DB which is the change data of the charge / discharge current IB. There are known ways to do this. In this setting method, a current approximation formula DB is calculated based on a plurality of charge / discharge current IBs detected in the current acquisition period HA (see FIG. 7), which is a predetermined period after the start of constant voltage charging, and this current approximation formula DB is calculated. The initial value of SOC of the
具体的には、算出された電流近似式DBに基づいて、充放電電流IBが収束値IKに到達するまでにバッテリ10に充電される電力、つまり充放電電流IBが収束値IKに到達するまでに要する充電電力CAを算出する。そして、この充電電力CAによるSOCの増加量ΔSUを目標値SMから減算したものを、バッテリ10のSOCの初期値として設定する。この設定方法では、電流近似式DBを用いることで、定電圧充電の開始後において充放電電流IBが収束値IKに到達する前にSOCの初期値を設定することができ、バッテリ10のSOCを早期に設定できる。なお、本実施形態において、SOCは「残存容量」に相当する。
Specifically, based on the calculated current approximation formula DB, the power charged in the
ところで、上記設定方法では、充放電電流IBの検出誤差や電流近似式DBの算出における充電効率の影響により、充電電力CAに誤差Pが発生する。誤差Pは、各経過時間において、実際に検出された充放電電流IBから電流近似式DBにおける充放電電流IBを減算した電流誤差ΔPを、定電圧充電期間HCに亘って積算したものである(図7参照)。本実施形態では、電流近似式DBの算出に充電効率の影響が加味されていないため、電流近似式DBにおける充放電電流IBは実際に検出された充放電電流IBよりも小さく、電流誤差ΔPは正の値となる。 By the way, in the above setting method, an error P is generated in the charging power CA due to the influence of the detection error of the charge / discharge current IB and the charging efficiency in the calculation of the current approximation formula DB. The error P is the sum of the current error ΔP obtained by subtracting the charge / discharge current IB in the current approximation formula DB from the actually detected charge / discharge current IB at each elapsed time over the constant voltage charging period HC (). (See FIG. 7). In the present embodiment, since the influence of the charging efficiency is not taken into consideration in the calculation of the current approximation formula DB, the charge / discharge current IB in the current approximation formula DB is smaller than the actually detected charge / discharge current IB, and the current error ΔP is It will be a positive value.
このため、例えば定電圧充電の開始時におけるバッテリ10のSOCである充電開始容量SFが閾値Sthよりも小さいなど、バッテリ10が所定の低蓄電状態である場合には、バッテリ10の定電圧充電において、充電に伴い充放電電流IBが徐々に低下し収束値IKに到達するまでの時間が長引く。そのため、電流誤差ΔPの累積により充電電力CAの誤差Pが増大し、バッテリ10のSOCの初期値に発生する誤差が増大する。この結果、SOCを適正に設定できず、使用可能なバッテリ10の容量範囲が狭くなり、バッテリ10の劣化が促進される。
Therefore, when the
そこで、本実施形態の制御装置40は、上記の設定方法である第1設定方法に加えて、定電圧充電の開始後において充放電電流IBが収束値IKに到達した時に、目標値SMをバッテリ10のSOCの初期値として設定する第2設定方法を実施可能であり、定電圧充電の開始時におけるバッテリ10の蓄電状態に基づいて、第1設定方法と第2設定方法とを選択的に実施する。具体的には、制御装置40は、定電圧充電の開始時においてバッテリ10が低蓄電状態でない場合には第1設定方法を実施し、バッテリ10が低蓄電状態である場合には、第2設定方法を実施する制御処理を実施する。
Therefore, in addition to the first setting method which is the above setting method, the
次に、図2を用いて、本実施形態に係る制御処理について説明する。本制御処理は、車両の起動時における定電圧充電中に実施される。本制御処理は、制御装置40により所定周期で繰り返し実施される。
Next, the control process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This control process is performed during constant voltage charging when the vehicle is started. This control process is repeatedly executed by the
まず、ステップS10では、充電開始容量SFが既に算出されているか否かを判定する。この場合、例えば以前に実施された制御処理により算出された充電開始容量SFが記憶部41に記憶されていれば、ステップS10で肯定判定する。この場合には、ステップS14に進む。
First, in step S10, it is determined whether or not the charging start capacity SF has already been calculated. In this case, for example, if the charging start capacity SF calculated by the previously executed control process is stored in the
一方、充電開始容量SFが記憶部41に記憶されていなければ、ステップS10で否定判定する。この場合には、ステップS12において、充電開始容量SFを算出する。例えば記憶部41には、車両の駐車開始時におけるバッテリ10のSOCである駐車開始容量SPが記憶されている。また、記憶部41には、車両の駐車状態において、基準周期で取得された充放電電流IBが記憶されている。以下、車両の駐車状態に取得された充放電電流IB、及び駐車開始容量SPを放電情報と呼ぶ。
On the other hand, if the charging start capacity SF is not stored in the
ステップS12では、記憶部41からこれらの放電情報を取得し、その放電情報に基づいて、充電開始容量SFを算出する。具体的には、車両の駐車状態に取得された充放電電流IBに基づいて、車両の駐車状態にバッテリ10から放電された電力である放電電力CBを算出し、この放電電力CBによるSOCの減少量ΔSD(図6参照)を駐車開始容量SPから減算したものを、充電開始容量SFとして算出する。
In step S12, these discharge information is acquired from the
なお、充電開始容量SFの算出精度は低いため、この充電開始容量SFをバッテリ10のSOCの初期値として設定することはできない。
Since the calculation accuracy of the charge start capacity SF is low, this charge start capacity SF cannot be set as the initial value of the SOC of the
ステップS14では、温度センサ63を用いて、バッテリ10の温度YBを取得する。続くステップS16では、ステップS14で取得された温度YBに基づいて閾値Sthを設定する。なお、本実施形態において、ステップS14の処理が「温度取得部」に相当する。
In step S14, the temperature sensor 63 is used to acquire the temperature YB of the
ステップS16では、バッテリ10が低温の場合には、高温の場合に比べて閾値Sthを小さく設定する。ここで、低温とは、温度YBが所定の閾値温度Ythよりも低い状態であり、高温とは、温度YBが閾値温度Ythよりも高い状態である。図5に示すように、バッテリ10が低温の場合には、高温の場合に比べて電流誤差ΔPが小さく、誤差Pが増大しにくい。この場合、閾値Sthを小さく設定する。
In step S16, when the
続くステップS18において、定電圧充電の開始時においてバッテリ10が低蓄電状態であるか否かを判定する。具体的には、ステップS12で算出された充電開始容量SFが、ステップS16で設定された閾値Sthよりも小さいか否かを判定する。なお、本実施形態において、充電開始容量SFが「バッテリの蓄電量」に相当し、ステップS18の処理が「蓄電状態判定部、第1蓄電状態判定部」に相当する。
In the following step S18, it is determined whether or not the
充電開始容量SFが閾値Sthよりも大きい場合に、バッテリ10が低蓄電状態でないと判定し、ステップS18で否定判定する。この場合、ステップS20において、第1設定方法を実施し、制御処理を終了する。なお、本実施形態において、ステップS20の処理が「第1設定部」に相当する。
When the charging start capacity SF is larger than the threshold value Sth, it is determined that the
図3を用いて、第1設定方法を実施するための第1設定処理について説明する。第1設定処理では、まずステップS30において、充放電電流IBを取得する。続くステップS32において、定電圧充電の開始から電流取得期間HAが経過したか否かを判定する。 The first setting process for carrying out the first setting method will be described with reference to FIG. In the first setting process, first, in step S30, the charge / discharge current IB is acquired. In the following step S32, it is determined whether or not the current acquisition period HA has elapsed from the start of the constant voltage charging.
ステップS32で否定判定すると、第1設定処理を終了する。一方、ステップS32で肯定判定すると、ステップS34において、電流取得期間HAに取得された複数の充放電電流IBに基づいて、電流近似式DBを算出する。電流近似式DBの算出には、例えば最小二乗法等の周知の近似法を用いることができる。 If a negative determination is made in step S32, the first setting process ends. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S32, the current approximation formula DB is calculated in step S34 based on the plurality of charge / discharge currents IB acquired during the current acquisition period HA. For the calculation of the current approximation formula DB, a well-known approximation method such as the least squares method can be used.
ステップS36において、ステップS34で算出された電流近似式DBに基づいて、充電電力CAを算出する。続くステップS38において、ステップS36で算出された充電電力CAによるSOCの初期値の設定を実施し、第1設定処理を終了する。 In step S36, the charging power CA is calculated based on the current approximation formula DB calculated in step S34. In the following step S38, the initial value of SOC is set by the charging power CA calculated in step S36, and the first setting process is completed.
一方、充電開始容量SFが閾値Sthよりも小さい場合に、バッテリ10が低蓄電状態であると判定し、ステップS18で肯定判定する。この場合、ステップS20において、第2設定方法を実施し、制御処理を終了する。なお、本実施形態において、ステップS22の処理が「第2設定部」に相当する。
On the other hand, when the charging start capacity SF is smaller than the threshold value Sth, it is determined that the
図4を用いて、第2設定方法を実施するための第2設定処理について説明する。第2設定処理では、まずステップS40において、充放電電流IBを取得する。続くステップS42において、ステップS40で取得された充放電電流IBが収束値IKに到達したか否かを判定する。具体的には、取得された充放電電流IBが収束値IKよりも小さくなったか否かを判定する。 The second setting process for carrying out the second setting method will be described with reference to FIG. In the second setting process, first, in step S40, the charge / discharge current IB is acquired. In the following step S42, it is determined whether or not the charge / discharge current IB acquired in step S40 has reached the convergence value IK. Specifically, it is determined whether or not the acquired charge / discharge current IB is smaller than the convergence value IK.
ステップS42で否定判定すると、第2設定処理を終了する。一方、ステップS42で肯定判定すると、ステップS44において、目標値SMによるSOCの初期値の設定を実施し、第2設定処理を終了する。 If a negative determination is made in step S42, the second setting process ends. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S42, the initial value of SOC is set by the target value SM in step S44, and the second setting process is terminated.
図6は、車両の駐車状態におけるバッテリ10のSOCの推移を示すタイムチャートである。図6において、(A)は、電源システム100の状態の推移を示し、(B)は、充放電電流IBの推移を示し、(C)は、放電電力CBの推移を示し、(D)は、バッテリ10のSOCの推移を示す。
FIG. 6 is a time chart showing the transition of the SOC of the
タイミングt1に、ドライバによりIGスイッチ61がオフ状態に切り替えられると、電源システム100がシステム作動状態からシステム休止状態に切り替えられる。電源システム100では、システム休止状態に切り替えられた後もバッテリ10から制御装置40に負荷電流が流れ、放電電力CBが増加する。なお、タイミングt1におけるバッテリ10のSOCが、駐車開始容量SPである。
When the IG switch 61 is switched to the off state by the driver at the timing t1, the
本実施形態では、システム休止状態におけるタイミングt1からタイミングt2までの期間に負荷電流が流れ、放電電力CBが増加し、バッテリ10のSOCが減少する。そして、タイミングt2に、負荷電流が停止すると、システム休止状態におけるタイミングt2からタイミングt3までの期間にバッテリ10が自由放電し、暗電流が流れる。これにより、放電電力CBが増加し、バッテリ10のSOCが減少する。つまり、システム休止状態において、バッテリ10は放電を継続し、バッテリ10のSOCは、減少し続ける。
In the present embodiment, the load current flows during the period from the timing t1 to the timing t2 in the system hibernation state, the discharge power CB increases, and the SOC of the
そして、タイミングt3に、ドライバによりIGスイッチ61がオン状態に切り替えられると、電源システム100がシステム休止状態からシステム作動状態に切り替えられる。これにより、バッテリ10の放電が停止され、SOCの減少が停止する。なお、タイミングt3におけるバッテリ10のSOCが、充電開始容量SFである。
Then, when the IG switch 61 is switched to the on state by the driver at the timing t3, the
また、タイミングt3にバッテリ10の定電圧充電が開始される。これにより、充放電電流IBは急激に上昇した後、充電に伴い徐々に低下し、収束値IKに到達する。また、バッテリ10のSOCが、目標値SMに向けて増加する。そして、このタイミングt3に、制御処理が開始される。
Further, the constant voltage charging of the
図7,図8は、本実施形態の制御処理を具体的に示すタイムチャートである。図7は、バッテリ10が低蓄電状態でない場合における制御処理のタイムチャートであり、図8は、バッテリ10が低蓄電状態である場合における制御処理のタイムチャートである。
7 and 8 are time charts specifically showing the control process of the present embodiment. FIG. 7 is a time chart of control processing when the
図7,図8において、(A)は、充放電電流IBの推移を示し、(B)は、電流誤差発生フラグの推移を示し、(C)は、誤差Pの推移を示す。電流誤差発生フラグは、電流誤差ΔPが発生している場合にオンとなり、発生していない場合にオフとなる。なお、誤差Pは、定電圧充電期間HCに亘って電流誤差ΔPを積算したものであり、本実施形態において、定電圧充電期間HCは、定電圧充電が開始されてから、実際に検出された充放電電流IBが収束値IKに到達するまでの期間を示す。 In FIGS. 7 and 8, (A) shows the transition of the charge / discharge current IB, (B) shows the transition of the current error occurrence flag, and (C) shows the transition of the error P. The current error generation flag is turned on when the current error ΔP has occurred, and turned off when the current error ΔP has not occurred. The error P is the sum of the current error ΔP over the constant voltage charging period HC, and in the present embodiment, the constant voltage charging period HC was actually detected after the constant voltage charging was started. The period until the charge / discharge current IB reaches the convergence value IK is shown.
また、図7において、(D)は、蓄電状態設定フラグの推移を示す。蓄電状態設定フラグは、各設定方法においてバッテリ10のSOCの初期値の設定が可能となった場合にオンとなり、上記設定が不能である場合にオフとなる。
Further, in FIG. 7, (D) shows the transition of the electricity storage state setting flag. The charge state setting flag is turned on when the initial value of the SOC of the
なお、図7,図8の(A)では、電流センサ51により実際に検出された充放電電流IBが実線で示されており、電流近似式DBにおける充放電電流IBが破線で示されている。また、図8の(B),(C)では、第2設定方法が実施された場合の各値の推移が実線で示されており、第1設定方法が実施された場合の各値の推移が破線で示されている。
In (A) of FIGS. 7 and 8, the charge / discharge current IB actually detected by the
図7に示すように、バッテリ10が低蓄電状態でない場合、充電開始容量SFが閾値Sthよりも大きく、定電圧充電の開始時における充放電電流IBが閾値電流Ithよりも小さくなる。この場合、第1設定方法が実施される。
As shown in FIG. 7, when the
第1設定方法では、タイミングt3に、充放電電流IBの取得が開始される。充放電電流IBは、制御処理毎に、つまり所定周期で取得される。そして、タイミングt11に、電流近似式DBの算出に必要な充放電電流IBの取得が完了すると、充放電電流IBの取得を終了する。それとともに、蓄電状態設定フラグがオンされ、タイミングt3からタイミングt11までの電流取得期間HAに取得された複数の充放電電流IBに基づいて、電流近似式DBが算出される。 In the first setting method, the acquisition of the charge / discharge current IB is started at the timing t3. The charge / discharge current IB is acquired for each control process, that is, at a predetermined cycle. Then, when the acquisition of the charge / discharge current IB required for the calculation of the current approximation formula DB is completed at the timing t11, the acquisition of the charge / discharge current IB is completed. At the same time, the storage state setting flag is turned on, and the current approximation formula DB is calculated based on the plurality of charge / discharge current IBs acquired during the current acquisition period HA from the timing t3 to the timing t11.
図7(A)に破線で示すように、電流近似式DBにおける充放電電流IBは、経過時間に伴って減少し、タイミングt12に収束値IKに到達する。そして、バッテリ10のSOCが目標値SMとなる。第1設定方法では、タイミングt11からタイミングt12までにバッテリ10に充電される充電電力CAが算出される。そして、この充電電力CAによるSOCの増加量ΔSUを目標値SMから減算することで、タイミングt11におけるバッテリ10のSOCが算出され、このSOCがバッテリ10のSOCの初期値として設定される。そのため、第1設定方法では、実際に検出された充放電電流IBが収束値IKに到達するタイミング13よりも前に、バッテリ10のSOCの初期値を設定でき、SOCを早期に設定できる。
As shown by the broken line in FIG. 7A, the charge / discharge current IB in the current approximation formula DB decreases with the elapsed time and reaches the convergence value IK at the timing t12. Then, the SOC of the
図7(A)に示すように、実際に検出された充放電電流IBと電流近似式DBにおける充放電電流IBとの間には、電流誤差ΔPが発生している。つまり、タイミングt11からタイミングt12までの電流積算期間HEにおいて、電流誤差発生フラグがオンとなっている。そのため、この電流積算期間HEにおいて、誤差Pは増大し、タイミングt12において、誤差Pは最大値となる。誤差Pの最大値である最大誤差PXは、電流誤差ΔPと電流積算期間HEとを用いて、(式1)のように表される。 As shown in FIG. 7A, a current error ΔP occurs between the actually detected charge / discharge current IB and the charge / discharge current IB in the current approximation formula DB. That is, the current error generation flag is turned on during the current integration period HE from the timing t11 to the timing t12. Therefore, the error P increases in this current integration period HE, and the error P becomes the maximum value at the timing t12. The maximum error PX, which is the maximum value of the error P, is expressed as in (Equation 1) by using the current error ΔP and the current integration period HE.
PX=ΔP×HE・・・(式1)
そして、この最大誤差PXが誤差閾値Pthよりも大きくなると、バッテリ10のSOCを適正に設定できない。
PX = ΔP × HE ... (Equation 1)
When the maximum error PX becomes larger than the error threshold value Pth, the SOC of the
本実施形態では、第1設定方法の実施が、バッテリ10が低蓄電状態でない場合に限られている。つまり、定電圧充電期間HCが制限されており、詳細には電流積算期間HEが制限されている。そのため、電流積算期間HEを用いて算出される最大誤差PXも制限され、最大誤差PXが誤差閾値Pthよりも大きくなることを抑制でき、バッテリ10のSOCを適正に設定できる。
In the present embodiment, the implementation of the first setting method is limited to the case where the
また、図8に示すように、バッテリ10が低蓄電状態である場合、充電開始容量SFが閾値Sthよりも小さく、定電圧充電の開始時における充放電電流IBが閾値電流Ithよりも大きくなる。この場合、第2設定方法が実施される。
Further, as shown in FIG. 8, when the
第2設定方法では、タイミングt3に、充放電電流IBの取得が開始される。そして、タイミングt13において、実際に検出された充放電電流IBが収束値IKに到達すると、充放電電流IBの取得が終了されるとともに、蓄電状態設定フラグがオンされ、目標値SMがバッテリ10のSOCの初期値として設定される。
In the second setting method, the acquisition of the charge / discharge current IB is started at the timing t3. Then, when the actually detected charge / discharge current IB reaches the convergence value IK at the timing t13, the acquisition of the charge / discharge current IB is completed, the storage state setting flag is turned on, and the target value SM is the
ここで、図8(A)〜(C)に破線で示すように、バッテリ10が低蓄電状態である場合に、第1設定方法が実施される場合を想定する。この場合、図7と同様に、タイミングt11からタイミングt12までの電流積算期間HEにおいて、電流誤差ΔPが発生する。そして、タイミングt12において、誤差Pは最大誤差PXとなる。
Here, as shown by the broken lines in FIGS. 8A to 8C, it is assumed that the first setting method is performed when the
この場合、バッテリ10が低蓄電状態であるため、定電圧充電期間HCが制限されず、電流積算期間HEが制限されない。そのため、電流積算期間HEを用いて算出される最大誤差PXも制限されず、最大誤差PXが誤差閾値Pthよりも大きくなることがある。この結果、バッテリ10のSOCを適正に設定できない。
In this case, since the
本実施形態では、充電開始容量SFが閾値Sthよりも小さい場合、第2設定方法が実施される。図8(A)に実線で示すように、第2設定方法では、電流近似式DBが算出されないため、電流誤差ΔPが発生しない。そのため、誤差Pの発生を抑制でき、最大誤差PXが誤差閾値Pthよりも大きくなることを抑制できるため、バッテリ10のSOCを適正に設定できる。
In the present embodiment, when the charge start capacity SF is smaller than the threshold value Sth, the second setting method is implemented. As shown by the solid line in FIG. 8 (A), in the second setting method, the current approximation formula DB is not calculated, so that the current error ΔP does not occur. Therefore, the occurrence of the error P can be suppressed, and the maximum error PX can be suppressed to be larger than the error threshold value Pth, so that the SOC of the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to the present embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
・バッテリ10の定電圧充電中にバッテリ10のSOCの初期値を設定する方法として、バッテリ10の定電圧充電中にバッテリ10の充放電電流IBを検出し、充放電電流IBが収束値IKに到達する前に、充放電電流IBの変化と充放電電流IBが収束値IKに到達するまでに要する充電電力CAとに基づいてSOCの初期値を設定する第1設定方法が知られている。この方法では、充放電電流IBが収束値IKに到達する前にSOCの初期値が設定されるため、SOCを早期に設定できる。
-As a method of setting the initial value of SOC of the
しかし、上記第1設定方法では、充放電電流IBの検出誤差や効率の影響により充電電力CAに誤差Pが発生し、これによりSOCの初期値に誤差が発生する。特に、バッテリ10が低蓄電状態である場合には、バッテリ10の定電圧充電において、充電に伴い充放電電流IBが徐々に低下し収束値IKに到達するまでの時間が長引く。そのため、充電電力CAの誤差Pの増大により、SOCの初期値に発生する誤差が増大する。この結果、SOCを適正に設定できず、使用可能なバッテリ10の容量範囲が狭くなり、バッテリ10の劣化が促進される。
However, in the first setting method, an error P is generated in the charging power CA due to the influence of the detection error of the charge / discharge current IB and the efficiency, and an error is generated in the initial value of the SOC. In particular, when the
本実施形態では、上記第1設定方法に加えて、充放電電流IBが収束値IKに到達した時に、目標値SMをSOCの初期値として設定する第2設定方法を実施可能であり、定電圧充電の開始時におけるバッテリ10の蓄電状態に基づいて、第1設定方法と第2設定方法とを選択的に実施する。具体的には、定電圧充電の開始時においてバッテリ10が低蓄電状態でない場合には、第1設定方法を実施し、定電圧充電の開始時においてバッテリ10が低蓄電状態である場合には、第2設定方法を実施する。第2設定方法では、充電電力CAを算出しないため、充電電力CAの誤差Pが発生しない。また、第1設定方法では、誤差Pが発生するものの、その実施が、バッテリ10が低充電状態でない場合に限られており、誤差Pの増大が抑制される。つまり、定電圧充電の開始時におけるバッテリ10の蓄電状態に関わらず、充電電力CAの誤差Pの増大を抑制でき、バッテリ10のSOCを適正に設定できる。
In the present embodiment, in addition to the first setting method, a second setting method in which the target value SM is set as the initial value of the SOC when the charge / discharge current IB reaches the convergence value IK can be implemented, and a constant voltage can be implemented. The first setting method and the second setting method are selectively implemented based on the charge state of the
・車両の駐車状態では、バッテリ10の負荷電流等によりバッテリ10のSOCが低下する。そのため、車両の起動時にバッテリ10を定電圧充電することで、バッテリ10の過放電を抑制できる。本実施形態では、車両の起動時にバッテリ10を定電圧充電する場合、車両の駐車状態におけるバッテリ10の放電情報を取得し、その放電情報に基づいてバッテリ10が低蓄電状態であるか否かを判定する。そのため、バッテリ10が低蓄電状態であるか否かを適正に判定でき、バッテリ10のSOCを適正に設定できる。
-In the parked state of the vehicle, the SOC of the
・充電電力CAの誤差Pは、バッテリ10の温度YBに依存し、バッテリ10が低温の場合には、高温の場合に比べて誤差Pが小さくなる。そこで、本実施形態では、バッテリ10が低温の場合には、高温の場合に比べて閾値Sthを小さく設定する。つまり、バッテリ10が低温の場合には、高温の場合に比べて充電電力CAの誤差Pが小さくなるため、閾値Sthを小さく設定する。これにより、第1設定方法が実施されやすくなり、バッテリ10のSOCを早期に設定できる。
The error P of the charging power CA depends on the temperature YB of the
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図9,図10を参照しつつ説明する。本実施形態では、定電圧充電中に、ドライバによるアクセル操作が行われたか否かを判定する点で、第1実施形態と異なる。なお、本実施形態において、アクセル操作が「発進のための操作」に相当する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10, focusing on the differences from the first embodiment. The present embodiment is different from the first embodiment in that it is determined whether or not the accelerator operation is performed by the driver during constant voltage charging. In this embodiment, the accelerator operation corresponds to the "operation for starting".
図9を用いて、本実施形態に係る制御処理について説明する。図9において、先の図2に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。 The control process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the same processes as those shown in FIG. 2 above are given the same step numbers for convenience, and the description thereof will be omitted.
本実施形態の制御処理では、ステップS18で否定判定すると、ステップS50において、アクセルセンサ62を用いて、アクセル操作が行われたか否かを判定する。ステップS50で肯定判定すると、ステップS20に進む。一方、ステップS50で否定判定すると、ステップS22に進む。つまり、ステップS18でバッテリ10が低蓄電状態でないと判定された場合でも、ステップS50でアクセル操作が行われていないと判定された場合に、第2設定方法を実施する。なお、本実施形態において、ステップS50の処理が「操作判定部」に相当する。
In the control process of the present embodiment, if a negative determination is made in step S18, it is determined in step S50 whether or not the accelerator operation has been performed by using the
図10は、定電圧充電中にアクセル操作が行われない場合における制御処理のタイムチャートである。図10において、(D)は、アクセル操作の推移を示す。なお、図10の(A)〜(C)は、図7,図8の(A)〜(C)と同一であり、説明を省略する。 FIG. 10 is a time chart of control processing when the accelerator operation is not performed during constant voltage charging. In FIG. 10, (D) shows the transition of the accelerator operation. Note that FIGS. 10A to 10C are the same as FIGS. 7 and 8A to 8C, and description thereof will be omitted.
図10に示すように、バッテリ10が低蓄電状態でない場合、まず、第1設定方法が実施され、タイミングt3に、充放電電流IBの取得が開始される。そして、タイミングt11までに、ドライバによりアクセル操作が行われなければ、設定方法が第1設定方法から第2設定方法に切り替えられる。
As shown in FIG. 10, when the
そして、図10(A)に実線で示すように、タイミングt13において、実際に検出された充放電電流IBが収束値IKに到達すると、充放電電流IBの取得が終了されるとともに、目標値SMがバッテリ10のSOCの初期値として設定される。
Then, as shown by the solid line in FIG. 10A, when the actually detected charge / discharge current IB reaches the convergence value IK at the timing t13, the acquisition of the charge / discharge current IB is completed and the target value SM is completed. Is set as the initial value of the SOC of the
・以上説明した本実施形態によれば、定電圧充電の開始時においてバッテリ10が低蓄電状態でなくても、ドライバによるアクセル操作がなければ、第2設定方法を実施する。ドライバによるアクセル操作がない場合、車両の発進までの期間が長く、第2設定方法によりSOCの初期値を設定するための比較的長い設定期間を確保できる。そして、第2設定方法を実施することにより、充電電力CAの誤差Pの発生を抑制でき、バッテリ10のSOCを適正に設定できる。
-According to the present embodiment described above, even if the
(第3実施形態)
以下、第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図11,図12を参照しつつ説明する。本実施形態では、定電圧充電の開始後に、定電圧充電中におけるバッテリ10のSOCである充電中容量SCを算出する点で、第1実施形態と異なる。
(Third Embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12, focusing on the differences from the first embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the charging medium capacity SC, which is the SOC of the
充電中容量SCは、充電開始容量SFを用いて算出される。例えば図12に示すように、定電圧充電の開始後のタイミングt22における充電中容量SCを算出する場合には、タイミングt3からタイミングt22までの期間にバッテリ10に充電される電力である充電電力CAを算出する。そして、この充電電力CAによるSOCの増加量ΔSUを充電開始容量SFに加算することで、充電中容量SCを算出する。以下では、第1設定方法において、バッテリ10のSOCの初期値を設定するために算出される充電電力CA及び増加量ΔSUを、第1充電電力CA1及び第1増加量ΔSU1と呼ぶ。また、充電中容量SCを算出するために算出される充電電力CA及び増加量ΔSUを、第2充電電力CA2及び第2増加量ΔSU2と呼ぶ。
The charging medium capacity SC is calculated using the charging start capacity SF. For example, as shown in FIG. 12, when calculating the charging capacity SC at the timing t22 after the start of constant voltage charging, the charging power CA, which is the power charged to the
次に、図11を用いて、本実施形態に係る制御処理について説明する。図11において、先の図2に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。 Next, the control process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the same processes as those shown in FIG. 2 above are given the same step numbers for convenience, and the description thereof will be omitted.
本実施形態の制御処理では、ステップS18で肯定判定すると、ステップS60において、アクセルセンサ62を用いて、アクセル操作が行われたか否かを判定する。なお、本実施形態において、ステップS60の処理が「操作判定部」に相当する。ステップS60で否定判定すると、ステップS22に進む。
In the control process of the present embodiment, if an affirmative determination is made in step S18, it is determined in step S60 whether or not the accelerator operation has been performed by using the
一方、ステップS60で肯定判定すると、ステップS62において、充電中容量SCを算出する。なお、充電中容量SCは、充電開始容量SFを用いて算出されるため、充電中容量SCの算出精度は低い。そのため、この充電中容量SCをバッテリ10のSOCの初期値として設定することはできない。
On the other hand, if an affirmative determination is made in step S60, the charging capacity SC is calculated in step S62. Since the charging medium capacity SC is calculated using the charging start capacity SF, the calculation accuracy of the charging medium capacity SC is low. Therefore, this charging capacity SC cannot be set as the initial value of the SOC of the
続くステップS64において、定電圧充電の開始後においてバッテリ10が低蓄電状態であるか否かを判定する。具体的には、ステップS62で推定された充電中容量SCが、ステップS16で設定された閾値Sthよりも大きいか否かを判定する。なお、本実施形態において、低蓄電状態が「第1低蓄電状態、第2低蓄電状態」に相当し、ステップS64の処理が「第2蓄電状態判定部」に相当する。
In the following step S64, it is determined whether or not the
充電中容量SCが閾値Sthよりも小さい場合に、バッテリ10が低蓄電状態であると判定し、ステップS64で肯定判定する。この場合、ステップS22に進む。一方、充電中容量SCが閾値Sthよりも大きい場合に、バッテリ10が低蓄電状態でないと判定し、ステップS64で否定判定する。この場合、ステップS20に進む。つまり、ステップS18でバッテリ10が低蓄電状態であると判定された場合でも、ステップS64でバッテリ10が低蓄電状態でないと判定された場合に、第1設定方法を実施する。
When the charging capacity SC is smaller than the threshold value Sth, it is determined that the
図12は、定電圧充電中にアクセル操作が行われた場合における制御処理のタイムチャートである。なお、図12の(A)〜(E)は、図10の(A)〜(E)と同一であり、説明を省略する。 FIG. 12 is a time chart of control processing when the accelerator operation is performed during constant voltage charging. Note that (A) to (E) in FIG. 12 are the same as (A) to (E) in FIG. 10, and the description thereof will be omitted.
図12に示すように、バッテリ10が低蓄電状態である場合、まず、第2設定方法が実施され、タイミングt3に、充放電電流IBの取得が開始される。そして、タイミングt21に、ドライバによりアクセル操作が行われ、その後のタイミングt32に、充電中容量SCが閾値Sthよりも小さくなると、設定方法が第2設定方法から第1設定方法に切り替えられる。
As shown in FIG. 12, when the
そして、図12(A)に破線で示すように、タイミングt22からタイミングt23までの電流取得期間HAに取得された複数の充放電電流IBに基づいて、電流近似式DBが算出される。そして、電流近似式DBを用いて、タイミングt23からタイミングt24までの電流積算期間HEにバッテリ10に充電される第1充電電力CA1が算出される。そして、この第1充電電力CA1によるSOCの第1増加量ΔSU1を目標値SMから減算することで、タイミングt23におけるバッテリ10のSOCが算出され、このSOCがバッテリ10のSOCの初期値として設定される。つまり、タイミングt3からタイミングt22までに取得された充放電電流IBではなく、タイミングt22からタイミングt23までに取得された充放電電流IBに基づいて、バッテリ10のSOCの初期値が設定される。
Then, as shown by the broken line in FIG. 12A, the current approximation formula DB is calculated based on the plurality of charge / discharge currents IB acquired during the current acquisition period HA from the timing t22 to the timing t23. Then, using the current approximation formula DB, the first charging power CA1 to be charged in the
本実施形態では、バッテリ10が低蓄電状態でなくなった場合に、設定方法が第2設定方法から第1設定方法に切り替えられる。つまり、第1設定方法における電流積算期間HEが制限されている。そのため、電流積算期間HEを用いて算出される最大誤差PXも制限され、最大誤差PXが誤差閾値Pthよりも大きくなることを抑制でき、バッテリ10のSOCを適正に設定できる。
In the present embodiment, when the
・以上説明した本実施形態によれば、定電圧充電の開始時においてバッテリ10が低蓄電状態であっても、定電圧充電によりバッテリ10が低蓄電状態でなくなっていれば、第1設定方法を実施する。バッテリ10が低蓄電状態でなくなっているため、第1設定方法を実施しても、第1充電電力CA1の誤差Pの増大を抑制でき、バッテリ10のSOCを適正に設定できる。そして、第1設定方法を実施することにより、バッテリ10のSOCを早期に設定できる。
-According to the present embodiment described above, even if the
特に、本実施形態では、ドライバによるアクセル操作があり、かつ、定電圧充電によりバッテリ10が低蓄電状態でなくなっていれば、第1設定方法を実施する。そのため、第1設定方法を実施することにより、ドライバによるアクセル操作からバッテリ10のSOCが設定されるまでの期間を短縮できる。
In particular, in the present embodiment, if there is an accelerator operation by the driver and the
(その他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the contents described in the above-described embodiment, and may be implemented as follows.
・設定されるバッテリ10の残存容量は、SOCに限られず、バッテリ10の残存電力であってもよい。
The set remaining capacity of the
・バッテリ10が低蓄電状態であるか否かの判定は、充電開始容量SFを用いた判定に限られない。例えば、車両の駐車期間によりバッテリ10が低蓄電状態であるか否かを判定してもよく、車両が長期間に亘って駐車されていた場合には、バッテリ10が低蓄電状態であると判定してもよい。この場合、車両の駐車期間が「放電情報」に相当する。
-The determination as to whether or not the
例えば、制御装置40が、車両の駐車状態において、バッテリ10のSOCが閾値Sthよりも小さくなった場合に、バッテリ10から制御装置40への負荷電流供給を停止させる機能を有していることがある。この場合、車両の起動時において、バッテリ10から制御装置40への負荷電流供給が停止されていれば、バッテリ10が低蓄電状態であると判定してもよい。この場合、負荷電流供給の停止が「放電情報」に相当する。
For example, the
また、制御装置40が、車両の駐車状態において、バッテリ10の充放電電流IBが一定値よりも小さくなった場合に、バッテリ10から制御装置40への負荷電流供給を停止させる機能を有していることがある。この場合、車両の起動時において、バッテリ10から制御装置40への負荷電流供給が停止されていれば、バッテリ10が低蓄電状態であると判定してもよい。
Further, the
また、記憶部41に駐車開始容量SPが記憶されてない場合には、車両の駐車状態にバッテリ10から放電された電力である放電電力CBを算出し、この放電電力CBに基づいて、バッテリ10が低蓄電状態であるか否かを判定してもよい。例えば、バッテリ10から制御装置40への負荷電流供給が停止されている場合、記憶部41に記憶された駐車開始容量SPがリセットされる。
When the parking start capacity SP is not stored in the
・充電開始容量SFの算出方法も、上記実施形態に限られない。例えば、車両の駐車状態において、バッテリ10の充放電電流IBが一定値よりも小さい場合には、充放電電流IBの検出精度が低下するため、車両の駐車開始からの経過時間に基づいて充電開始容量SFを算出してもよい。
-The method of calculating the charge start capacity SF is not limited to the above embodiment. For example, when the charge / discharge current IB of the
・第1設定方法で用いられる充電電流の変化は、電流近似式DBに限られず、定電圧充電の開始時からの経過時間と充放電電流IBとの関係を示す相関データであればよい。相関データには、電流近似式DBの他に、定電圧充電の開始時からの経過時間と充放電電流IBとの関係を示すデータが記憶された電流近似マップが含まれる。 The change in the charging current used in the first setting method is not limited to the current approximation formula DB, and may be any correlation data showing the relationship between the elapsed time from the start of constant voltage charging and the charge / discharge current IB. In addition to the current approximation formula DB, the correlation data includes a current approximation map in which data showing the relationship between the elapsed time from the start of constant voltage charging and the charge / discharge current IB is stored.
・車両の発進のための操作は、ドライバによるアクセル操作に限られず、ドライバによるブレーキ解除操作やシフトレバー操作であってもよい。そして、これらの操作の少なくとも一つが行われた場合に、車両の発進のための操作が行われたと判定してもよい。 -The operation for starting the vehicle is not limited to the accelerator operation by the driver, but may be the brake release operation or the shift lever operation by the driver. Then, when at least one of these operations is performed, it may be determined that the operation for starting the vehicle has been performed.
・定電圧充電が、車両の起動時に実施される例を示したが、これに限られない。例えば、車両の走行中に車両が一時停止した場合に、一時停止後の発進時に定電圧充電が実施されてもよい。 -Although the example in which constant voltage charging is carried out at the start of the vehicle is shown, it is not limited to this. For example, when the vehicle is temporarily stopped while the vehicle is running, constant voltage charging may be performed at the time of starting after the suspension.
・閾値Sthの設定パラメータとして、バッテリ10の温度YBを例示したがこれに限られない。例えば、バッテリ10の劣化度を設定パラメータとしてもよい。
-As the setting parameter of the threshold value Sth, the temperature YB of the
・第2実施形態では、第1低蓄電状態と第2低蓄電状態とが同一の低蓄電状態に設定されている例を示したが、異なる低蓄電状態に設定されていてもよい。この場合、例えばステップS18で用いられる閾値Sthと、ステップS64で用いられる閾値Sthとを別々に設定してもよい。 -In the second embodiment, an example is shown in which the first low storage state and the second low storage state are set to the same low storage state, but different low storage states may be set. In this case, for example, the threshold value Sth used in step S18 and the threshold value Sth used in step S64 may be set separately.
10…バッテリ、40…制御装置、IB…充放電電流。 10 ... Battery, 40 ... Control device, IB ... Charge / discharge current.
Claims (5)
定電圧充電の開始時において前記バッテリが所定の低蓄電状態であるか否かを判定する蓄電状態判定部と、
前記バッテリが前記低蓄電状態でないと判定された場合に、前記定電圧充電の開始後において前記充電電流が所定の収束値に到達する前に、前記充電電流の変化データに基づいて前記充電電流が前記収束値に到達するまでに要する充電電力を算出するとともに、その充電電力に基づいて前記残存容量の初期値を設定する第1設定部と、
前記バッテリが前記低蓄電状態であると判定された場合に、前記定電圧充電の開始後において前記充電電流が所定の収束値に到達した時に、所定値を前記残存容量の初期値として設定する第2設定部と、を備える残存容量設定装置。 A remaining capacity setting device (40) that detects the charging current (IB) of the battery during constant voltage charging of the battery (10) and sets the remaining capacity of the battery.
A storage state determination unit that determines whether or not the battery is in a predetermined low storage state at the start of constant voltage charging,
When it is determined that the battery is not in the low storage state, the charging current is increased based on the change data of the charging current after the start of the constant voltage charging and before the charging current reaches a predetermined convergence value. A first setting unit that calculates the charging power required to reach the convergence value and sets the initial value of the remaining capacity based on the charging power.
When the battery is determined to be in the low storage state and the charging current reaches a predetermined convergence value after the start of the constant voltage charging, a predetermined value is set as the initial value of the remaining capacity. A remaining capacity setting device including two setting units.
前記車両の発進のための操作が行われたか否かを判定する操作判定部を備え、
前記第2設定部は、前記蓄電状態判定部により前記バッテリが前記低蓄電状態でないと判定された場合でも、前記操作判定部により前記操作が行われていないと判定された場合に、前記所定値による前記残存容量の初期値の設定を実施する請求項1に記載の残存容量設定装置。 The remaining capacity setting device is a device for setting the remaining capacity of the battery mounted on the vehicle.
It is provided with an operation determination unit for determining whether or not the operation for starting the vehicle has been performed.
The second setting unit has the predetermined value when the operation determination unit determines that the operation has not been performed even when the battery storage state determination unit determines that the battery is not in the low storage state. The remaining capacity setting device according to claim 1, wherein the initial value of the remaining capacity is set according to the above.
前記蓄電状態判定部は、第1蓄電状態判定部であり、
前記低蓄電状態は、第1低蓄電状態であり、
定電圧充電の開始後において前記バッテリが第2低蓄電状態であるか否かを判定する第2蓄電状態判定部を備え、
前記第1設定部は、前記第1蓄電状態判定部により前記バッテリが前記第1低蓄電状態であると判定された場合でも、前記第2蓄電状態判定部により前記バッテリが前記第2低蓄電状態でないと判定された場合には、前記充電電力による前記残存容量の初期値の設定を実施する請求項1または2に記載の残存容量設定装置。 The remaining capacity setting device is a device for setting the remaining capacity of the battery mounted on the vehicle.
The power storage state determination unit is a first power storage state determination unit.
The low storage state is the first low storage state.
A second storage state determination unit for determining whether or not the battery is in the second low storage state after the start of constant voltage charging is provided.
In the first setting unit, even when the first storage state determination unit determines that the battery is in the first low storage state, the second storage state determination unit keeps the battery in the second low storage state. The remaining capacity setting device according to claim 1 or 2, wherein if it is determined that the value is not the same, the initial value of the remaining capacity is set by the charging power.
定電圧充電は、前記車両の起動時に実施され、
前記蓄電状態判定部は、前記車両の駐車状態における前記バッテリの放電情報を取得し、その放電情報に基づいて、前記バッテリが前記低蓄電状態であるか否かを判定する請求項1から3までのいずれか一項に記載の残存容量設定装置。 The remaining capacity setting device is a device for setting the remaining capacity of the battery mounted on the vehicle.
Constant voltage charging is carried out at the start of the vehicle.
Claims 1 to 3 that the storage state determination unit acquires the discharge information of the battery in the parked state of the vehicle, and determines whether or not the battery is in the low storage state based on the discharge information. The remaining capacity setting device according to any one of the above items.
前記バッテリの温度を取得する温度取得部を備え、
前記蓄電状態判定部は、前記バッテリが低温の場合には、高温の場合に比べて前記閾値を小さく設定し、その閾値に基づいて、前記バッテリが前記低蓄電状態であるか否かを判定する請求項1から4までのいずれか一項に記載の残存容量設定装置。 The storage state determination unit determines that the battery is in the low storage state when the storage amount of the battery at the start of constant voltage charging is smaller than the threshold value (Sth).
A temperature acquisition unit for acquiring the temperature of the battery is provided.
When the battery is at a low temperature, the storage state determination unit sets the threshold value smaller than when the battery is at a high temperature, and determines whether or not the battery is in the low storage state based on the threshold value. The remaining capacity setting device according to any one of claims 1 to 4.
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