JP3733629B2

JP3733629B2 - Secondary battery temperature control device

Info

Publication number: JP3733629B2
Application number: JP32067195A
Authority: JP
Inventors: 茂隅木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2015-12-08
Also published as: JPH09161853A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池の温度制御装置に関し、特に組電池内の各セルの温度を均一化し、電池容量を有効に取り出す技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の二次電池の温度制御装置としては、特開平４−352207号に記載されているようなものがある。
これは、電池の周囲温度を検出して、加熱・冷却手段により電池温度を充・放電効率が最大になる温度に保ち、充電電流と充電時間とが多くならず、放電電流と放電終止電圧までの持続時間が少なくならないようにするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の二次電池の温度制御装置にあっては、セル数の多い組電池において各セルの加熱が均一に行なわれない場合、最も温度の低いセルによって放電終了が決定されてしまい、組電池としての容量を有効に取り出せないことがある。
【０００４】
また、容量を有効に取り出すためには、温度センサ及び加熱用ヒータを多数設置しなければならず、このようにすると、コスト的・スペース的に不利となる。本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、組電池内の各セルの温度差を小さくし、組電池としての容量を有効に取り出すことが可能な二次電池の温度制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の発明にかかる装置では、図１の実線で示すように、複数の電池のセルが直列に接続された組電池からなる二次電池において、前記組電池の充放電電流値を検出する電流検出手段と、充放電初期の各セルの端子電圧、及び充放電が開始されてから所定時間経過後の各セルの端子電圧を検出する電圧検出手段と、充放電初期の各セルの端子電圧の分布と充放電が開始されてから所定時間経過したときの各セルの端子電圧の分布とを比較する比較手段と、両分布の比較結果及び両端子電圧の検出時の充放電電流値に基づいて各セルの内部抵抗の変化量を検出する内部抵抗変化検出手段と、各セルの内部抵抗が均一となるように、内部抵抗の変化量が他のセルと比較して相対的に大きいセルを加熱することにより、各セル間で異なる加熱をする加熱制御手段と、を備えるようにした。
【０００６】
かかる構成によれば、電圧検出手段により、充放電初期の各セルの端子電圧、及び充放電が開始されてから所定時間経過後の各セルの端子電圧が検出され、電流検出手段により、そのときの充放電電流値が検出される。また、この各セルの端子電圧は、端子電圧の分布として比較手段により比較される。このように各セルの端子電圧を、その分布として比較するのは、各セルの端子電圧を相対的に比較するためである。また、端子電圧の分布の時間的変化及び充放電電流値を検出することにより各セルの内部抵抗の相対的な変化も検出できる。
【０００７】
ここで、各セルの内部抵抗が相対的に同じように変化しているときは、各セルの発熱量は同じであり、各セルの温度も同じであると推定されるが、例えば、放電時に、あるセルの内部抵抗が他のセルと比較して大きく増加したときは、そのセルの温度は低いと推定される。一方、セルの内部抵抗が大きいと、充放電電流値はそのセルによって決まってしまうから、組電池としての容量を有効に取り出せなくなるが、この内部抵抗は、セルの温度を上げることにより小さくなる。したがって、もし、あるセルの内部抵抗が他のセルと比較して相対的に大きくなったときは、加熱制御手段がそのセルを加熱することにより、そのセルの内部抵抗は小さくなり、組電池としての容量を有効に取り出せるようになる。
【０００８】
請求項２の発明にかかる装置では、前記電圧検出手段は、充放電初期の各セルの端子電圧、及び充放電が開始されてから所定時間経過後の各セルの端子電圧を、電流検出手段により一定の充放電電流値が検出されたときに検出するように構成されている。
かかる構成によれば、一定の充放電電流値が検出されたときに、各セルの端子電圧が検出されるので、内部抵抗を検出しなくても端子電圧を検出するだけで内部抵抗の変化量を検出することが可能となる。
【０００９】
請求項３の発明にかかる装置では、図１の破線で示すように、前記電圧検出手段が各セルの端子電圧を検出するとき、一定の充放電電流値となるように強制的に充放電を行う充放電手段を備えている。
かかる構成によれば、各セルの端子電圧を検出すべきときに、確実に当該検出処理を行うことが可能となる。
【００１０】
請求項４の発明にかかる装置では、図１の一点鎖線で示すように、前記電圧検出手段により端子電圧を検出するときの充放電のうち、放電が開始されてから所定時間経過したときの各セルの端子電圧に基づいて、当該端子電圧の平均値を算出する平均値算出手段と、算出された当該平均値に基づいて組電池の放電末期か否かを判定する放電末期判定手段と、を備える一方、前記加熱制御手段は、放電末期判定手段により組電池が放電末期と判定されたときは、加熱制御を停止するように構成されている。
【００１１】
かかる構成によれば、放電末期と判定されたときは、加熱制御が行われないので、不必要なエネルギー消費が防止される。
請求項５の発明にかかる装置では、前記加熱制御手段は、充放電が開始されてから所定時間経過したときの各セルの端子電圧の分布が、比較手段による比較から予想される分布と異なっているときは、加熱制御を停止するように構成されている。
【００１２】
かかる構成によれば、充放電が開始されてから所定時間経過したときの各セルの端子電圧の分布が、予想される分布と異なっているときは、その電圧分布が温度差に起因するものではないと判断されるので、不必要に加熱制御を行うことが防止される。
請求項６の発明にかかる装置では、前記二次電池は、加熱制御手段に電力を供給するとともに、車両に搭載された走行用電動機に電力を供給するものであって、前記加熱制御手段は、電動機に要求される出力が所定値を越えているとき、加熱を制限するように構成されている。
【００１３】
かかる構成によれば、走行に必要な二次電池の出力を確保することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図２〜図17に基づいて説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
本実施の形態を示す図２において、モータ７は、例えば、自動車走行用に用いられる動力用モータである。モータコントローラ６は、組電池１とモータ７との間に介装され、自動車に取り付けられたアクセルの開度の信号はモータコントローラ６に入力される。組電池１からモータへの電力供給量は、このアクセル開度によって決定される。
【００１５】
組電池１は、例えば５つのセル１−１〜１−５を直列に接続することにより構成された充放電可能な二次電池であり、セル１−１〜１−５は、図３に示すように配列されている。
電圧センサ２−１〜２−５は、夫々、各セル１−１〜１−５の端子電圧を検出し、電流センサ３は組電池１の出力電流を検出する。
【００１６】
組電池１の両端に配置されたセル１−１、１−５の近傍には、夫々、ヒータ４−１，４−２が配置されている。
尚、５個のヒータを、夫々、各セル１−１〜１−５の近傍に配置してもよいが、中央部のセルの温度が低くくても、組電池１の端のセル１−１又は１−５を加熱することにより、その熱が内側のセルに伝達されるので、セル１−１、１−５近傍にのみヒータ４−１，４−２を配置するだけでも効果がある。
【００１７】
このヒータ４−１，４−２の取り付け方法の一例を図４〜図６に示す。ここでは、２個×２列の合計４個の組電池１を電池搭載用のフレーム11に搭載している。
組電池１には、電池固定用のステー12が被せられ、組電池１は、これによりフレーム11に固定される。このステー12の材料としては、組電池１とステー１との接触面において熱の授受を行って各セル１−１〜１−５の温度の均一化を図ることができるように、熱伝導率の高いものが使用される。
【００１８】
ヒータ４−１，４−２はステー12内側の両サイドに取り付けられる。
ヒータ４−１，４−２の出力制御用のコード及び電源供給用のコードは、各ステー12に取り付けられる数個のヒータを単位としてステー12の上部にまとめられ、ヒータ制御部５まで配線される。
このようなヒータ４の取り付け方法により、ステー12とヒータ４−１，４−２とが一体化され、ヒータ４−１，４−２の取り付け・取り外しが容易となる。
【００１９】
次に、図２の制御部５は、ＣＰＵ、メモリ等を備えて構成され、前記電圧センサ２−１〜２−５、電流センサ３からのセンサ信号を入力し、これらのセンサ信号に基づいてヒータ４−１，４−２への通電を制御する。
次に、制御部５が行う処理を図７のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ（図中では「Ｓ」と記してあり、以下同様とする）１では、所定放電電流値を設定し、走行前に定電流パルス放電を行う。そして、このときの各セル１−１〜１−５の端子電圧を初期電圧としてサンプリングする。
【００２０】
このサンプリングを行う走行前とは、例えば、自動車のメインスイッチを入れた時等の走行直前である。また、定電流パルス放電は、例えば、１サイクルで５秒間の割合で行われる。
このように、走行前に各セル１−１〜１−５の電圧の初期値を測定するのは、走行前には各セル１−１〜１−５間に温度差が生じていないと推定されるからである。
【００２１】
この各セル１−１〜１−５の端子電圧の分布はメモリに記憶される。
ステップ２では、アクセルが踏み込まれ、走行が開始されたとき、アクセル開度に応じた電力を組電池１からモータ７に供給する。
ステップ３では、走行中の放電電流値をサンプリングし、その中で走行前に低電流パルス放電を行ったときの所定放電電流値と等しい電流値が検出されたときは、ステップ６に進む。
【００２２】
所定放電電流値と等しい電流値が検出されないときは、ステップ３→４に進み、予め設定された所定サンプリング時間が経過するまで待つ。
所定サンプリング時間が経過するまでに所定放電電流値と等しい電流値が検出されなかったときは、ステップ５に進み、前記所定放電電流値となるように強制的に定電流パルス放電を行う。
【００２３】
このように強制的に定電流パルス放電を行うのは、走行中に定電流放電部が存在しない等の理由でサンプリングができず、本来のサンプリング間隔を超えた場合、サンプリング間隔が長くなりすぎるのを防ぐためであり、なるべく早い時期、例えば、車両停止中、もしくは、アクセル開度がゼロの時に強制的にパルス放電を行ってサンプリングを行うようにしたものである。
【００２４】
ステップ６では、所定電流が放電されたときの各セル１−１〜１−５の端子電圧を測定する。
ステップ７では、各セル１−１〜１−５毎に、ステップ６において測定された値と走行前の初期値とを比較し、電圧変化量を算出する。
このように、各セル１−１〜１−５の端子電圧の絶対値を検出するのではなく、全てのセル１−１〜１−５の電圧降下量を比較するのは、電圧分布の時間的変化を検出することにより各セル１−１〜１−５の温度分布を推定するためである。
【００２５】
例えば、走行前、所定時間経過後の電圧分布が図８に示すようになっているとき、その分布が略等しいので、すべてのセル１−１〜１−５の電圧変化量が略等しいことがわかる。
各セル１−１〜１−５の端子電圧が同じように高くなるのは、走行前の放電電流値と所定時間経過後の放電電流値とが同じ値であるから、次式（１）より、各セル１−１〜１−５の内部抵抗が同じように増加したためであると推定される。
【００２６】
（内部抵抗）＝（電圧変化量）／（電流値）・・・・・・・・（１）
ここで、温度が低いと内部抵抗が高いのは電池の特性であり、したがって、内部抵抗が高ければ、電圧変化量が大きくなり、放電時の温度も低くなる。
一方、図９の例では、所定時間経過後の各セル１−１〜１−５の端子電圧の分布が、走行前の分布とは相違し、所定時間経過後のセル１−４の端子電圧が、他のセルと比較して大きくなっている。これは、セル１−４の内部抵抗が他のセルと比較して増加したものと推定される。
【００２７】
ステップ８では、算出された電圧変化量に応じて各ヒータ４−１，４−２への通電量を制御する。
所定時間経過後の各セル１−１〜１−５の端子電圧が、例えば、図９に示すように分布しているとき、セル１−４の内部抵抗が他のセルと比較して増加していることが推定されるため、ヒータ４−２に通電し、セル１−５側からセル１−４を加熱する。この加熱により、セル１−４の温度が上昇し、内部抵抗が低下する。したがって、組電池１内の各セル１−１〜１−５の温度が均一化され、セル１−４により制限されていた放電電流値も増加する。
【００２８】
尚、ステップ１，６が電圧検出手段、ステップ３が電流検出手段、ステップ４が充放電手段、ステップ７が比較手段及び内部抵抗変化検出手段、ステップ８が加熱制御手段に相当する。
かかる構成によれば、組電池内の各セルの電圧分布の時間的変化を検出し、その時間的変化から組電池内の温度分布を推定することができ、組電池の一部に温度の低いセルが存在するときは、そのセルをヒータで加熱して組電池内の温度差を小さくすることにより、放電不能による組電池の容量低下を防止することができる。
【００２９】
また、温度分布を推定してヒータの通電制御を行うことにより、組電池内の全てのセルに温度センサを取付けることなく、全てのセルの温度を推定することができる。
また、一定の放電電流値が検出されたときに、各セルの端子電圧を検出するので、内部抵抗を算出しなくても端子電圧を検出するだけで内部抵抗の変化量を検出することができる。
【００３０】
さらに、一定の放電電流値が検出されないときは、強制的に、その放電電流値となるように充放電が行われるので、サンプリング間隔が長くなりすぎるのを防止することができ、各セルの端子電圧を検出すべきときに、確実に端子電圧の検出を行うことができる。
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００３１】
このものは、セルが放電末期であると判断されるときは、各セル間の電圧にばらつきが生じていても、その原因は、各セル間の温度差ではなく、各セル間の容量差によるものと考えられるので、電圧変化量に応じたヒータの出力制御は行なわないようにしたものである。
第２の実施の形態の処理を図10のフローチャートに基づいて説明する。尚、図７と同一処理を行うステップについては同一符号を付して説明は省略する。
【００３２】
第２の実施の形態では、ステップ６において、走行を開始してから所定時間経過後、所定電流が放電されたときの各セル１−１〜１−５の端子電圧を測定したあと、ステップ11に進み、各セル１−１〜１−５の端子電圧の平均値を算出する。
この平均電圧に対し、放電末期であるか否かを判定するための値を予め設定しておき、平均電圧をこの判定値と比較する。
【００３３】
平均電圧が設定値以上であるときは、ステップ12→７→８に進み、第１の実施の形態と同様の処理が行われるが、設定値未満であるときは、電池が放電末期であると判断されるので、各セル１−１〜１−５間に電圧のばらつきが生じていても、それは、各セル１−１〜１−５間の温度差によるものではなく、各セル１−１〜１−５間の容量差によるものと考えられる。従って、かかる場合、組電池１としての容量を有効に取り出すことができないので、ステップ12→３に戻り、電圧降下量に応じたヒータ４−１，４−２の制御は行なわないようにする。
【００３４】
尚、ステップ11が平均値算出手段、ステップ12が放電末期判定手段に相当する。
かかる構成によれば、放電末期と判断されるときは加熱が行われなくなるのでヒータ４−１，４−２による不必要な電力の消費を防止することができる。
次に、第３の実施の形態について説明する。
【００３５】
このものは、アクセル開度の信号も同時に取り込み、アクセル開度が設定値以上のときは、加熱を制限するようにしたものである。
第３の実施の形態の処理を図11のフローチャートに基づいて説明する。尚、図７と同一処理を行うステップについては同一符号を付して説明は省略する。
第３の実施の形態では、ステップ７において、各セル１−１〜１−５の端子電圧の電圧変化量を算出したあと、ステップ21に進み、ヒータコントローラ６に入力されているアクセル開度の信号を制御部５にも同時に取り込み、予め設定されたアクセル開度の比較値と比較する。
【００３６】
そして、アクセル開度が比較値を越えているときは、たとえ、各セル１−１〜１−５間の温度差が大きく、ヒータ４−１，４−２による温度制御が必要であると判断される場合であっても、ヒータ４−１，４−２へ電力を供給することにより、走行に必要な組電池１の出力が低下するのを防ぐため、ヒータ４−１，４−２への電力供給を制限する。
【００３７】
かかる構成によれば、モータに大きな出力が要求されているときは、ヒータ４−１，４−２への電力供給が制限されるので、走行に必要なバッテリの出力の低下を防止することができる。
尚、温度調整をこのときに行わなくても走行に必要な電流が小さくなった時に行えばよい。
【００３８】
次に、第４の実施の形態について説明する。
このものは、端子電圧の分布が別の要因によって生じたときは、電圧降下量に応じたヒータの出力制御を行わないようにしたものである。
この第４の実施の形態では、ヒータ制御部４に内蔵されたメモリに各セル１−１〜１−５の搭載位置に応じた電圧分布を予め入力しておく。
【００３９】
例えば、放電時、外側に位置するセル１−１，１−５の温度は低いため、当該セルの端子電圧は低く、中央部に位置するセル１−３の温度は高いため、当該セルの端子電圧は高くなることが予想される。
充電時は、その反対であり、外側のセル１−１，１−５の端子電圧は高く、内側のセル１−１〜１−４の端子電圧は低いことが予想される。
【００４０】
図12に示すように、実際の走行中に生じる電圧分布が、この予想した電圧分布と大きく異なる時は、その電圧分布は温度差に起因するものではないと判断し、電圧降下量に応じたヒーターの出力制御を行なわないようにする。
かかる構成によれば、その電圧分布が温度差に起因するものではないと判断されたときは、加熱を行わないため、ヒータによる不必要な電力の消費を防止することができる。
【００４１】
次に第５の実施の形態について説明する。
このものは、内部抵抗の変化量に応じて組電池内の温度分布を推定し、それによって各ヒータの通電量を制御するものである。
第５の実施の形態の処理を図13のフローチャートに基づいて説明する。尚、図７と同一処理を行うステップについては同一符号を付して説明は省略する。
【００４２】
ステップ31では、走行前に定電流パルス放電を行い、そのときの放電電流値と各セル１−１〜１−５の電圧降下量とに基づいて、式（１）より各セル１−１〜１−５の内部抵抗を算出する。そして、これらの内部抵抗の値をメモリに記憶する。
走行を開始した後、定電流放電が一定時間以上、続いているときは、ステップ32→33に進み、所定サンプリング時間間隔以内に、定電流放電が一定時間以上、続かないときは、ステップ４→５に進み、定電流パルス放電を行ってからステップ33に進む。尚、このときの定電流放電の電流値はステップ31の電流値と同一でなくてもよい。
【００４３】
ステップ33では、ステップ31と同様に、各セル１−１〜１−５の内部抵抗を算出する。
ステップ34では、ステップ31においてメモリに記憶した各セル１−１〜１−５の内部抵抗の初期値とステップ33において算出された内部抵抗の値とを比較し、その内部抵抗の変化量を算出する。
【００４４】
ステップ35では、内部抵抗の変化量に応じて、各ヒータ４−１，４−２への出力を制御する。
セルの内部抵抗の増加率が大きいときは、当該セルは、他のセルと比較して温度が低いと推定され、該当するセルの近傍にあるヒータの出力を他より高くして各セルの温度が均一になるようにする。
【００４５】
かかる構成によれば、走行中、定電流放電が一定時間続いていれば、内部抵抗を算出することができ、走行前の放電電流値と所定時間経過後の放電電流値とが異なっていても、その値を合わせるように制御する必要がないので、温度分布の推定を、より容易に行なうことができる。
次に第６の実施の形態について説明する。
【００４６】
このものは、ヒータの出力又は抵抗値を組電池の温度分布に応じて変化させるようにしたものである。
各セル１−１〜１−５からの発熱のみのとき、組電池１内の温度は、図14(1) に示すように、両端のセル１−１，１−５に比べ、中央のセル１−３の温度が高くなるように分布する。このような温度分布を解消するため、ヒータ４−１，４−２の内部抵抗を減少させ、同じ熱量を発生させるために必要なヒータ４−１，４−２への通電量を大きくする。これにより、組電池１自身の発熱を減少させ、ヒータ４−１，４−２からの熱を主としてセル１−１〜１−５の加熱に用い、温度分布を効果的に均一化することができる。
【００４７】
一方、室温が急速に上昇したときには、組電池１内の温度分布は、図14(2) に示すように中央部のセル１−３に比べ、両端のセル１−１，１−５の温度が高いような分布となる。このような温度分布を解消するために、ヒータ４−１，４−２の内部抵抗を増加させ、同じ熱量を発生させるために必要なヒータ４−１，４−２への通電量を小さくする。これにより、組電池１自身の発熱を増加させ、その熱によって組電池１の温度を上昇させることにより、効果的に温度のばらつきをなくすことができる。
【００４８】
次に、第７の実施の形態について説明する。
このものは、組電池の充電制御と温度制御とを同時に行うようにしたものである。
従来より、組電池内の各セルの電圧のばらつきをなくすために、充電時に各セルの電圧を均一にするようにした充電制御方法がある。
【００４９】
これは、充電時に各セルの電圧を検出して、充電末期に電圧が設定値を越えたセルへの充電電流の一部を他の回路へバイパスさせることにより、各セルへの充電量を調整し、組電池内の各セルの電圧（容量）バラツキを小さくするというものである。
しかし、低温度域のように、温度によって内部抵抗が大きく変わる領域では、充電中の発熱により、組電池内に温度差が生じるため、このような制御のみでは、組電池が温度差のない状態に戻った時に各セルの容量がばらつく可能性がある。
【００５０】
そこで、本実施の形態では、充電中、組電池内の温度差により各セルの電圧にばらつきが生じたとき、温度差を小さくするようにヒータを制御することにより、充電末期、組電池内に大きな温度差を生じることを妨げるようにする。
この第７の実施の形態の処理を図15のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ41では、所定放電電流値を設定して定電流パルス放電を行い、このときの各セル１−１〜１−５の端子電圧を初期電圧としてサンプリングする。
【００５１】
ステップ42では、充電を開始する。
ステップ43では、各セル１−１〜１−５の端子電圧を測定する。
ステップ44では、ステップ43において測定した各セル１−１〜１−５の端子電圧を、ステップ41において測定した初期電圧と比較し、各セル１−１〜１−５の端子電圧の変化量を算出する。
【００５２】
図16に示すように、組電池１内の温度差による電圧変化量のばらつきが設定値未満のときは、ステップ46以降の制御を行わないで、ステップ43に戻るが、図17に示すように、この電圧変化量のばらつきが設定値以上となったときは、ステップ45→46に進み、各ヒータ４−１，４−２への出力を電圧変化量に応じて制御する。
【００５３】
そして、設定電圧以上のセルがあるときは、ステップ47→48に進み、該当セルの充電電流をバイパスさせる。
かかる構成によれば、温度ばらつきの影響を除いた本来の容量差によって、各セルへの充電量を制御することができるため、より正確に各セルの容量を合わせることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明にかかる装置によれば、各セルの内部抵抗を均一化することができ、組電池としての容量を有効に取り出すことができる。
請求項２の発明にかかる装置によれば、一定の充放電電流値が検出されたときに、各セルの端子電圧を検出するので、内部抵抗を算出しなくても端子電圧を検出するだけで内部抵抗の変化量を検出することができる。
【００５５】
請求項３の発明にかかる装置によれば、各セルの端子電圧を検出するとき、一定の充放電電流値となるように強制的に充放電が行われるので、各セルの端子電圧を検出すべきときに、確実に当該検出処理を行うことができる。
請求項４の発明にかかる装置によれば、放電末期と判定されたときは、加熱制御が行われないので、不必要なエネルギー消費を防止することができる。
【００５６】
請求項５の発明にかかる装置によれば、各セルの端子電圧の分布が予想された分布と相違するときは、加熱制御が停止されるので、不必要に加熱制御を行うことを防止することができる。
請求項６の発明にかかる装置によれば、走行用電動機に要求される出力が所定値を越えているときは、加熱が制限されるので、走行に必要な二次電池の出力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示すクレーム対応図。
【図２】本発明の実施の形態の構成を示す回路図。
【図３】図２の組電池の各セルの配列を示す図。
【図４】図２の組電池の固定方法の一例を示す図。
【図５】同上固定方法の一例を示す図。
【図６】同上固定方法の一例を示す図。
【図７】第１の実施の形態の処理を示すフローチャート。
【図８】図７の作用説明図。
【図９】同上作用説明図。
【図１０】第２の実施の形態の処理を示すフローチャート。
【図１１】第３の実施の形態の処理を示すフローチャート。
【図１２】第４の実施の形態の作用説明図。
【図１３】第５の実施の形態の処理を示すフローチャート。
【図１４】第６の実施の形態の作用説明図。
【図１５】第７の実施の形態の処理を示すフローチャート。
【図１６】図15の作用説明図。
【図１７】図15の作用説明図。
【符号の説明】
１組電池
１−１〜１−５セル
２電圧センサ
３電流センサ
４−１，４−２ヒータ
５制御部
７モータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a temperature control device for a secondary battery, and more particularly to a technique for making the temperature of each cell in an assembled battery uniform and effectively extracting battery capacity.
[0002]
[Prior art]
As a conventional temperature control device for a secondary battery, there is one as described in JP-A-4-352207.
This is because the ambient temperature of the battery is detected and the battery temperature is maintained at a temperature at which the charging / discharging efficiency is maximized by heating / cooling means. The charging current and charging time are not increased, and the discharging current and the discharge end voltage are reduced. It is intended to prevent the duration of time from decreasing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional secondary battery temperature control device, in the assembled battery having a large number of cells, when the heating of each cell is not performed uniformly, the end of discharge is determined by the cell having the lowest temperature. As a result, the capacity of the assembled battery may not be taken out effectively.
[0004]
Moreover, in order to take out the capacity effectively, a large number of temperature sensors and heaters must be installed, which is disadvantageous in terms of cost and space. The present invention has been made in view of such a conventional problem, and a temperature control device for a secondary battery capable of reducing the temperature difference between cells in the assembled battery and effectively taking out the capacity as the assembled battery. The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, in the apparatus according to the invention of claim 1, as shown by the solid line in FIG. 1, in the secondary battery composed of the assembled battery in which the cells of the plurality of batteries are connected in series, the charge / discharge current value of the assembled battery Current detecting means for detecting the voltage, terminal voltage of each cell in the initial stage of charging / discharging, voltage detecting means for detecting the terminal voltage of each cell after a predetermined time has elapsed since the start of charging / discharging, The comparison means for comparing the distribution of the terminal voltage and the distribution of the terminal voltage of each cell when a predetermined time has elapsed since the start of charging / discharging, the comparison result of both distributions, and the charging / discharging current at the time of detection of both terminal voltages Internal resistance change detection means for detecting the amount of change in internal resistance of each cell based on the value, and so that the internal resistance of each cell is uniform, By heating a cell with a relatively large change in internal resistance compared to other cells, And heating control means for heating differently between the cells.
[0006]
According to such a configuration, the voltage detection means detects the terminal voltage of each cell in the initial stage of charging / discharging and the terminal voltage of each cell after a predetermined time has elapsed since the start of charging / discharging. The charge / discharge current value is detected. Further, the terminal voltage of each cell is compared as a terminal voltage distribution by the comparison means. The reason why the terminal voltages of the cells are compared as the distribution is to compare the terminal voltages of the cells relatively. Moreover, the relative change of the internal resistance of each cell can also be detected by detecting the temporal change of the distribution of the terminal voltage and the charge / discharge current value.
[0007]
Here, when the internal resistance of each cell changes relatively in the same way, the amount of heat generated in each cell is the same and the temperature of each cell is also assumed to be the same. When the internal resistance of a certain cell is greatly increased compared to other cells, the temperature of the cell is estimated to be low. On the other hand, if the internal resistance of the cell is large, the charge / discharge current value is determined by the cell, so that the capacity of the assembled battery cannot be taken out effectively. However, the internal resistance is reduced by raising the temperature of the cell. Therefore, if the internal resistance of a certain cell becomes relatively large compared to other cells, the heating control means heats that cell, so that the internal resistance of that cell becomes small, and as an assembled battery The capacity of can be taken out effectively.
[0008]
In the apparatus according to the second aspect of the present invention, the voltage detection means uses the current detection means to determine the terminal voltage of each cell in the initial stage of charge / discharge and the terminal voltage of each cell after a predetermined time has elapsed since the start of charge / discharge. It is configured to detect when a constant charge / discharge current value is detected.
According to such a configuration, since a terminal voltage of each cell is detected when a constant charge / discharge current value is detected, the amount of change in the internal resistance can be detected only by detecting the terminal voltage without detecting the internal resistance. Can be detected.
[0009]
In the apparatus according to the third aspect of the invention, as shown by the broken line in FIG. 1, when the voltage detecting means detects the terminal voltage of each cell, it is forcibly charged / discharged so as to have a constant charge / discharge current value. The charging / discharging means to perform is provided.
According to such a configuration, when the terminal voltage of each cell is to be detected, the detection process can be reliably performed.
[0010]
In the apparatus according to the invention of claim 4, as shown by the one-dot chain line in FIG. 1, each of the charging and discharging when detecting the terminal voltage by the voltage detecting means when each of a predetermined time has elapsed since the discharge was started An average value calculating means for calculating an average value of the terminal voltage based on the terminal voltage of the cell, and an end-of-discharge determining means for determining whether the battery pack is at the end of discharge based on the calculated average value. On the other hand, the heating control means is configured to stop the heating control when the assembled battery is determined to be at the end of discharge by the end of discharge determination means.
[0011]
According to such a configuration, when it is determined that the end of discharge is reached, heating control is not performed, so unnecessary energy consumption is prevented.
In the apparatus according to the invention of claim 5, the heating control means is such that the distribution of the terminal voltage of each cell when a predetermined time has elapsed after the start of charging / discharging is different from the distribution expected from the comparison by the comparison means. When it is, it is configured to stop the heating control.
[0012]
According to such a configuration, when the distribution of the terminal voltage of each cell when a predetermined time has elapsed after the start of charge / discharge is different from the expected distribution, the voltage distribution is not due to a temperature difference. Therefore, it is possible to prevent unnecessary heating control.
In the device according to the invention of claim 6, the secondary battery supplies electric power to the heating control means and also supplies electric power to a running motor mounted on a vehicle, and the heating control means comprises: When the output required for the electric motor exceeds a predetermined value, the heating is limited.
[0013]
According to this configuration, it is possible to ensure the output of the secondary battery necessary for traveling.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the first embodiment will be described.
In FIG. 2 showing the present embodiment, a motor 7 is a power motor used for driving an automobile, for example. The motor controller 6 is interposed between the assembled battery 1 and the motor 7, and an accelerator opening signal attached to the automobile is input to the motor controller 6. The amount of power supplied from the assembled battery 1 to the motor is determined by the accelerator opening.
[0015]
The assembled battery 1 is a rechargeable secondary battery configured by connecting, for example, five cells 1-1 to 1-5 in series, and the cells 1-1 to 1-5 are shown in FIG. Are arranged as follows.
The voltage sensors 2-1 to 2-5 detect the terminal voltages of the respective cells 1-1 to 1-5, and the current sensor 3 detects the output current of the assembled battery 1.
[0016]
In the vicinity of the cells 1-1 and 1-5 arranged at both ends of the assembled battery 1, heaters 4-1 and 4-2 are arranged, respectively.
Five heaters may be arranged in the vicinity of each of the cells 1-1 to 1-5, but the cell 1 at the end of the assembled battery 1 may be used even if the temperature of the cell in the center is low. By heating 1 or 1-5, the heat is transferred to the inner cell. Therefore, it is effective to arrange the heaters 4-1 and 4-2 only in the vicinity of the cells 1-1 and 1-5. .
[0017]
An example of a method for attaching the heaters 4-1 and 4-2 is shown in FIGS. Here, a total of four assembled batteries 1 of 2 × 2 rows are mounted on a battery mounting frame 11.
The assembled battery 1 is covered with a stay 12 for fixing the battery, and the assembled battery 1 is thereby fixed to the frame 11. As the material of the stay 12, heat conductivity is provided so that heat can be exchanged on the contact surface between the assembled battery 1 and the stay 1 so that the temperatures of the cells 1-1 to 1-5 can be made uniform. Higher ones are used.
[0018]
The heaters 4-1 and 4-2 are attached to both sides inside the stay 12.
The output control cords and power supply cords of the heaters 4-1 and 4-2 are grouped in the upper part of the stay 12 in units of several heaters attached to each stay 12 and wired to the heater control unit 5. The
By such an attachment method of the heater 4, the stay 12 and the heaters 4-1 and 4-2 are integrated, and the attachment and removal of the heaters 4-1 and 4-2 are facilitated.
[0019]
Next, the control unit 5 shown in FIG. 2 includes a CPU, a memory, and the like, and inputs sensor signals from the voltage sensors 2-1 to 2-5 and the current sensor 3, and based on these sensor signals. The energization to the heaters 4-1 and 4-2 is controlled.
Next, processing performed by the control unit 5 will be described based on the flowchart of FIG.
In step (denoted as “S” in the figure, the same shall apply hereinafter) 1, a predetermined discharge current value is set, and constant current pulse discharge is performed before traveling. Then, the terminal voltage of each of the cells 1-1 to 1-5 at this time is sampled as an initial voltage.
[0020]
The term “before traveling for sampling” is, for example, immediately before traveling such as when the main switch of an automobile is turned on. The constant current pulse discharge is performed at a rate of 5 seconds in one cycle, for example.
As described above, the initial value of the voltage of each of the cells 1-1 to 1-5 is measured before traveling, and it is estimated that there is no temperature difference between the cells 1-1 to 1-5 before traveling. Because it is done.
[0021]
The terminal voltage distribution of each of the cells 1-1 to 1-5 is stored in the memory.
In step 2, when the accelerator is depressed and traveling is started, electric power corresponding to the accelerator opening is supplied from the assembled battery 1 to the motor 7.
In step 3, the discharge current value during traveling is sampled, and when a current value equal to a predetermined discharge current value when low-current pulse discharge is performed before traveling is detected, the process proceeds to step 6.
[0022]
When a current value equal to the predetermined discharge current value is not detected, the process proceeds to step 3 → 4 and waits until a predetermined sampling time set in advance elapses.
If a current value equal to the predetermined discharge current value is not detected before the predetermined sampling time elapses, the process proceeds to step 5 to forcibly perform constant current pulse discharge so that the predetermined discharge current value is reached.
[0023]
The constant current pulse discharge is forcibly performed in this way because sampling cannot be performed due to the absence of a constant current discharge part during traveling, and when the original sampling interval is exceeded, the sampling interval becomes too long. The sampling is performed by forcibly performing pulse discharge at the earliest possible time, for example, when the vehicle is stopped or when the accelerator opening is zero.
[0024]
In step 6, the terminal voltages of the respective cells 1-1 to 1-5 when a predetermined current is discharged are measured.
In step 7, for each cell 1-1 to 1-5, the value measured in step 6 is compared with the initial value before traveling to calculate the voltage change amount.
Thus, instead of detecting the absolute value of the terminal voltage of each cell 1-1 to 1-5, the voltage drop amount of all the cells 1-1 to 1-5 is compared with the time of voltage distribution. This is because the temperature distribution of each of the cells 1-1 to 1-5 is estimated by detecting a change in the state.
[0025]
For example, when the voltage distribution after the lapse of a predetermined time before running is as shown in FIG. 8, the distribution is substantially equal, so that the voltage change amounts of all the cells 1-1 to 1-5 may be substantially equal. Recognize.
The reason why the terminal voltages of the respective cells 1-1 to 1-5 are similarly increased is that the discharge current value before traveling and the discharge current value after elapse of a predetermined time are the same value. It is estimated that the internal resistance of each of the cells 1-1 to 1-5 has increased in the same manner.
[0026]
(Internal resistance) = (Voltage change) / (Current value) (1)
Here, it is a characteristic of the battery that the internal resistance is high when the temperature is low. Therefore, if the internal resistance is high, the amount of voltage change increases and the temperature during discharge also decreases.
On the other hand, in the example of FIG. 9, the distribution of the terminal voltage of each of the cells 1-1 to 1-5 after the lapse of the predetermined time is different from the distribution before the traveling, and the terminal voltage of the cell 1-4 after the lapse of the predetermined time. However, it is larger than other cells. This is presumed that the internal resistance of the cell 1-4 has increased compared to the other cells.
[0027]
In step 8, the energization amount to each heater 4-1 and 4-2 is controlled according to the calculated voltage change amount.
For example, when the terminal voltages of the cells 1-1 to 1-5 after a predetermined time are distributed as shown in FIG. 9, the internal resistance of the cell 1-4 increases compared to other cells. Therefore, the heater 4-2 is energized to heat the cell 1-4 from the cell 1-5 side. By this heating, the temperature of the cell 1-4 rises and the internal resistance is lowered. Therefore, the temperature of each cell 1-1 to 1-5 in the assembled battery 1 is made uniform, and the discharge current value limited by the cell 1-4 also increases.
[0028]
Steps 1 and 6 correspond to voltage detection means, Step 3 corresponds to current detection means, Step 4 corresponds to charge / discharge means, Step 7 corresponds to comparison means and internal resistance change detection means, and Step 8 corresponds to heating control means.
According to this configuration, it is possible to detect a temporal change in the voltage distribution of each cell in the assembled battery, and to estimate the temperature distribution in the assembled battery from the temporal change, and the temperature of a part of the assembled battery is low. When a cell exists, the capacity difference of the assembled battery due to the inability to discharge can be prevented by heating the cell with a heater to reduce the temperature difference in the assembled battery.
[0029]
Further, by estimating the temperature distribution and performing energization control of the heater, it is possible to estimate the temperature of all the cells without attaching a temperature sensor to all the cells in the assembled battery.
In addition, since the terminal voltage of each cell is detected when a certain discharge current value is detected, the amount of change in the internal resistance can be detected only by detecting the terminal voltage without calculating the internal resistance. .
[0030]
Furthermore, when a constant discharge current value is not detected, charging / discharging is forcibly performed so that the discharge current value is reached, so that the sampling interval can be prevented from becoming too long, and the terminal of each cell When the voltage is to be detected, the terminal voltage can be reliably detected.
Next, a second embodiment will be described.
[0031]
This is because when the cell is determined to be at the end of discharge, even if the voltage between the cells varies, the cause is not the temperature difference between the cells, but the capacity difference between the cells. Therefore, the heater output control according to the amount of voltage change is not performed.
The processing of the second embodiment will be described based on the flowchart of FIG. Steps that perform the same processing as in FIG.
[0032]
In the second embodiment, after measuring a terminal voltage of each of the cells 1-1 to 1-5 when a predetermined current is discharged after elapse of a predetermined time after starting running in step 6, step 11 is performed. Then, the average value of the terminal voltages of the respective cells 1-1 to 1-5 is calculated.
A value for determining whether or not it is the end of discharge is set in advance for this average voltage, and the average voltage is compared with this determination value.
[0033]
When the average voltage is equal to or higher than the set value, the process proceeds to Steps 12 → 7 → 8, and the same processing as in the first embodiment is performed. However, when the average voltage is less than the set value, the battery is at the end of discharge. Therefore, even if there is a voltage variation between the cells 1-1 to 1-5, it is not due to the temperature difference between the cells 1-1 to 1-5. This is considered to be due to a capacity difference between ˜1-5. Therefore, in such a case, the capacity of the assembled battery 1 cannot be taken out effectively, so the process returns to step 12 → 3 so that the heaters 4-1 and 4-2 are not controlled according to the voltage drop amount.
[0034]
Step 11 corresponds to the average value calculation means, and step 12 corresponds to the end-of-discharge determination means.
According to such a configuration, heating is not performed when it is determined at the end of discharge, so that unnecessary power consumption by the heaters 4-1 and 4-2 can be prevented.
Next, a third embodiment will be described.
[0035]
This also takes in the signal of the accelerator opening at the same time, and limits the heating when the accelerator opening is equal to or greater than a set value.
The processing of the third embodiment will be described based on the flowchart of FIG. Steps that perform the same processing as in FIG.
In the third embodiment, after calculating the voltage change amount of the terminal voltage of each of the cells 1-1 to 1-5 in Step 7, the process proceeds to Step 21, where the accelerator opening degree input to the heater controller 6 is set. The signal is also taken into the control unit 5 at the same time, and is compared with a comparison value of a predetermined accelerator opening.
[0036]
When the accelerator opening exceeds the comparison value, it is determined that the temperature difference between the cells 1-1 to 1-5 is large and the temperature control by the heaters 4-1, 4-2 is necessary. Even if it is a case, in order to prevent that the output of the assembled battery 1 required for driving | running | working falls by supplying electric power to the heater 4-1, 4-2, to the heater 4-1, 4-2. Limit power supply.
[0037]
According to such a configuration, when a large output is required for the motor, the power supply to the heaters 4-1 and 4-2 is limited, so that it is possible to prevent a decrease in battery output necessary for traveling. it can.
It should be noted that even if the temperature adjustment is not performed at this time, it may be performed when the current required for traveling decreases.
[0038]
Next, a fourth embodiment will be described.
In this case, when the terminal voltage distribution is caused by another factor, the output control of the heater according to the voltage drop amount is not performed.
In the fourth embodiment, a voltage distribution corresponding to the mounting position of each cell 1-1 to 1-5 is input in advance to a memory built in the heater control unit 4.
[0039]
For example, at the time of discharge, since the temperature of the cells 1-1 and 1-5 located outside is low, the terminal voltage of the cell is low, and the temperature of the cell 1-3 located in the center is high. The voltage is expected to increase.
At the time of charging, the opposite is true: the terminal voltages of the outer cells 1-1 and 1-5 are high and the terminal voltages of the inner cells 1-1 to 1-4 are expected to be low.
[0040]
As shown in FIG. 12, when the voltage distribution that occurs during actual driving is significantly different from the expected voltage distribution, it is determined that the voltage distribution is not caused by the temperature difference, and the voltage distribution is Do not perform heater output control.
According to such a configuration, when it is determined that the voltage distribution is not caused by the temperature difference, heating is not performed, so that unnecessary power consumption by the heater can be prevented.
[0041]
Next, a fifth embodiment will be described.
This estimates the temperature distribution in the assembled battery according to the amount of change in the internal resistance, and thereby controls the energization amount of each heater.
The processing of the fifth embodiment will be described based on the flowchart of FIG. Steps that perform the same processing as in FIG.
[0042]
In step 31, constant current pulse discharge is performed before traveling, and each cell 1-1 to 1 is calculated from the equation (1) based on the discharge current value at that time and the voltage drop amount of each cell 1-1 to 1-5. Calculate the internal resistance of 1-5. These internal resistance values are stored in the memory.
If the constant current discharge continues for a certain time or longer after the start of traveling, the process proceeds to step 32 → 33. If the constant current discharge does not continue for a certain time or more within the predetermined sampling time interval, step 4 → Proceed to 5, and after performing constant current pulse discharge, proceed to step 33. Note that the current value of constant current discharge at this time does not have to be the same as the current value in step 31.
[0043]
In step 33, as in step 31, the internal resistance of each cell 1-1 to 1-5 is calculated.
In step 34, the initial value of the internal resistance of each cell 1-1 to 1-5 stored in the memory in step 31 is compared with the value of the internal resistance calculated in step 33, and the amount of change in the internal resistance is calculated. To do.
[0044]
In step 35, the output to each heater 4-1 and 4-2 is controlled in accordance with the amount of change in internal resistance.
When the rate of increase in the internal resistance of a cell is large, it is estimated that the temperature of the cell is lower than that of other cells, and the temperature of each cell is increased by raising the output of the heater in the vicinity of the cell. To be uniform.
[0045]
According to such a configuration, the internal resistance can be calculated if constant current discharge continues for a certain period of time during traveling, and even if the discharge current value before traveling and the discharge current value after elapse of a predetermined time are different. Since it is not necessary to control to match the values, the temperature distribution can be estimated more easily.
Next, a sixth embodiment will be described.
[0046]
In this device, the output or resistance value of the heater is changed according to the temperature distribution of the assembled battery.
When only heat is generated from each of the cells 1-1 to 1-5, as shown in FIG. 14 (1), the temperature in the assembled battery 1 is higher than the cells 1-1 and 1-5 at both ends. It is distributed so that the temperature of 1-3 becomes high. In order to eliminate such temperature distribution, the internal resistance of the heaters 4-1 and 4-2 is decreased, and the energization amount to the heaters 4-1 and 4-2 required to generate the same amount of heat is increased. Thereby, the heat generation of the assembled battery 1 itself can be reduced, and the heat from the heaters 4-1 and 4-2 can be used mainly for heating the cells 1-1 to 1-5, and the temperature distribution can be made uniform effectively. it can.
[0047]
On the other hand, when the room temperature rises rapidly, the temperature distribution in the assembled battery 1 is higher than the temperature of the cells 1-1 and 1-5 at both ends, as shown in FIG. Distribution is high. In order to eliminate such temperature distribution, the internal resistance of the heaters 4-1 and 4-2 is increased, and the energization amount to the heaters 4-1 and 4-2 required to generate the same amount of heat is reduced. . Thereby, the variation in temperature can be effectively eliminated by increasing the heat generation of the assembled battery 1 and increasing the temperature of the assembled battery 1 by the heat.
[0048]
Next, a seventh embodiment will be described.
In this case, charge control and temperature control of the assembled battery are performed simultaneously.
Conventionally, there is a charge control method in which the voltage of each cell is made uniform during charging in order to eliminate variations in the voltage of each cell in the assembled battery.
[0049]
This detects the voltage of each cell during charging, and adjusts the amount of charge to each cell by bypassing part of the charging current to the cell whose voltage exceeded the set value at the end of charging. In addition, the voltage (capacity) variation of each cell in the assembled battery is reduced.
However, in a region where the internal resistance changes greatly depending on the temperature, such as in a low temperature range, a temperature difference occurs in the assembled battery due to heat generated during charging. When returning to, the capacity of each cell may vary.
[0050]
Therefore, in the present embodiment, when the voltage of each cell varies due to the temperature difference in the assembled battery during charging, the heater is controlled so as to reduce the temperature difference. To prevent large temperature differences.
The processing of the seventh embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
In step 41, constant current pulse discharge is performed by setting a predetermined discharge current value, and the terminal voltages of the respective cells 1-1 to 1-5 at this time are sampled as initial voltages.
[0051]
In step 42, charging is started.
In step 43, the terminal voltages of the cells 1-1 to 1-5 are measured.
In step 44, the terminal voltage of each cell 1-1 to 1-5 measured in step 43 is compared with the initial voltage measured in step 41, and the amount of change in the terminal voltage of each cell 1-1 to 1-5 is calculated. calculate.
[0052]
As shown in FIG. 16, when the variation in the voltage change amount due to the temperature difference in the assembled battery 1 is less than the set value, the control after step 46 is not performed, and the process returns to step 43, but as shown in FIG. When the variation in the voltage change amount is equal to or greater than the set value, the process proceeds from step 45 to 46, and the output to each heater 4-1 and 4-2 is controlled according to the voltage change amount.
[0053]
If there is a cell that is equal to or higher than the set voltage, the process proceeds from step 47 to step 48 to bypass the charging current of the cell.
According to such a configuration, the amount of charge to each cell can be controlled by the original capacity difference excluding the influence of temperature variation, so that the capacity of each cell can be matched more accurately.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the apparatus of the first aspect of the invention, the internal resistance of each cell can be made uniform, and the capacity of the assembled battery can be effectively taken out.
According to the device of the second aspect of the present invention, when a constant charge / discharge current value is detected, the terminal voltage of each cell is detected. Therefore, only the terminal voltage is detected without calculating the internal resistance. The amount of change in internal resistance can be detected.
[0055]
According to the device of the third aspect of the present invention, when the terminal voltage of each cell is detected, charging / discharging is forcibly performed so that a constant charge / discharge current value is obtained, so the terminal voltage of each cell is detected. When it is necessary, the detection process can be surely performed.
According to the device of the fourth aspect of the present invention, when it is determined that the end of discharge is reached, heating control is not performed, and therefore unnecessary energy consumption can be prevented.
[0056]
According to the device of the fifth aspect of the present invention, when the terminal voltage distribution of each cell is different from the expected distribution, the heating control is stopped, so that unnecessary heating control is prevented. Can do.
According to the device of the sixth aspect of the invention, when the output required for the electric motor for traveling exceeds a predetermined value, heating is restricted, so that the output of the secondary battery necessary for traveling is ensured. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram corresponding to a claim showing the configuration of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an array of cells of the assembled battery in FIG. 2. FIG.
4 is a diagram showing an example of a method for fixing the assembled battery in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the fixing method.
FIG. 6 is a diagram showing an example of the same fixing method.
FIG. 7 is a flowchart showing processing of the first embodiment;
8 is an operation explanatory view of FIG. 7;
FIG. 9 is an operation explanatory view of the same as above.
FIG. 10 is a flowchart illustrating processing according to the second embodiment.
FIG. 11 is a flowchart illustrating processing according to the third embodiment;
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the fourth embodiment.
FIG. 13 is a flowchart showing processing of the fifth embodiment;
FIG. 14 is an operation explanatory diagram of the sixth embodiment.
FIG. 15 is a flowchart illustrating processing according to the seventh embodiment;
16 is an explanatory diagram of the operation of FIG.
17 is a diagram for explaining the operation of FIG.
[Explanation of symbols]
1 battery pack
1-1 to 1-5 cells
2 Voltage sensor
3 Current sensor
4-1, 4-2 Heater
5 Control unit
7 Motor

Claims

In a secondary battery consisting of an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series,
Current detecting means for detecting a charge / discharge current value of the assembled battery;
Voltage detection means for detecting the terminal voltage of each cell in the initial stage of charging and discharging, and the terminal voltage of each cell after a predetermined time has elapsed since the start of charging and discharging;
Comparison means for comparing the distribution of the terminal voltage of each cell in the initial stage of charging and discharging with the distribution of the terminal voltage of each cell when a predetermined time has elapsed since the start of charging and discharging;
Internal resistance change detection means for detecting the amount of change in internal resistance of each cell based on the comparison result of both distributions and the charge / discharge current value at the time of detection of both terminal voltages;
A heating control means for heating differently between each cell by heating a cell whose amount of change in internal resistance is relatively large compared to other cells so that the internal resistance of each cell is uniform,
Secondary battery temperature control device comprising:

The voltage detecting means detects the terminal voltage of each cell in the initial stage of charging / discharging and the terminal voltage of each cell after a predetermined time has elapsed since the start of charging / discharging. 2. The temperature control device for a secondary battery according to claim 1, wherein the temperature control device is configured to detect at times.

The charging / discharging means which forcibly charges / discharges so that it may become a fixed charging / discharging electric current value when the said voltage detection means detects the terminal voltage of each cell, The 2nd aspect of Claim 2 characterized by the above-mentioned. Secondary battery temperature control device.

Of charge / discharge when the terminal voltage is detected by the voltage detection means, an average value calculation that calculates an average value of the terminal voltage based on the terminal voltage of each cell when a predetermined time has elapsed since the discharge was started. Means,
An end-of-discharge determination means for determining whether or not the end of discharge of the assembled battery is based on the calculated average value;
While comprising
The heating control means is configured to stop the heating control when the assembled battery is determined to be at the end of discharge by the end of discharge determination means. The temperature control apparatus of the secondary battery as described in 2.

The heating control means stops the heating control when the distribution of the terminal voltage of each cell when a predetermined time has elapsed from the start of charging / discharging is different from the distribution expected from the comparison by the comparison means. The temperature control device for a secondary battery according to claim 1, wherein the temperature control device is configured as described above.

The secondary battery, together with the heating control means, supplies power to a traveling motor mounted on the vehicle,
The heating control means is configured to limit heating when an output required for the electric motor exceeds a predetermined value. Secondary battery temperature control device.