JP3915258B2 - Control device for battery for hybrid vehicle - Google Patents

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JP3915258B2 JP20032198A JP20032198A JP3915258B2 JP 3915258 B2 JP3915258 B2 JP 3915258B2 JP 20032198 A JP20032198 A JP 20032198A JP 20032198 A JP20032198 A JP 20032198A JP 3915258 B2 JP3915258 B2 JP 3915258B2
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    • G—PHYSICS
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    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両に用いられる電池の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
一般に、電池は、劣化の進行にともなって内部抵抗が増加し、入出力が低下するという特性がある。そのため、所定の入出力が得られなくなった時点で電池の寿命と判断し、電池の交換を促している。
【０００３】
ところで、ハイブリッド車両には大容量の電池が搭載されるので、電池交換は費用と作業が比較的大掛かりになる。したがって、搭載電池が交換レベルまで劣化しても、ある程度の距離を走行可能にし、交換までに時間的な余裕を持たせることが望ましい。
【０００４】
本発明の目的は、ハイブリッド車両の搭載電池が交換レベルまで劣化したときに、ある程度の距離を走行可能にすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１） 請求項１の発明は、ハイブリッド車両用電池の劣化状態を検出する劣化検出手段と、劣化状態検出値に基づいて電池の目標ＳＯＣを設定するＳＯＣ設定手段と、電池のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出手段と、ＳＯＣ検出値が目標ＳＯＣとなるように電池の充放電を制御する制御手段とを備え、ＳＯＣ設定手段は、劣化検出手段によって検出される劣化の進行に応じて、電池の目標ＳＯＣを高くすることにより、上記目的を達成する。
（２） 請求項２のハイブリッド車両用電池の制御装置は、電池の温度を検出する温度検出手段を備え、ＳＯＣ設定手段によって、劣化状態検出値と温度検出値とに基づいて目標ＳＯＣを設定するようにしたものである。
（３） 請求項３のハイブリッド車両用電池の制御装置は、劣化検出手段によって、電池の内部抵抗を検出して劣化状態を判断するようにしたものである。
（４） 請求項４のハイブリッド車両用電池の制御装置は、制御手段によって、目標ＳＯＣに応じて入力電力を制限するようにしたものである。
（５） 請求項５のハイブリッド車両用電池の制御装置は、ハイブリッド車両用電池の劣化状態を検出する劣化検出手段と、劣化状態検出値に基づいて電池の目標ＳＯＣ範囲を設定するＳＯＣ設定手段と、電池のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出手段と、ＳＯＣ検出値が目標ＳＯＣ範囲内になるように電池の充放電を制御する制御手段とを備え、ＳＯＣ設定手段は、劣化検出手段によって検出される劣化の進行に応じて、電池の目標ＳＯＣ範囲の下限値を高くすることにより、上記目的を達成する。
（６） 請求項６のハイブリッド車両用電池の制御装置は、劣化検出手段は、電池の内部抵抗を検出して劣化状態を判断するようにしたものである。
（７） 請求項７のハイブリッド車両用電池の制御装置は、制御手段は、目標ＳＯＣ範囲に応じて入力電力を制限するようにしたものである。
（８） 請求項８のハイブリッド車両用電池の制御装置は、電池はリチウムイオン電池である。
【０００６】
【発明の効果】
（１） 請求項１の発明によれば、ハイブリッド車両用電池の劣化状態を検出して、劣化の進行に応じて、電池の目標ＳＯＣが高くなるように電池の目標ＳＯＣを設定し、電池のＳＯＣが目標ＳＯＣとなるように電池の充放電を制御するようにしたので、ハイブリッド車両用電池の劣化状態が交換を要するレベルに達してもある程度の距離を走行することができ、交換までに時間的な余裕を持たせることができるため、乗員に安心感を与えることができる。
（２） 請求項２の発明によれば、電池の劣化状態検出値と温度検出値とに基づいて目標ＳＯＣを設定し、電池のＳＯＣが目標ＳＯＣとなるように電池の充放電を制御するようにした。電池の劣化状態に応じて目標ＳＯＣを引き上げると出力を上げることができるが、逆に入力を制限する必要がある。ところが、電池の温度が上がれば出力も上昇するので、劣化の進行により目標ＳＯＣを引き上げる場合に電池の温度が高ければ目標ＳＯＣを上げなくてもよく、電池の入力余裕を考慮した最適な目標ＳＯＣを設定することができる。
（３） 請求項３の発明によれば、電池の内部抵抗を検出して劣化状態を判断するようにしたので、車両の運行中にも電池の劣化状態を簡便に、正確に判断することができる。
（４） 請求項４の発明によれば、目標ＳＯＣに応じて入力電力を制限するようにしたので、電池の劣化にともなって目標ＳＯＣを引き上げた場合に、電池のＳＯＣを目標値に正確に制御することができる。
（５） 請求項５の発明によれば、ハイブリッド車両用電池の劣化状態を検出して、劣化の進行に応じて、電池の目標ＳＯＣ範囲の下限値が高くなるように電池の目標ＳＯＣ範囲を設定し、電池のＳＯＣが目標ＳＯＣ範囲内となるように電池の充放電を制御するようにしたので、ハイブリッド車両用電池の劣化状態が交換を要するレベルに達してもある程度の距離を走行することができ、交換までに時間的な余裕を持たせることができるため、乗員に安心感を与えることができる。
（６） 請求項８の発明によれば、ＳＯＣに対する入出力特性の傾きが比較的大きなリチウムイオン電池に本発明を適用すると、上述した効果がより顕著になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は一実施の形態の構成を示す図である。図において、太い実線は機械力の伝達経路を示し、太い破線は電力線を示す。また、細い実線は制御線を示し、二重線は油圧系統を示す。
この車両のパワートレインは、モーター１、エンジン２、クラッチ３、モーター４、無段変速機５、減速装置６、差動装置７および駆動輪８から構成される。モーター１の出力軸、エンジン２の出力軸およびクラッチ３の入力軸は互いに連結されており、また、クラッチ３の出力軸、モーター４の出力軸および無段変速機５の入力軸は互いに連結されている。
【０００８】
クラッチ３締結時はエンジン２とモーター４が車両の推進源となり、クラッチ３解放時はモーター４のみが車両の推進源となる。エンジン２および／またはモーター４の駆動力は、無段変速機５、減速装置６および差動装置７を介して駆動輪８へ伝達される。無段変速機５には油圧装置９から圧油が供給され、ベルトのクランプと潤滑がなされる。油圧装置９のオイルポンプ（不図示）はモーター１０により駆動される。
【０００９】
モータ１，４，１０は三相同期電動機または三相誘導電動機などの交流機であり、モーター１は主としてエンジン始動と発電に用いられ、モーター４は主として車両の推進と制動に用いられる。また、モーター１０は油圧装置９のオイルポンプ駆動用である。なお、モーター１，４，１０には交流機に限らず直流電動機を用いることもできる。また、クラッチ３締結時に、モーター１を車両の推進と制動に用いることもでき、モーター４をエンジン始動や発電に用いることもできる。
【００１０】
クラッチ３はパウダークラッチであり、伝達トルクがほぼ励磁電流に比例するので伝達トルクを調節することができる。無段変速機５はベルト式やトロイダル式などの無段変速機であり、変速比を無段階に調節することができる。
【００１１】
モーター１，４，１０はそれぞれ、インバーター１１，１２，１３により駆動される。なお、モーター１，４，１０に直流電動機を用いる場合には、インバーターの代わりにＤＣ／ＤＣコンバーターを用いる。インバーター１１〜１３は共通のＤＣリンク１４を介してメインバッテリー１５に接続されており、メインバッテリー１５の直流充電電力を交流電力に変換してモーター１，４，１０へ供給するとともに、モーター１，４の交流発電電力を直流電力に変換してメインバッテリー１５を充電する。なお、インバーター１１〜１３は互いにＤＣリンク１４を介して接続されているので、回生運転中のモーターにより発電された電力をメインバッテリー１５を介さずに直接、力行運転中のモーターへ供給することができる。
【００１２】
メインバッテリー１５はリチウムイオン電池である。なお、メインバッテリー１５には、ニッケル水素電池や鉛電池などの他の種類の電池を用いることができる。
【００１３】
コントローラー１６は、マイクロコンピューターとその周辺部品や各種アクチュエータなどを備え、エンジン２の回転速度や出力トルク、クラッチ３の伝達トルク、モーター１，４，１０の回転速度や出力トルク、無段変速機５の変速比、メインバッテリー１５のＳＯＣなどを制御する。
【００１４】
コントローラー１６には、図２に示すように、車両のキースイッチ２０、ＳＯＣ検出装置２１、温度センサー２２、電圧センサー２３、電流センサー２４などが接続される。ＳＯＣ検出装置２１はメインバッテリー１５のＳＯＣ（充電状態）を検出し、温度センサー２２はメインバッテリー１５の温度を検出する。また、電圧センサー２３はメインバッテリー１５の端子電圧を検出し、電流センサー２４はメインバッテリー１５の充放電電流を検出する。
【００１５】
ここで、この実施の形態の電池のＳＯＣ制御について説明する。
図３は、リチウムイオン電池のＳＯＣに対する入出力特性を示す。図において、実線は新品のときの特性を示し、破線は劣化時の特性を示す。
一般に、電池は、ＳＯＣが増加すると出力が増加して入力が減少する。この性質を利用すれば、電池が劣化して出力が低下したら、ＳＯＣを高くすることによって劣化による出力低下分をある程度、補償することができる。
【００１６】
一方、ハイブリッド車両では、メインバッテリーのＳＯＣが常に目標値あるいは目標範囲に入るように、充放電を制御している。具体的には、ＳＯＣの目標値を５０％に、あるいは目標範囲を３０〜７０％に設定し、走行中、メインバッテリーのＳＯＣを検出して検出値が目標値近傍になるように、あるいは目標範囲に入るように、メインバッテリーの充放電を制御している。
【００１７】
そこで、この実施の形態では、メインバッテリー１５の劣化状態を検出し、劣化状態が交換を要するレベルに達したら警告を行うとともに、劣化の進行に応じてＳＯＣの目標値または目標範囲の下限値を上げ、劣化にともなう出力低下を補償する。これにより、メインバッテリーが交換レベルまで劣化しても、ある程度の走行距離が確保され、時間的な余裕を持って電池交換を行うことができる。
【００１８】
しかし、ＳＯＣの目標値または目標範囲の下限値を上げることは、図３から明らかなように、電池の入力余裕が低下することになるため、ＳＯＣ目標値の変更にともなって入力を制限する必要がある。なお、ハイブリッド車両では、通常、メインバッテリーへの入力は回生制動モードにおいて行われるので、回生受け入れ電力を制限する。
【００１９】
電池はまた、温度が高いほど出力が増加する特性がある。そこで、この実施の形態では電池の劣化状態と電池の温度に応じて目標ＳＯＣを設定し、劣化が進むほど目標ＳＯＣを高くし、電池の温度が高いほど目標ＳＯＣを低くする。
【００２０】
次に、電池の劣化状態の検出方法について説明する。
上述したように、電池は劣化するにつれてその内部抵抗が増加するので、内部抵抗を検出して劣化状態を知ることができる。電池の内部抵抗は、開放電圧と充放電時の端子電圧との差を充放電電流で除して求めることができる。さらに正確に求めるには、放電時の端子電圧と電流をサンプリングし、サンプリングデータを直線回帰して電圧−電流特性を求め、その傾きから内部抵抗を知ることができる。
また、ＳＯＣに対する出力容量を演算により求め、新品時の出力容量と比較して劣化状態を検出することもできる。
【００２１】
図４は、一実施の形態のＳＯＣ制御を示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。
コントローラー１６は、車両のキースイッチ２０がON位置に設定されるとこの制御プログラムを繰り返し実行する。ステップ１において、上述した方法によりメインバッテリー１５の劣化状態を検出するとともに、温度センサー２２によりメインバッテリー１５の温度を検出する。なお、メインバッテリー１５に温度センサーを設置しない場合は、空調用の外気温センサーの検出値をバッテリー温度に代用してもよい。続くステップ２で、メインバッテリー１５の劣化状態が交換を要するレベルに達していたら警告を行う。ステップ３では、メインバッテリー１５の劣化状態と温度Ｔbに応じた目標ＳＯＣを設定する。
【００２２】
図５および図６は、メインバッテリーのＳＯＣに対する新品時の出力特性（実線）と劣化時の出力特性（破線）を示す。
図５に示すように、メインバッテリー１５のＳＯＣを目標値５０％に制御する場合には、新品時にはＰ１の出力が得られるが、劣化するとＰ３の出力しか得られなくなる。そこで、劣化時に目標ＳＯＣを５０％から７５％に引き上げると、新品時の出力Ｐ１には及ばないまでも、Ｐ３よりも高いＰ２の出力が得られる。
【００２３】
一方、図６に示すように、メインバッテリー１５のＳＯＣを目標範囲３０〜７０％に制御する場合には、新品時には少なくともＰ１３の出力が得られるが、劣化すると最悪状態ではＰ１５の出力しか得られなくなる。そこで、劣化時に目標ＳＯＣ範囲の下限値を３０％から５０％に引き上げると、新品時の最低出力Ｐ１３には及ばないまでもそれに近いＰ１４の最低出力が得られる。
【００２４】
メインバッテリー１５の劣化状態と温度に応じた目標ＳＯＣを設定した後、ステップ４でＳＯＣ検出装置２１によりメインバッテリー１５のＳＯＣを検出し、続くステップ５で、ＳＯＣ検出値が目標値となるようにメインバッテリー１５の充放電を制御する。このとき、新品時よりも目標ＳＯＣを高く設定した場合には、メインバッテリー１５への回生受け入れ電力を目標ＳＯＣに応じて制限する。
【００２５】
以上の一実施の形態の構成において、電圧センサー２３、電流センサー２４およびコントローラー１６が劣化検出手段を、コントローラー１６がＳＯＣ設定手段および制御手段を、ＳＯＣ検出装置２１がＳＯＣ検出手段を、温度センサー２２が温度検出手段をそれぞれ構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】 図１に続く、一実施の形態の構成を示す図である。
【図３】 リチウムイオン電池のＳＯＣに対する入出力特性を示す図である。
【図４】 一実施の形態のＳＯＣ制御を示すフローチャートである。
【図５】 一実施の形態による劣化時の出力特性の改善結果を説明する図である。
【図６】 一実施の形態による劣化時の出力特性の改善結果を説明する図である。
【符号の説明】
１、４、１０ モーター
２ エンジン
３ クラッチ
５ 無段変速機
６ 減速装置
７ 差動装置
１１〜１３ インバーター
１４ ＤＣリンク
１５ メインバッテリー
１６ コントローラー
２０ キースイッチ
２１ ＳＯＣ検出装置
２２ 温度センサー
２３ 電圧センサー
２４ 電流センサー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery control device used in a hybrid vehicle.
[0002]
[Prior art and its problems]
In general, the battery has a characteristic that the internal resistance increases and the input / output decreases as the deterioration progresses. For this reason, when the predetermined input / output cannot be obtained, it is determined that the battery has reached the end of its life, and the replacement of the battery is prompted.
[0003]
By the way, since a large-capacity battery is mounted on the hybrid vehicle, battery replacement is relatively expensive and expensive. Therefore, it is desirable that even if the on-board battery deteriorates to the replacement level, it is possible to travel a certain distance and allow time for replacement.
[0004]
An object of the present invention is to enable traveling for a certain distance when a battery mounted on a hybrid vehicle deteriorates to a replacement level.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
(1) The invention of claim 1 includes a deterioration detecting means for detecting a deterioration state of the hybrid vehicle battery, an SOC setting means for setting the target SOC of the battery based on the deterioration state detection value, and detecting the SOC of the battery. SOC detecting means and control means for controlling charging / discharging of the battery so that the SOC detection value becomes the target SOC, and the SOC setting means is configured to detect the battery target according to the progress of the deterioration detected by the deterioration detecting means. The above object is achieved by increasing the SOC .
(2) The hybrid vehicle battery control device according to claim 2 includes temperature detection means for detecting the temperature of the battery, and the SOC setting means sets the target SOC based on the deterioration state detection value and the temperature detection value. It is what I did.
(3) According to a third aspect of the present invention, there is provided a battery control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the deterioration detection means detects the internal resistance of the battery to determine the deterioration state.
(4) According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a hybrid vehicle battery control device that limits input power according to a target SOC by a control means.
(5) The hybrid vehicle battery control apparatus according to claim 5 includes a deterioration detection unit that detects a deterioration state of the hybrid vehicle battery, and an SOC setting unit that sets a target SOC range of the battery based on the deterioration state detection value. An SOC detection means for detecting the SOC of the battery, and a control means for controlling charging / discharging of the battery so that the SOC detection value falls within the target SOC range. The SOC setting means is a deterioration detected by the deterioration detection means. The above object is achieved by increasing the lower limit value of the target SOC range of the battery as the process proceeds.
(6) In the hybrid vehicle battery control device according to the sixth aspect, the deterioration detecting means detects the internal resistance of the battery to determine the deterioration state.
(7) In the hybrid vehicle battery control device according to claim 7, the control means limits the input power in accordance with the target SOC range.
(8) In the hybrid vehicle battery control device according to claim 8, the battery is a lithium ion battery.
[0006]
【The invention's effect】
(1) According to the invention of claim 1, the state of deterioration of the battery for the hybrid vehicle is detected, and the target SOC of the battery is set so that the target SOC of the battery becomes higher according to the progress of the deterioration . Since charging / discharging of the battery is controlled so that the SOC becomes the target SOC, even if the deterioration state of the battery for the hybrid vehicle reaches a level that requires replacement, it can travel a certain distance, and it takes time to replace it. Can give the passengers a sense of security.
(2) According to the invention of claim 2, the target SOC is set based on the battery deterioration state detection value and the temperature detection value, and charging / discharging of the battery is controlled such that the battery SOC becomes the target SOC. I made it. If the target SOC is raised in accordance with the deterioration state of the battery, the output can be increased, but conversely, the input needs to be limited. However, since the output increases as the battery temperature rises, when the target SOC is raised due to the progress of deterioration, the target SOC does not have to be raised if the battery temperature is high. Can be set.
(3) According to the invention of claim 3, since the deterioration state is determined by detecting the internal resistance of the battery, it is possible to easily and accurately determine the deterioration state of the battery even during operation of the vehicle. it can.
(4) According to the invention of claim 4, since the input power is limited according to the target SOC, when the target SOC is raised due to the deterioration of the battery, the battery SOC is accurately set to the target value. Can be controlled.
(5) According to the invention of claim 5 , the target SOC range of the battery is set such that the lower limit value of the target SOC range of the battery becomes higher as the deterioration of the hybrid vehicle battery is detected and the progress of the deterioration. Because the battery charge / discharge is controlled so that the SOC of the battery is within the target SOC range, even if the deterioration state of the battery for the hybrid vehicle reaches a level that requires replacement, the vehicle must travel a certain distance. It is possible to give the passengers a sense of security because they can afford time before replacement.
(6) According to the invention of claim 8, when the present invention is applied to a lithium ion battery having a relatively large slope of input / output characteristics with respect to the SOC, the above-described effect becomes more remarkable.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment. In the figure, a thick solid line indicates a transmission path of mechanical force, and a thick broken line indicates a power line. A thin solid line indicates a control line, and a double line indicates a hydraulic system.
The power train of the vehicle includes a motor 1, an engine 2, a clutch 3, a motor 4, a continuously variable transmission 5, a speed reducer 6, a differential device 7, and drive wheels 8. The output shaft of the motor 1, the output shaft of the engine 2, and the input shaft of the clutch 3 are connected to each other, and the output shaft of the clutch 3, the output shaft of the motor 4 and the input shaft of the continuously variable transmission 5 are connected to each other. ing.
[0008]
When the clutch 3 is engaged, the engine 2 and the motor 4 serve as a vehicle propulsion source, and when the clutch 3 is released, only the motor 4 serves as a vehicle propulsion source. The driving force of the engine 2 and / or the motor 4 is transmitted to the drive wheels 8 via the continuously variable transmission 5, the speed reducer 6, and the differential device 7. The continuously variable transmission 5 is supplied with pressure oil from the hydraulic device 9, and the belt is clamped and lubricated. An oil pump (not shown) of the hydraulic device 9 is driven by a motor 10.
[0009]
The motors 1, 4 and 10 are AC machines such as a three-phase synchronous motor or a three-phase induction motor, the motor 1 is mainly used for engine starting and power generation, and the motor 4 is mainly used for vehicle propulsion and braking. The motor 10 is for driving an oil pump of the hydraulic device 9. The motors 1, 4 and 10 are not limited to alternating current machines, and direct current motors can also be used. In addition, when the clutch 3 is engaged, the motor 1 can be used for vehicle propulsion and braking, and the motor 4 can be used for engine starting and power generation.
[0010]
The clutch 3 is a powder clutch, and the transmission torque can be adjusted because the transmission torque is substantially proportional to the excitation current. The continuously variable transmission 5 is a continuously variable transmission such as a belt type or a toroidal type, and the gear ratio can be adjusted steplessly.
[0011]
The motors 1, 4 and 10 are driven by inverters 11, 12 and 13, respectively. In the case where a DC motor is used for the motors 1, 4 and 10, a DC / DC converter is used instead of the inverter. The inverters 11 to 13 are connected to the main battery 15 through a common DC link 14, and the DC charging power of the main battery 15 is converted into AC power and supplied to the motors 1, 4, 10. The main battery 15 is charged by converting the AC generated power 4 into DC power. Since the inverters 11 to 13 are connected to each other via the DC link 14, the electric power generated by the motor during the regenerative operation can be directly supplied to the motor during the power running operation without going through the main battery 15. it can.
[0012]
The main battery 15 is a lithium ion battery. The main battery 15 can be another type of battery such as a nickel metal hydride battery or a lead battery.
[0013]
The controller 16 includes a microcomputer and its peripheral components, various actuators, etc., and the rotational speed and output torque of the engine 2, the transmission torque of the clutch 3, the rotational speed and output torque of the motors 1, 4 and 10, and the continuously variable transmission 5. And the SOC of the main battery 15 are controlled.
[0014]
As shown in FIG. 2, the controller 16 is connected to a vehicle key switch 20, an SOC detection device 21, a temperature sensor 22, a voltage sensor 23, a current sensor 24, and the like. The SOC detection device 21 detects the SOC (charged state) of the main battery 15, and the temperature sensor 22 detects the temperature of the main battery 15. The voltage sensor 23 detects the terminal voltage of the main battery 15, and the current sensor 24 detects the charge / discharge current of the main battery 15.
[0015]
Here, SOC control of the battery of this embodiment will be described.
FIG. 3 shows input / output characteristics of the lithium ion battery with respect to the SOC. In the figure, the solid line shows the characteristics when new, and the broken line shows the characteristics when deteriorated.
In general, when the SOC increases, the output of the battery increases and the input decreases. By utilizing this property, if the battery deteriorates and the output decreases, the output decrease due to the deterioration can be compensated to some extent by increasing the SOC.
[0016]
On the other hand, in the hybrid vehicle, charging / discharging is controlled so that the SOC of the main battery always falls within the target value or target range. Specifically, the SOC target value is set to 50%, or the target range is set to 30 to 70%, and the SOC of the main battery is detected during traveling so that the detected value is close to the target value, or the target The charging / discharging of the main battery is controlled so as to fall within the range.
[0017]
Therefore, in this embodiment, the deterioration state of the main battery 15 is detected, a warning is given when the deterioration state reaches a level that requires replacement, and the SOC target value or the lower limit value of the target range is set according to the progress of deterioration. Compensation for output reduction due to increase and deterioration. Thereby, even if the main battery is deteriorated to the replacement level, a certain travel distance is ensured, and the battery can be replaced with a time margin.
[0018]
However, increasing the SOC target value or the lower limit value of the target range, as is apparent from FIG. 3, reduces the battery input margin, and therefore it is necessary to limit the input in accordance with the change in the SOC target value. There is. In the hybrid vehicle, since the input to the main battery is normally performed in the regenerative braking mode, the regenerative acceptance power is limited.
[0019]
The battery also has a characteristic that the output increases as the temperature increases. Therefore, in this embodiment, the target SOC is set according to the deterioration state of the battery and the temperature of the battery, the target SOC is increased as the deterioration progresses, and the target SOC is decreased as the battery temperature is higher.
[0020]
Next, a method for detecting the deterioration state of the battery will be described.
As described above, since the internal resistance of the battery increases as it deteriorates, it is possible to know the deterioration state by detecting the internal resistance. The internal resistance of the battery can be obtained by dividing the difference between the open circuit voltage and the terminal voltage during charge / discharge by the charge / discharge current. In order to obtain more accurately, the terminal voltage and current at the time of discharge are sampled, the sampling data is linearly regressed to obtain the voltage-current characteristics, and the internal resistance can be known from the slope.
Further, the output capacity with respect to the SOC can be obtained by calculation, and the deterioration state can be detected by comparing with the output capacity at the time of a new article.
[0021]
FIG. 4 is a flowchart showing the SOC control according to the embodiment. The operation of the embodiment will be described with reference to this flowchart.
The controller 16 repeatedly executes this control program when the key switch 20 of the vehicle is set to the ON position. In step 1, the deterioration state of the main battery 15 is detected by the above-described method, and the temperature of the main battery 15 is detected by the temperature sensor 22. If no temperature sensor is installed in the main battery 15, the detected value of the outside air temperature sensor for air conditioning may be used instead of the battery temperature. In the subsequent step 2, if the deterioration state of the main battery 15 has reached a level that requires replacement, a warning is given. In step 3, the target SOC is set according to the deterioration state of the main battery 15 and the temperature Tb.
[0022]
FIG. 5 and FIG. 6 show the output characteristics (solid line) when new and the output characteristics (broken line) when deteriorated with respect to the SOC of the main battery.
As shown in FIG. 5, when the SOC of the main battery 15 is controlled to the target value of 50%, the output of P1 is obtained when it is new, but only the output of P3 can be obtained when it deteriorates. Therefore, if the target SOC is raised from 50% to 75% during deterioration, an output P2 higher than P3 can be obtained even if it does not reach the output P1 when new.
[0023]
On the other hand, as shown in FIG. 6, when the SOC of the main battery 15 is controlled to the target range of 30 to 70%, at least P13 output is obtained when it is new, but when it deteriorates, only P15 output is obtained in the worst state. Disappear. Therefore, if the lower limit value of the target SOC range is increased from 30% to 50% at the time of deterioration, the minimum output of P14 close to that even if it does not reach the minimum output P13 at the time of a new product can be obtained.
[0024]
After setting the target SOC corresponding to the deterioration state and temperature of the main battery 15, the SOC detection device 21 detects the SOC of the main battery 15 in step 4, and in step 5 so that the SOC detection value becomes the target value. The charging / discharging of the main battery 15 is controlled. At this time, when the target SOC is set higher than that at the time of a new article, the regenerative acceptance power to the main battery 15 is limited according to the target SOC.
[0025]
In the configuration of the above embodiment, the voltage sensor 23, the current sensor 24, and the controller 16 are deterioration detecting means, the controller 16 is an SOC setting means and control means, the SOC detection device 21 is an SOC detection means, and a temperature sensor 22 is used. Each constitutes a temperature detecting means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment following FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing input / output characteristics with respect to SOC of a lithium ion battery.
FIG. 4 is a flowchart showing SOC control according to one embodiment.
FIG. 5 is a diagram for explaining an improvement result of output characteristics at the time of deterioration according to an embodiment;
FIG. 6 is a diagram for explaining an improvement result of output characteristics at the time of deterioration according to an embodiment;
[Explanation of symbols]
1, 4, 10 Motor 2 Engine 3 Clutch 5 Continuously variable transmission 6 Deceleration device 7 Differential device 11-13 Inverter 14 DC link 15 Main battery 16 Controller 20 Key switch 21 SOC detection device 22 Temperature sensor 23 Voltage sensor 24 Current sensor

Claims (8)

ハイブリッド車両用電池の劣化状態を検出する劣化検出手段と、
前記劣化状態検出値に基づいて前記電池の目標ＳＯＣを設定するＳＯＣ設定手段と、
前記電池のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出手段と、
前記ＳＯＣ検出値が前記目標ＳＯＣとなるように前記電池の充放電を制御する制御手段とを備え、
前記ＳＯＣ設定手段は、前記劣化検出手段によって検出される劣化の進行に応じて、前記電池の目標ＳＯＣを高くすることを特徴とするハイブリッド車両用電池の制御装置。A deterioration detecting means for detecting a deterioration state of the hybrid vehicle battery;
SOC setting means for setting a target SOC of the battery based on the deterioration state detection value;
SOC detecting means for detecting the SOC of the battery;
Control means for controlling charging / discharging of the battery so that the SOC detection value becomes the target SOC ,
The control device for a hybrid vehicle battery, wherein the SOC setting means increases the target SOC of the battery according to the progress of deterioration detected by the deterioration detection means . 請求項１に記載のハイブリッド車両用電池の制御装置において、
前記電池の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記ＳＯＣ設定手段は、前記劣化状態検出値と前記温度検出値とに基づいて目標ＳＯＣを設定することを特徴とするハイブリッド車両用電池の制御装置。In the hybrid vehicle battery control device according to claim 1,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the battery,
The control apparatus for a hybrid vehicle battery, wherein the SOC setting means sets a target SOC based on the deterioration state detection value and the temperature detection value. 請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両用電池の制御装置において、
前記劣化検出手段は、前記電池の内部抵抗を検出して劣化状態を判断することを特徴とするハイブリッド車両用電池の制御装置。In the hybrid vehicle battery control device according to claim 1 or 2,
The control device for a hybrid vehicle battery, wherein the deterioration detection means detects an internal resistance of the battery to determine a deterioration state. 請求項１〜３のいずれかの項に記載のハイブリッド車両用電池の制御装置において、
前記制御手段は、前記目標ＳＯＣに応じて入力電力を制限することを特徴とするハイブリッド車両用電池の制御装置。In the hybrid vehicle battery control device according to any one of claims 1 to 3,
The control device for a hybrid vehicle battery, wherein the control means limits input power according to the target SOC. ハイブリッド車両用電池の劣化状態を検出する劣化検出手段と、A deterioration detecting means for detecting a deterioration state of the hybrid vehicle battery;
前記劣化状態検出値に基づいて前記電池の目標ＳＯＣ範囲を設定するＳＯＣ設定手段と、SOC setting means for setting a target SOC range of the battery based on the deterioration state detection value;
前記電池のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出手段と、SOC detecting means for detecting the SOC of the battery;
前記ＳＯＣ検出値が前記目標ＳＯＣ範囲内になるように前記電池の充放電を制御する制御手段とを備え、Control means for controlling charging / discharging of the battery so that the SOC detection value falls within the target SOC range;
前記ＳＯＣ設定手段は、前記劣化検出手段によって検出される劣化の進行に応じて、前記電池の目標ＳＯＣ範囲の下限値を高くすることを特徴とするハイブリッド車両用電池の制御装置。The control device for a hybrid vehicle battery, wherein the SOC setting means increases a lower limit value of a target SOC range of the battery according to the progress of deterioration detected by the deterioration detection means. 請求項５に記載のハイブリッド車両用電池の制御装置において、In the hybrid vehicle battery control device according to claim 5,
前記劣化検出手段は、前記電池の内部抵抗を検出して劣化状態を判断することを特徴とするハイブリッド車両用電池の制御装置。The control device for a hybrid vehicle battery, wherein the deterioration detection means detects an internal resistance of the battery to determine a deterioration state. 請求項５または請求項６に記載のハイブリッド車両用電池の制御装置において、In the hybrid vehicle battery control device according to claim 5 or 6,
前記制御手段は、前記目標ＳＯＣ範囲に応じて入力電力を制限することを特徴とするハイブリッド車両用電池の制御装置。The control device of the hybrid vehicle battery, wherein the control means limits input power according to the target SOC range. 請求項１〜７のいずれかの項に記載のハイブリッド車両用電池の制御装置において、In the hybrid vehicle battery control device according to any one of claims 1 to 7,
前記電池はリチウムイオン電池であることを特徴とするハイブリッド車両用電池の制御装置。The control device for a hybrid vehicle battery, wherein the battery is a lithium ion battery.
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