JP4193371B2 - バッテリ容量制御装置 - Google Patents

バッテリ容量制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4193371B2
JP4193371B2 JP2001128354A JP2001128354A JP4193371B2 JP 4193371 B2 JP4193371 B2 JP 4193371B2 JP 2001128354 A JP2001128354 A JP 2001128354A JP 2001128354 A JP2001128354 A JP 2001128354A JP 4193371 B2 JP4193371 B2 JP 4193371B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
capacity
detecting means
deterioration
target capacity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001128354A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002325373A (ja
Inventor
吉則 岡崎
英則 横山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2001128354A priority Critical patent/JP4193371B2/ja
Publication of JP2002325373A publication Critical patent/JP2002325373A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4193371B2 publication Critical patent/JP4193371B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ容量制御装置に係り、特に、電気負荷との間で充放電を行うバッテリの容量を制御するバッテリ容量制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば特開2000−217206号公報に開示される如く、車載バッテリの充放電を制御する装置が知られている。この装置は、通常はバッテリを満充電状態に充電する一方、車両により比較的大きな電力の回生が行われると予想される場合はバッテリを満充電に達しない90%程度の目標容量に制御する。このため、上記従来の装置によれば、比較的大きな電力の回生が行われる際にはバッテリにその回生電力を蓄える余力が残存するため、車両による回生電力を有効にバッテリに回収することが可能となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バッテリ温度が低下すると、バッテリの内部物質の活性度合いが低下し、充電時におけるバッテリの受け入れ性が低下する。また、バッテリの劣化が進行した場合も、発熱損失が増大することに起因して充電時におけるバッテリの受け入れ性が低下する。バッテリの受け入れ性が悪い状況下では、充放電が繰り返される過程においてバッテリの実際の容量(充電状態;以下、SOCと称す)が低くなり易い。一方、バッテリ温度が高いほど、周囲の温度が高く、例えばエアコン等による電力消費が上昇することとなる。このように車両のバッテリから電力の供給を受ける電気負荷の作動量が多い状況下では、バッテリのSOCが低下し易くなる。
【0004】
このため、例えばハイブリッド車両においてバッテリの電力による車輪の駆動が要求される際にも、バッテリ温度やバッテリの劣化状態あるいは電気負荷の作動状態の影響により、バッテリが車輪の駆動に必要な電力を放電することができない事態が生じ得る。この場合には、エンジンを用いて車輪の駆動を行わざるを得ないため、車両の燃費が悪化する事態が生じてしまう。
【0005】
従って、バッテリのSOCを管理するうえでは、バッテリ温度、バッテリの劣化状態、或いは、電気負荷の作動状態を考慮して、バッテリの目標容量を適宜変更できることが望ましい。しかしながら、上記従来の装置では、バッテリの目標容量は、バッテリ温度やバッテリの劣化状態あるいは電気負荷の作動状態等を考慮することなく制御されるため、バッテリによる充放電が適切に行われないおそれがあった。
【0006】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、バッテリと電気負荷との間の充放電を効果的に行うことが可能なバッテリ容量制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、少なくとも、所定電気負荷に電力供給を行う第1バッテリ、及び、所定機械負荷に接続するモータ・ジェネレータに接続され、該第1バッテリ及び該モータ・ジェネレータとの間で充放電を行う第2バッテリの容量を制御するバッテリ容量制御装置であって、前記第2バッテリの劣化度合いを検出する劣化度検出手段と、少なくとも前記モータ・ジェネレータの出力を用いて駆動される所定負荷の作動状態を検出する作動状態検出手段と、前記劣化度検出手段により検出された前記第2バッテリの劣化度合いと、前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷の作動状態とに応じて、該第2バッテリの目標容量を変更する目標容量変更手段と、前記第2バッテリの目標容量と実際の容量との比較結果に基づいて、該目標容量が確保されるように該第2バッテリの充放電制御を行う充放電制御手段と、を備えることを特徴とするバッテリ容量制御装置により達成される。
【0008】
本発明において、少なくとも第1バッテリ及びモータ・ジェネレータとの間で充放電を行う第2バッテリの目標容量は、第2バッテリの劣化度合いとモータ・ジェネレータの出力を用いて駆動される所定負荷の作動状態とに応じて変更される。このため、本発明によれば、第2バッテリの劣化度合い及び定負荷の作動状態パラメータを考慮して、第2バッテリの目標容量が変更されるため、第2バッテリと電気負荷との間の充放電を効果的に行うことが可能となる。
尚、上記したバッテリ容量制御装置において、前記劣化度検出手段は、前記第2バッテリの内部抵抗の大きさに基づいて該第2バッテリの劣化度合いを検出することとしてもよい。
【0009】
バッテリ温度が高い場合は、周囲の温度も高く、バッテリの電力消費が上昇する事態を招く。
【0011】
また、バッテリ温度が低下すると、充電時におけるバッテリの受け入れ性が低下するため、バッテリの実際の容量が低くなり易くなる。
【0012】
従って、上記したバッテリ容量制御装置において、前記第2バッテリのバッテリ温度を検出するバッテリ温度検出手段を備え、前記目標容量変更手段は、前記劣化度検出手段により検出された前記第2バッテリの劣化度合いと、前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷の作動状態と、前記バッテリ温度検出手段により検出された前記第2バッテリのバッテリ温度とに応じて、該第2バッテリの目標容量を変更することとしてもよい。
この態様の発明によれば、第2バッテリのバッテリ温度の変動が生じてもその第2バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することが可能となる。
【0013】
この場合、上記したバッテリ容量制御装置において、前記目標容量変更手段は、前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が所定温度以下の領域において高いほど前記目標容量を小さくし、前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が前記所定温度を超える領域において高いほど前記目標容量を大きくすることにしてもよい。
【0014】
また、バッテリの劣化が進行する場合も、充電時におけるバッテリの受け入れ性が低下するため、バッテリの実際の容量が低くなり易くなる。
【0015】
従って、上記したバッテリ容量制御装置において、前記目標容量変更手段は、前記劣化度検出手段により検出された前記第2バッテリの劣化度合いが高いほど前記目標容量を大きくすることとすれば、第2バッテリの劣化が進行した場合には第2バッテリの実際の容量が高くなる傾向となるため、第2バッテリの劣化が進行しても第2バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。
【0016】
バッテリから電力供給を受ける電気負荷が高負荷となる場合は、バッテリの電力消費が上昇する事態を招く。
【0017】
従って、上記したバッテリ容量制御装置において、前記目標容量変更手段は、前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷が所定の作動状態を超えて高負荷状態となる場合は前記目標容量を大きくすることとすれば、所定負荷が高負荷にある場合には第2バッテリの実際の容量が高くなる傾向となるため、所定負荷が高負荷となっても第2バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施例であるバッテリ容量制御装置を備えるシステムの構成図を示す。本実施例のシステムは、車両の動力装置として機能するエンジン10及びモータ・ジェネレータ(以下、M/Gと称す)12を備えている。エンジン10の出力軸およびM/G12の出力軸は、それぞれ、遊星歯車機構14を介して、車輪に連結するクランクシャフト16に連結されている。車両は、エンジン10の出力とM/G12の出力とを適宜組み合わせて車輪を回転させる動力を発生する。
【0019】
遊星歯車機構14には、電磁クラッチ18を介してエアコンディショナ用コンプレッサ(以下、単にコンプレッサと称す)20が連結されている。電磁クラッチ18は、車室内に設けられたエアコンスイッチ(図示せず)がオフ状態にある場合にオフ状態を維持し、一方、エアコンスイッチが乗員の操作によりオン状態にある状況下においてコンプレッサ20を駆動する必要がある場合にオン状態となる。コンプレッサ20は、電磁クラッチ18がオンした場合に遊星歯車機構14と連結し、エンジン10の出力及びM/G12の出力を用いて駆動する。コンプレッサ20が駆動により冷媒ガスを吸入・圧縮・吐出すると、車室内に冷却された空気が流入し、車室内が冷房される。
【0020】
エンジン10には、該エンジン10を始動させるスタータ22が取付けられている。スタータ22には、第1バッテリ24が接続されている。スタータ22は、車両のイグニションスイッチがスタータオンになることにより第1バッテリ24を電源にして駆動し、エンジン10を始動させる。すなわち、第1バッテリ24は、電源としてエンジン10のスタータ22に電力を供給する機能を有している。第1バッテリ24は、直列に接続された複数のバッテリセルから構成されており、例えば12V程度の低出力電圧を有するニッケル水素バッテリである。
【0021】
また、M/G12には、インバータ26を介して第2バッテリ28が接続されている。インバータ26は、モータ駆動用パワートランジスタを内蔵しており、モータ駆動用パワートランジスタのスイッチング動作に応じて第2バッテリ28の直流電力をM/G12の交流電力に変換する。M/G12は、モータ駆動用パワートランジスタがオン状態にある場合、第2バッテリ28を電源にして駆動し、所定のトルクを発生する。すなわち、第2バッテリ28は、電源としてM/G12に電力を供給する機能を有している。第2バッテリ28は、直列に接続された複数のバッテリセルから構成されており、例えば上記した第1バッテリ24の出力電圧よりも高い36V程度の高出力電圧を有するニッケル水素バッテリである。
【0022】
M/G12は、車両の回生制動時および第2バッテリ28の容量低下時において車両の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能を有している。インバータ26は、また、ジェネレータ用パワートランジスタを内蔵しており、ジェネレータ用パワートランジスタのスイッチング動作に応じてM/G12の交流電力を第2バッテリ28の直流電力に変換する。第2バッテリ28は、インバータ26のジェネレータ用パワートランジスタがオン状態にある状況下でM/G12が発電することにより電力の供給を受け、充電される。
【0023】
第2バッテリ28には、直流−直流変換器(以下、DC/DCコンバータと称す)30を介して上記した第1バッテリ24が接続されている。DC/DCコンバータ30は、パワートランジスタを内蔵しており、パワートランジスタのスイッチング動作に応じて第2バッテリ28の直流電力を第1バッテリ24の直流電力に変換する。第2バッテリ28は、DC/DCコンバータ30がオン状態にある場合に第1バッテリ24に電力を供給し、第1バッテリ24を充電する。すなわち、第1バッテリ24は、第2バッテリ28から電力の供給を受けて充電される。
【0024】
インバータ26及びDC/DCコンバータ30には、マイクロコンピュータにより構成された電子制御ユニット(以下、ECUと称す)32が接続されている。ECU32には、インバータ26及びDC/DCコンバータ30を駆動する駆動制御部34、及び、第2バッテリ28の充電状態(State Of Charge;以下、バッテリ容量SOC)を監視するバッテリ制御部36が内蔵されている。
【0025】
ECU32のバッテリ制御部36には、第2バッテリ28の正負端子間に配設された電圧センサ40が接続されている。電圧センサ40は、第2バッテリ28の端子間電圧(以下、バッテリ電圧Vと称す)に応じた信号を出力する。電圧センサ40の出力信号はバッテリ制御部36に供給される。バッテリ制御部36は、電圧センサ40の出力信号に基づいて第2バッテリ28のバッテリ電圧Vを検出する。
【0026】
ECU32のバッテリ制御部36には、また、電流センサ42が接続されている。電流センサ42は、第2バッテリ28とインバータ26との間に配設されている。尚、電流センサ42の配設位置は第2バッテリ28の接地側でもよい。電流センサ42は、第2バッテリ28とインバータ26との間を流通する電流に応じた信号を出力する。バッテリ制御部36は、電流センサ42の出力信号に基づいて第2バッテリ28を流通する電流(以下、バッテリ電流Iと称す)を検出する。
【0027】
ECU32のバッテリ制御部36には、また、温度センサ46が接続されている。温度センサ46は、第2バッテリ28に内蔵されており、第2バッテリ28の内部温度に応じた信号を出力する。バッテリ制御部36は、温度センサ46の出力信号に基づいて第2バッテリ28の内部温度(以下、バッテリ温度Tと称す)を検出する。
【0028】
ECU32のバッテリ制御部36には、更に、エアコン作動状態判別部48が接続されている。エアコン作動状態判別部48は、車室内に設けられた乗員が操作可能なエアコンスイッチや車両の状態等に基づいてエアコンが作動状態にあるか否かを判別する。ECU32のバッテリ制御部36は、エアコン作動状態判別部48の状態に基づいてコンプレッサ20が作動状態にあるか否かを判別する。
【0029】
ECU32のバッテリ制御部36は、電圧センサ40、電流センサ42、温度センサ46、及びエアコン作動状態判別部48による各パラメータに基づいて、第2バッテリ28の実際のバッテリ容量SOCを検出すると共に、後に詳述する如く、目標容量を設定し、実際のバッテリ容量SOCと目標容量とを比較する。バッテリ制御部36は、ECU32の駆動制御部34に接続しており、第2バッテリ28のバッテリ容量SOCが目標容量となるように駆動制御部34に対して充放電指令を行う。駆動制御部34は、バッテリ制御部36からの指令に従ってインバータ26及びDC/DCコンバータ30へ駆動信号を供給する。
【0030】
ECU32の駆動制御部34は、インバータ26を、常態でオフ状態に維持する一方、第2バッテリ28からM/G12への電力供給(すなわち、第2バッテリ28の放電)が要求された場合にモータ駆動用パワートランジスタに対して駆動信号を供給することによりオン状態とすると共に、M/G12から第2バッテリ28への電力供給(すなわち、第2バッテリ28の充電)が要求された場合にジェネレータ用パワートランジスタに対して駆動信号を供給することによりオン状態とする。また、駆動制御部34は、DC/DCコンバータ30を、常態でオフ状態に維持する一方、第2バッテリ28から第1バッテリ24への電力供給(すなわち、第1バッテリ24の充電)が要求された場合にパワートランジスタに対して駆動信号を供給することによりオン状態とする。
【0031】
一般に、バッテリ容量SOCは、バッテリ電圧Vと相関関係にある。そこで、本実施例において、ECU32のバッテリ制御部36は、予めバッテリ電圧Vとバッテリ容量SOCとの関係を示したマップを記憶しておき、検出されたバッテリ電圧Vに基づいて第2バッテリ28のバッテリ容量SOCを判定する。例えば、第2バッテリ28が満充電状態にあると判断できる場合はバッテリ容量SOCが100%にあると判定し、第2バッテリ28の充電量がゼロにあると判断できる場合はバッテリ容量SOCが0%にあると判定する。
【0032】
ところで、第2バッテリ28が目標容量として常に100%のバッテリ容量SOCに制御されるものとすると、車両が制動した場合等に、その制動エネルギを回生エネルギとして第2バッテリ28に回収することはできないため、熱エネルギとして機械的に消費せざるを得ない状況となり、制動エネルギを有効に利用できないこととなる。従って、第2バッテリ28の目標容量が常に100%であることは適切でなく、制動時に車両の制動エネルギの大部分を回生エネルギとして回収できる程度に充放電のバランスを考慮して、第2バッテリ28の目標容量を設定することが適切となる。
【0033】
しかしながら、バッテリ温度Tが低下するほど、第2バッテリ28を構成する内部物質の活性度合いが低下するため、第2バッテリ28が充電される際の受け入れ性が低下する。また、第2バッテリ28の劣化が進行する場合も、その進行度合いに応じて内部における発熱損失が増大するため、第2バッテリ28の充電受け入れ性が低下する。このように第2バッテリ28の充電受け入れ性が悪化すると、充電受け入れ性が良好な場合に比して、充放電が繰り返される過程で第2バッテリ28の容量SOCが低くなり易くなる。
【0034】
また、バッテリ温度Tが上昇するほど、周囲の温度が高くなっていると判断できるので、車両に搭載された例えばエアコンや冷却ファン等による電力消費が上昇するものと考えられる。また、エアコン作動状態判別部48によりコンプレッサ20が作動状態にあると判別される場合も、電力消費が上昇することとなる。このため、かかる場合には、第2バッテリ28の容量SOCが低下し易いものとなる。また、バッテリ温度Tが上昇するほど内部発熱により第2バッテリ28の容量SOCは低下し易くなる。
【0035】
この点、上記した状況下において第2バッテリ28の目標容量が通常時と同一の値に設定されていると、バッテリ容量SOCの低下に伴って第2バッテリ28が車輪の駆動に必要な電力を放電できない事態が生じ易くなる。このように第2バッテリ28が放電できない場合はエンジン10を駆動させる必要があるため、燃費が悪化することとなる。従って、燃費効率を考慮して第2バッテリ28の充放電を適切に行うためには、上記した状況下において第2バッテリ28の目標容量を高く設定することにより、バッテリ容量SOCが低下しても第2バッテリ28が放電可能となるようにすることが適切となる。そこで、本実施例において、ECU32のバッテリ制御部36は、バッテリ温度T、バッテリの劣化状態、及びエアコン作動状態判別部48によるコンプレッサ20の作動状態に基づいて第2バッテリ28の目標容量を設定・変更することとしている。
【0036】
図2は、本実施例のシステムにおいてECU32のバッテリ制御部36が第2バッテリ28の目標容量を設定するうえで用いられるマップを示す。尚、図2(A)にはコンプレッサ20が作動状態にある場合を、図2(B)にはコンプレッサ20が不作動状態にある場合を、それぞれ示している。具体的には、ECU32のバッテリ制御部36は、図2に示す如く、バッテリ温度T、バッテリの劣化状態、及びエアコン作動状態判別部によるコンプレッサ20の作動状態に応じた目標容量を予めマップとして記憶しておき、これらのパラメータが検出された場合に該当する目標容量を読み出す。この際、検出されたパラメータが図2に示した値の間の値となる場合は直線補間をして目標容量を算出する。
【0037】
尚、図2(A)及び(B)に示すマップにおいて、第2バッテリ28の目標容量は、例えば30℃近傍の値を境界にして、バッテリ温度Tが高くなるほど大きくなり、また、バッテリ温度Tが低くなるほど大きくなる。すなわち、目標容量は、バッテリ温度Tが高くなるに従って小さくなり、30℃近傍の値に達した後は大きくなる。また、第2バッテリ28の目標容量は、第2バッテリ28の劣化状態が進行するほど大きくなると共に、エアコン作動状態判別部48によりコンプレッサが作動状態にあると判別される場合は不作動状態にあると判別される場合に比して大きくなる。尚、図2においては、第2バッテリ28の劣化が進行するほど劣化度合いの数字(“0”,“1”,“2”)を大きくしている。
【0038】
このため、本実施例によれば、バッテリ温度Tに応じた目標容量を設定し、第2バッテリ28の劣化状態に応じた目標容量を設定すると共に、エアコン作動状態判別部48によるコンプレッサ20の作動状態に応じた目標容量を設定することができる。従って、本実施例のバッテリ容量制御装置によれば、バッテリ温度T、バッテリ劣化状態、及びエアコンによるM/G12の負荷増大を考慮して、第2バッテリ28の目標容量を変更することができ、これにより、第2バッテリ28とM/G12及び第1バッテリ24との間の充放電を効果的に行うことが可能となる。
【0039】
尚、第2バッテリ28の劣化状態は、第2バッテリ28の内部抵抗の大きさに基づいて判定できる。すなわち、第2バッテリ28の内部抵抗が大きい場合には、発熱損失が大きく、第2バッテリ28の劣化が進んでいると判断でき、一方、第2バッテリ28の内部抵抗が小さい場合には、発熱損失が小さく、第2バッテリ28の劣化が進んでいないと判断できる。
【0040】
そこで、本実施例において、ECU32のバッテリ制御部36は、ある時点におけるバッテリ電圧Vとバッテリ電流Iとの関係と、異なる時点におけるバッテリ電圧Vとバッテリ電流Iとの関係とから、バッテリ電流Iに対するバッテリ電圧Vの傾きを算出し、その傾きを第2バッテリ28の内部抵抗として把握する。好ましくは、アイドルストップ時でかつM/G12の駆動時におけるバッテリ電圧Vとバッテリ電流IとをECU32内のメモリに記憶させ、アイドルストップ後のエンジン10の始動時におけるバッテリ電圧Vとバッテリ電流Iとをそのメモリに記憶させると共に、目標容量設定時に該メモリから各バッテリ電圧V及び各バッテリ電流Iを読み出し、それらの値の関係に基づいて内部抵抗を算出する。そして、その内部抵抗の大きさに基づいて、内部抵抗が大きいほど劣化の進んだ状態が実現されるように第2バッテリ28の劣化状態を3段階(劣化度合い“0”,“1”,“2”)で把握する。
【0041】
図3は、上記の機能を実現すべく、本実施例においてECU32のバッテリ制御部36が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図3に示すルーチンは、所定時間毎に起動されるルーチンである。図3に示すルーチンが起動されると、まずステップ100の処理が実行される。
【0042】
ステップ100では、電圧センサ40及び電流センサ42を用いて検出されたバッテリ電圧V及びバッテリ電流Iに基づいて第2バッテリ28の内部抵抗を算出する処理が実行される。具体的には、バッテリ電圧Vとバッテリ電流Iとの関係をそれぞれ示す2点から、バッテリ電流Iに対するバッテリ電圧Vの傾きとして把握される内部抵抗を算出する。そして、ステップ102では、上記ステップ100で算出された第2バッテリ28の内部抵抗に基づいて、予め定められたマップに従って第2バッテリ28の劣化度合いを3段階に判定する処理が実行される。
【0043】
ステップ104では、温度センサ40の出力信号に基づいてバッテリ温度Tを読み込む処理が実行される。また、ステップ106では、エアコン作動状態判別部48によるコンプレッサ20の作動状態に基づいてコンプレッサ20が遊星歯車機構14に連結し得る状態にあるか、すなわち、M/G12から遊星歯車機構14への電力供給量が増大する可能性があるか否かが検出される。
【0044】
ステップ108では、図2に示すような予め記憶されたパラメータと第2バッテリ28の目標容量との関係を示すマップを参照することにより、上記ステップ102、104、及び106で把握された第2バッテリ28の劣化度合い、バッテリ温度T、及び、エアコン作動状態判別部48によるコンプレッサ20の作動状態に対応する第2バッテリ28の目標容量を設定する処理が実行される。本ステップ108の処理が実行されると、以後、設定された目標容量が確保されるように第2バッテリ28の充放電が制御される。本ステップ108の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【0045】
上記の処理によれば、バッテリ温度Tに応じ、第2バッテリ28の劣化度合いに応じ、また、エアコンによるM/G12の負荷増大の有無に応じた、第2バッテリ28の目標容量を設定することができる。すなわち、これらのパラメータを考慮して第2バッテリ28の目標容量を変更することができる。
【0046】
本実施例において、バッテリ温度Tが30℃近傍の値を境界にして低いほど、目標容量は大きな値に設定される。この場合は、温度低下に起因する充電受け入れ性の低下に伴って第2バッテリ28の実際の容量SOCが低くなる傾向となっても、目標容量が引き上げられているため、そのバッテリ容量SOCは目標容量が同一である場合に比して大きなものとなる。また、第2バッテリ28の劣化が進行するほど、目標容量は大きな値に設定される。この場合も、第2バッテリ28の劣化に起因する充電受け入れ性の低下に伴って第2バッテリ28の実際の容量SOCが低くなる傾向となっても、目標容量が引き上げられているため、そのバッテリ容量SOCは目標容量が同一である場合に比して大きなものとなる。
【0047】
また、バッテリ温度Tが30℃近傍の値を境界にして高いほど、目標容量は大きな値に設定される。この場合は、温度上昇に起因してエアコンや各種冷却ファンによる電力消費が増大しても、目標容量が引き上げられているため、バッテリ容量SOCは目標容量が同一である場合に比して大きなものとなる。更に、エアコン作動状態判別部48によりコンプレッサ20が作動状態にあると判別される場合は、不作動状態と判別される場合に比して目標容量は大きな値に設定される。この場合も、エアコンによる電力消費が増大しても、目標容量が引き上げられているため、バッテリ容量SOCは目標容量が同一である場合に比して大きなものとなる。
【0048】
目標容量が設定されると、その目標容量を基準にして第2バッテリ28の充放電制御が行われる。具体的には、その目標容量と実際のバッテリ容量SOCとの比較結果に基づいて、ECU32のバッテリ制御部36から駆動制御部34へ供給される充放電指令が決定され、駆動制御部34がその充放電指令に基づいてインバータ26を駆動する。
【0049】
このため、本実施例によれば、上記した所定の場合に目標容量が引き上げられることにより、第2バッテリ28からM/G12又は第1バッテリ24への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。従って、本実施例のバッテリ容量制御装置によれば、第2バッテリ28の目標容量を変更することにより、第2バッテリ28とM/G12及び第1バッテリ24との間の充放電を効果的に行うことが可能となっている。
【0050】
尚、上記の実施例においては、M/G12及び第1バッテリ24が特許請求の範囲に記載された「所定の電気負荷」に、第2バッテリ28が特許請求の範囲に記載された「バッテリ」に、それぞれ相当していると共に、ECU32のバッテリ制御部36が、図3に示すルーチン中のステップ102〜108の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載された「目標容量変更手段」が実現されている。
【0051】
ところで、上記の実施例においては、バッテリ温度Tを第2バッテリ28に内蔵された温度センサ46を用いて検出することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第2バッテリ28の周囲に配設された温度センサを用いることとしてもよい。また、上記の実施例においては、第2バッテリ28の劣化状態を第2バッテリ28の内部抵抗から把握しているが、使用頻度や使用年月等の他のパラメータを用いて劣化状態を把握することとしてもよい。
【0052】
また、上記の実施例においては、第2バッテリ28としてニッケル水素バッテリを用いたシステムに適用しているが、ニッケル水素バッテリに代えて鉛バッテリ等の他の蓄電池を用いたシステムに適用することも可能である。また、上記の実施例においては、M/G12の負荷増大の有無の判別を、乗員が操作可能なエアコン作動状態判別部48によるコンプレッサ20の作動状態に基づいて行うこととしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、M/G12の負荷の増大要因となり得るものの状態に基づいて判別することとすればよい。
【0053】
更に、上記の実施例においては、バッテリ温度T、バッテリの劣化状態、及びエアコン作動状態判別部48によるコンプレッサ20の作動状態に基づいて第2バッテリ28の目標容量を設定することとし、その際、これらのパラメータが図2に示した値の間の値となる場合は直線補間を行うこととしているが、直線補間に限らず他の手法を用いて補間することとしてもよい。
【発明の効果】
上述の如く、請求項1及び2記載の発明によれば、第2バッテリと電気負荷との間の充放電を効果的に行うことができる。
【0055】
請求項3記載の発明によれば、第2バッテリのバッテリ温度の変動が生じても、その第2バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。
【0056】
請求項4記載の発明によれば、バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。
【0057】
請求項5記載の発明によれば、バッテリの劣化が進行した場合にバッテリの実際の容量が高くなる傾向となるため、バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。
【0058】
また、請求項6記載の発明によれば、バッテリの劣化が進行した場合にバッテリの実際の容量が高くなる傾向となるため、バッテリから電気負荷への放電を行えなくなる事態が早期に到来するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるバッテリ容量制御装置を搭載するシステムの構成図である。
【図2】本実施例のシステムにおいて目標容量を設定する際に用いられるマップを示す図である。
【図3】本実施例において、目標容量を設定すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【符号の説明】
12 モータ・ジェネレータ(M/G)
20 エアコンディショナ用コンプレッサ
24 第1バッテリ
26 インバータ
28 第2バッテリ
30 DC/DCコンバータ
32 電子制御ユニット(ECU)
34 駆動制御部
36 バッテリ制御部
40 電圧センサ
42 電流センサ
46 温度センサ
48 エアコン作動状態判別部
SOC バッテリ容量

Claims (6)

  1. 少なくとも、所定電気負荷に電力供給を行う第1バッテリ、及び、所定機械負荷に接続するモータ・ジェネレータに接続され、該第1バッテリ及び該モータ・ジェネレータとの間で充放電を行う第2バッテリの容量を制御するバッテリ容量制御装置であって、
    前記第2バッテリの劣化度合いを検出する劣化度検出手段と、
    少なくとも前記モータ・ジェネレータの出力を用いて駆動される所定負荷の作動状態を検出する作動状態検出手段と、
    前記劣化度検出手段により検出された前記第2バッテリの劣化度合いと前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷の作動状態とに応じて、該第2バッテリの目標容量を変更する目標容量変更手段と、
    前記第2バッテリの目標容量と実際の容量との比較結果に基づいて、該目標容量が確保されるように該第2バッテリの充放電制御を行う充放電制御手段と、
    を備えることを特徴とするバッテリ容量制御装置。
  2. 請求項1記載のバッテリ容量制御装置において、
    前記劣化度検出手段は、前記第2バッテリの内部抵抗の大きさに基づいて該第2バッテリの劣化度合いを検出することを特徴とするバッテリ容量制御装置。
  3. 請求項1記載のバッテリ容量制御装置において、
    前記第2バッテリのバッテリ温度を検出するバッテリ温度検出手段を備え、
    前記目標容量変更手段は、前記劣化度検出手段により検出された前記第2バッテリの劣化度合いと、前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷の作動状態と、前記バッテリ温度検出手段により検出された前記第2バッテリのバッテリ温度とに応じて、該第2バッテリの目標容量を変更することを特徴とするバッテリ容量制御装置。
  4. 請求項記載のバッテリ容量制御装置において、
    前記目標容量変更手段は、前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が所定温度以下の領域において高いほど前記目標容量を小さくし、前記バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリ温度が前記所定温度を超える領域において高いほど前記目標容量を大きくすることを特徴とするバッテリ容量制御装置。
  5. 請求項1記載のバッテリ容量制御装置において、
    前記目標容量変更手段は、前記劣化度検出手段により検出された前記第2バッテリの劣化度合いが高いほど前記目標容量を大きくすることを特徴とするバッテリ容量制御装置。
  6. 請求項1記載のバッテリ容量制御装置において、
    前記目標容量変更手段は、前記作動状態検出手段により検出された前記所定負荷が所定の作動状態を超えて高負荷状態となる場合は前記目標容量を大きくすることを特徴とするバッテリ容量制御装置。
JP2001128354A 2001-04-25 2001-04-25 バッテリ容量制御装置 Expired - Fee Related JP4193371B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001128354A JP4193371B2 (ja) 2001-04-25 2001-04-25 バッテリ容量制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001128354A JP4193371B2 (ja) 2001-04-25 2001-04-25 バッテリ容量制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002325373A JP2002325373A (ja) 2002-11-08
JP4193371B2 true JP4193371B2 (ja) 2008-12-10

Family

ID=18977060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001128354A Expired - Fee Related JP4193371B2 (ja) 2001-04-25 2001-04-25 バッテリ容量制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4193371B2 (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7321220B2 (en) 2003-11-20 2008-01-22 Lg Chem, Ltd. Method for calculating power capability of battery packs using advanced cell model predictive techniques
US8103485B2 (en) 2004-11-11 2012-01-24 Lg Chem, Ltd. State and parameter estimation for an electrochemical cell
WO2006057468A1 (en) * 2004-11-29 2006-06-01 Lg Chem, Ltd. Method and system for battery state and parameter estimation
KR100916510B1 (ko) 2004-11-29 2009-09-08 주식회사 엘지화학 조인트 배터리 상태와 파라미터 추정 시스템 및 방법
US7723957B2 (en) 2005-11-30 2010-05-25 Lg Chem, Ltd. System, method, and article of manufacture for determining an estimated battery parameter vector
JP4884031B2 (ja) * 2006-03-06 2012-02-22 トヨタ自動車株式会社 車両用電源システム
JP4793237B2 (ja) * 2006-11-28 2011-10-12 トヨタ自動車株式会社 二次電池の充放電制御装置、および、それを備える車両
JP2008199860A (ja) * 2007-02-15 2008-08-28 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 目標充電量算出方法、目標充電量算出装置及び充電量制御装置
KR100878123B1 (ko) * 2007-05-14 2009-01-12 주식회사 엘지화학 배터리 상태 및 파라미터 추정 시스템 및 방법
US7994755B2 (en) 2008-01-30 2011-08-09 Lg Chem, Ltd. System, method, and article of manufacture for determining an estimated battery cell module state
JP4623181B2 (ja) 2008-09-24 2011-02-02 トヨタ自動車株式会社 電動車両および充電制御システム
JP5703587B2 (ja) * 2010-04-14 2015-04-22 コベルコ建機株式会社 ハイブリッド作業機械
US8341449B2 (en) 2010-04-16 2012-12-25 Lg Chem, Ltd. Battery management system and method for transferring data within the battery management system
JP5146487B2 (ja) 2010-05-24 2013-02-20 トヨタ自動車株式会社 電源装置
JP5327151B2 (ja) * 2010-07-01 2013-10-30 株式会社デンソー 緊急通報システム
US8449998B2 (en) 2011-04-25 2013-05-28 Lg Chem, Ltd. Battery system and method for increasing an operational life of a battery cell
US8859119B2 (en) 2011-06-30 2014-10-14 Lg Chem, Ltd. Heating system for a battery module and method of heating the battery module
US8974928B2 (en) 2011-06-30 2015-03-10 Lg Chem, Ltd. Heating system for a battery module and method of heating the battery module
US8993136B2 (en) 2011-06-30 2015-03-31 Lg Chem, Ltd. Heating system for a battery module and method of heating the battery module
US8974929B2 (en) 2011-06-30 2015-03-10 Lg Chem, Ltd. Heating system for a battery module and method of heating the battery module
JP6173004B2 (ja) * 2013-04-18 2017-08-02 ダイハツ工業株式会社 車両用制御装置
JP6244850B2 (ja) * 2013-11-21 2017-12-13 日産自動車株式会社 組電池および電池劣化検知装置
JP2015146694A (ja) * 2014-02-03 2015-08-13 株式会社東芝 蓄電池電源装置、蓄電池電源装置の制御方法及び制御プログラム
CN113394800B (zh) * 2021-05-11 2023-12-08 华为数字能源技术有限公司 一种储能系统、温度控制方法及光伏发电系统
WO2023182086A1 (ja) * 2022-03-23 2023-09-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電システム、充電制御方法、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002325373A (ja) 2002-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4193371B2 (ja) バッテリ容量制御装置
JP6222159B2 (ja) 車載二次電池の冷却システム
JP3587254B2 (ja) 車両制御装置
JP3857146B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5076378B2 (ja) バッテリの温度制御装置
CN103717434B (zh) 车辆的驱动装置
JP5487861B2 (ja) バッテリの暖機制御装置
US20160301116A1 (en) Cooling system for secondary battery
WO2007086231A1 (ja) 冷却ファンの制御装置および制御方法
EP2908426B1 (en) Power generation control device
US20060033469A1 (en) Battery control system for hybrid vehicle and method for controlling a hybrid vehicle battery
JP2007185005A (ja) 電動車両の制御装置
JP2004320872A (ja) 車両用電源装置
CN103326648B (zh) 发电控制装置
TW200401722A (en) Air conditioning device for vehicle
US7308958B2 (en) Method for controlling a series hybrid electric vehicle
JP2000085449A (ja) 車載用冷却装置
JP6287938B2 (ja) 車載二次電池の冷却システム
JP2011061909A (ja) 電動車両
JP3094701B2 (ja) 電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置
JP2006217757A (ja) 二次電池の制御装置
JP4064398B2 (ja) 電動機用バッテリの充放電制御装置
JP2005204481A (ja) 蓄電機構の冷却ファンの制御装置
JP3812420B2 (ja) 二次電池制御装置
JP4096885B2 (ja) 車両に搭載された電力変換機構の冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061101

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080415

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080613

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080902

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080915

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121003

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131003

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees