JP4906780B2 - Secondary battery charge / discharge controller - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池の充放電制御に関し、特に、二次電池の状態に基づいて、充放電電力を制限する充放電制御に関する。 The present invention relates to charge / discharge control of a secondary battery, and more particularly, to charge / discharge control for limiting charge / discharge power based on the state of the secondary battery.
電動機により全部または一部の車両駆動力を得ている電気自動車(ハイブリッド自動車および燃料電池車を含む)は、二次電池を搭載し、この二次電池に蓄えられた電力により電動機を駆動している。このような電気自動車に特有な機能として、回生制動がある。回生制動は、車両制動時、電動機を発電機として機能させることによって、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換し、制動を行なうものである。また、得られた電気エネルギは二次電池に蓄えられ、加速を行なう時などに再利用される。したがって、回生制動によれば、従来の内燃機関のみにより走行する自動車においては、熱エネルギとして大気中に放散させていたエネルギを再利用することが可能であり、エネルギ効率を大幅に向上することができる。 An electric vehicle (including a hybrid vehicle and a fuel cell vehicle) that obtains all or part of the vehicle driving force by an electric motor is equipped with a secondary battery, and the electric motor is driven by electric power stored in the secondary battery. Yes. A function unique to such an electric vehicle is regenerative braking. In regenerative braking, the motor is operated as a generator during vehicle braking to convert the kinetic energy of the vehicle into electrical energy and perform braking. The obtained electrical energy is stored in the secondary battery and reused when accelerating. Therefore, according to regenerative braking, it is possible to reuse the energy that has been dissipated in the atmosphere as thermal energy in a vehicle that runs only with a conventional internal combustion engine, which can greatly improve energy efficiency. it can.
ここで、回生制動時に発生した電力を有効に二次電池に蓄えるためには、二次電池にそれだけの余裕が必要である。また、車載された熱機関により発電機を駆動して電力を発生し、これを二次電池に充電することができる形式のハイブリッド自動車においては、二次電池に蓄えられた電力、すなわち蓄電量を自由に制御できる。よって、このようなハイブリッド自動車においては、二次電池の蓄電量は、回生電力を受け入れられるように、また要求があれば直ちに電動機に対して電力を供給できるように、満蓄電の状態(100%)と、全く蓄電されていない状態(0%)のおおよそ中間付近(50〜60%)に制御されることが望ましい。 Here, in order to effectively store the electric power generated during the regenerative braking in the secondary battery, the secondary battery needs to have enough margin. Moreover, in a hybrid vehicle of a type that can generate electric power by driving a generator with an on-board heat engine and charge the secondary battery, the electric power stored in the secondary battery, that is, the amount of electricity stored It can be controlled freely. Therefore, in such a hybrid vehicle, the amount of power stored in the secondary battery is such that the regenerative power can be received, and the electric power can be supplied to the motor immediately upon request (100% ) And a state (50% to 60%) approximately in the middle of the state where no electricity is stored (0%).
電気自動車に搭載された二次電池は、様々な使用環境で使用されることになる。寒冷地で使用される場合は、−10℃以下、ときには−20℃以下の環境で使用される場合が考えられる。また、高温下で使用される場合や、二次電池の使用により二次電池温度が上昇する場合、40℃以上の環境で使用される場合が考えられる。このような過酷な環境下で二次電池を用いる場合、二次電池の特性に応じた制御が必要となる。特に、低温時においては、二次電池内の化学反応の速度が低下するために大電流を流すと電圧が低下し、必要な電圧が得られなくなるという問題がある。また、高温時においては、二次電池の劣化が進むという問題がある。 The secondary battery mounted on the electric vehicle is used in various usage environments. When used in a cold region, it may be used in an environment of −10 ° C. or lower, sometimes −20 ° C. or lower. Moreover, when using at high temperature, or when a secondary battery temperature rises by use of a secondary battery, the case where it uses in an environment of 40 degreeC or more is considered. When a secondary battery is used in such a harsh environment, control according to the characteristics of the secondary battery is required. In particular, when the temperature is low, the speed of the chemical reaction in the secondary battery is reduced, and therefore, there is a problem that when a large current is passed, the voltage is lowered and a necessary voltage cannot be obtained. Further, there is a problem that the secondary battery deteriorates at high temperatures.
特開2003−219510号公報(特許文献1)は、電池の使用環境や電池の状態に応じて適切な充放電の管理を行なうことができる二次電池の充放電制御装置を開示する。この特許文献1に開示された二次電池の充放電制御装置は、二次電池の充放電を制御する装置であって、二次電池の温度を検出する温度検出部と、検出された温度が所定の温度以下である場合、予め定められた、温度に応じて変化する充放電電力上限値を超えないように、充放電電力を制御する充放電電力制限部とを含む。
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-219510 (Patent Document 1) discloses a charge / discharge control device for a secondary battery capable of performing appropriate charge / discharge management according to the use environment of the battery and the state of the battery. The charge / discharge control device for a secondary battery disclosed in
この二次電池の充放電制御装置によると、二次電池の温度を検出するとともに、検出された電池の温度に基づき、充放電電力の上限値を定めている。二次電池は、低温時に安定して放電できる電力が低下する傾向がある。すなわち、低温で大きな電流を流そうとすると、電圧が低下する。また、低温時に充電を行なう場合、大きな電流を流すと、二次電池の端子電圧が上昇して、他の電気回路部品(たとえばコンデンサなど)の耐電圧を超えると、この部品が破壊される場合がある。このような電圧低下や電気回路部品を保護するために、低温時においては、温度が低くなるに従って充放電電力の上限値が小さくなるように定められ、この上限値を超えない範囲で充放電電力が決定される。一方、二次電池は、高温時に電池の劣化を促進することが知られている。このため、高温時においても、温度が高くなるに従って充放電電力の上限値が小さくなるように定められ、この上限値を超えない範囲で充放電電力が決定される。その結果、電池の温度環境に応じた制御を行なうことによって、電池の劣化を防ぐことができるともに、二次電池から供給される電力により電気自動車を走行させることができる。
しかしながら、上述した特許文献1の二次電池の充放電制御装置においては、二次電池の複数箇所に電池温度を測定する温度センサを取り付けている。この温度センサは、発熱部である電池内部に取り付けることができないため、測定値には実際の電池内部の温度よりも遅れて上昇する。そのため、二次電池の内部の温度を目標上限温度以下にするためには、必要以上に低い温度から充放電が制限されることがある。すなわち、充放電電力制限に余裕を持たせて制御する必要があり、二次電池が有効的に活用できない場合が発生し得る。また、充放電電力を制限する温度しきい値が一律であるため、二次電池を比較的低温の状態で使用する場合には、二次電池の寿命の観点から、必要以上に低い温度から充放電を制限することになり、二次電池が有効的に活用できない場合が発生し得る。
However, in the above-described secondary battery charge / discharge control device of
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、二次電池の状態を時間遅れなく正確に推定して、その状態に基づいて、充放電制御を行なうことにより、二次電池の性能を最大限に発現させることができる二次電池の充放電制御装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to accurately estimate the state of the secondary battery without time delay and perform charge / discharge control based on the state. Thus, a secondary battery charge / discharge control device capable of maximizing the performance of the secondary battery is provided.
第1の発明に係る二次電池の充放電制御装置は、二次電池の充放電を制限する。この制御装置は、二次電池の温度を推定するための推定手段と、推定された二次電池の温度に基づいて、二次電池の充放電電力を制限するための制限手段とを含む。 The charge / discharge control device for a secondary battery according to the first invention limits charge / discharge of the secondary battery. The control device includes an estimation unit for estimating the temperature of the secondary battery, and a limiting unit for limiting the charge / discharge power of the secondary battery based on the estimated temperature of the secondary battery.
第1の発明によると、二次電池の内部の温度を正確に推定して、その温度に基づいて、必要以上に低い温度から充放電を制限することを回避でき、二次電池を有効的に活用できる。その結果、二次電池の状態を時間遅れなく正確に推定して、その状態に基づいて、充放電制御を行なうことにより、二次電池の性能を最大限に発現させることができる二次電池の充放電制御装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to accurately estimate the internal temperature of the secondary battery and avoid restricting charging / discharging from a temperature lower than necessary based on the temperature. Can be used. As a result, it is possible to accurately estimate the state of the secondary battery without time delay, and to perform the charge / discharge control based on the state, so that the performance of the secondary battery can be maximized. A charge / discharge control device can be provided.
第2の発明に係る二次電池の充放電制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、制限手段は、高温側において、二次電池の充放電電力を制限するための手段を含む。 In the secondary battery charge / discharge control apparatus according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the limiting means includes means for limiting the charge / discharge power of the secondary battery on the high temperature side. .
第2の発明によると、二次電池の内部の温度上昇を正確に推定して、その温度に基づいて、必要以上に低い温度から充放電を制限することを回避でき、二次電池を有効的に活用できる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to accurately estimate the temperature rise inside the secondary battery and avoid restricting charging / discharging from a temperature lower than necessary based on the temperature. Can be used for
第3の発明に係る二次電池の充放電制御装置においては、第1または2の発明の構成に加えて、推定手段は、単位時間あたりの二次電池の温度変化を積算して算出した値に基づいて、二次電池の温度を推定するための手段を含む。 In the secondary battery charge / discharge control device according to the third invention, in addition to the configuration of the first or second invention, the estimating means is a value calculated by integrating the temperature change of the secondary battery per unit time. And means for estimating the temperature of the secondary battery.
第3の発明によると、単位時間あたりの二次電池の温度変化を積算することにより、二次電池の内部の温度上昇を正確に推定して、その温度に基づいて、必要以上に低い温度から充放電を制限することを回避でき、二次電池を有効的に活用できる。 According to the third invention, by accumulating the temperature change of the secondary battery per unit time, the temperature rise inside the secondary battery is accurately estimated, and based on the temperature, the temperature is lower than necessary. Limiting charging / discharging can be avoided, and the secondary battery can be effectively used.
第4の発明に係る二次電池の充放電制御装置は、第3の発明の構成に加えて、二次電池の電流値を検知するための検知手段をさらに含む。推定手段は、電流値および二次電池の内部抵抗値を用いて、単位時間あたりの二次電池の温度変化を算出するための手段を含む。 In addition to the structure of 3rd invention, the charging / discharging control apparatus of the secondary battery which concerns on 4th invention further contains the detection means for detecting the electric current value of a secondary battery. The estimation means includes means for calculating a temperature change of the secondary battery per unit time using the current value and the internal resistance value of the secondary battery.
第4の発明によると、電流値および二次電池の内部抵抗値を用いて、電流値の2乗×内部抵抗値により内部発熱量を算出して、これに基づいて、単位時間あたりの二次電池の温度変化を正確に算出することができる。 According to the fourth invention, using the current value and the internal resistance value of the secondary battery, the internal heating value is calculated by the square of the current value × the internal resistance value, and based on this, the secondary heat generation per unit time is calculated. The battery temperature change can be accurately calculated.
第5の発明に係る二次電池の充放電制御装置は、第3の発明の構成に加えて、二次電池の電流値および電圧値を検知するための検知手段をさらに含む。推定手段は、電流値、電圧値および二次電池の開放電圧値を用いて、単位時間あたりの二次電池の温度変化を算出するための手段を含む。 The charging / discharging control device for a secondary battery according to the fifth invention further includes a detecting means for detecting the current value and the voltage value of the secondary battery in addition to the configuration of the third invention. The estimation means includes means for calculating a temperature change of the secondary battery per unit time using the current value, the voltage value, and the open-circuit voltage value of the secondary battery.
第5の発明によると、電流値、電圧値および二次電池の開放電圧値を用いて、単位時間あたりの二次電池の温度変化を正確に算出することができる。 According to the fifth invention, the temperature change of the secondary battery per unit time can be accurately calculated using the current value, the voltage value, and the open-circuit voltage value of the secondary battery.
第6の発明に係る二次電池の充放電制御装置においては、第3の発明の構成に加えて、推定手段は、二次電池の温度変化の時定数に関する値を用いて、単位時間あたりの二次電池の温度変化を算出するための手段を含む。 In the secondary battery charge / discharge control apparatus according to the sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, the estimation means uses a value related to the time constant of the temperature change of the secondary battery, Means for calculating a temperature change of the secondary battery are included.
第6の発明によると、電流値に関する二次電池の温度変化の時定数に関する値を用いて、単位時間あたりの二次電池の温度変化を正確に算出することができる。 According to the sixth invention, the temperature change of the secondary battery per unit time can be accurately calculated using the value related to the time constant of the temperature change of the secondary battery related to the current value.
第7の発明に係る二次電池の充放電制御装置は、第1〜6のいずれかの発明の構成に加えて、二次電池の温度を検知するための検知手段をさらに含む。制限手段は、検知された二次電池の温度と推定された二次電池の温度との高い方の温度に基づいて、二次電池の充放電電力を制限するための手段を含む。 The charge / discharge control device for a secondary battery according to a seventh aspect of the invention further includes detection means for detecting the temperature of the secondary battery in addition to the configuration of any one of the first to sixth aspects of the invention. The limiting means includes means for limiting the charge / discharge power of the secondary battery based on the higher temperature of the detected temperature of the secondary battery and the estimated temperature of the secondary battery.
第7の発明によると、より高い温度に基づいて、二次電池の充放電電力を制限できる。これにより、推定温度が乖離しても適切に二次電池の充放電電力を制限することができる。 According to the seventh aspect, the charge / discharge power of the secondary battery can be limited based on the higher temperature. Thereby, even if estimated temperature deviates, the charging / discharging electric power of a secondary battery can be restrict | limited appropriately.
第8の発明に係る二次電池の充放電制御装置においては、第7の発明の構成に加えて、推定手段は、単位時間あたりの二次電池の温度変化が予め定められた値よりも小さい場合には、推定された二次電池の温度に検知された二次電池の温度を代入するための手段を含む。 In the secondary battery charge / discharge control device according to the eighth aspect of the invention, in addition to the configuration of the seventh aspect, the estimating means has a temperature change of the secondary battery per unit time smaller than a predetermined value. In some cases, a means for substituting the detected secondary battery temperature into the estimated secondary battery temperature is included.
第8の発明によると、推定された二次電池の温度は、たとえば積分演算を行なうことにより算出されるため、モデル誤差が蓄積される傾向があるので、実際に検知された二次電池の温度との乖離が発生する場合がある。このような場合であっても、単位時間あたりのバッテリ温度変化が予め定められた値よりも小さい場合(すなわち、二次電池の内部の温度勾配が小さい、内部発熱量が小さく単位時間あたりの温度変化が小さい)、内部温度が均一であると判断して、二次電池の推定温度に検知された二次電池の温度を代入して、乖離を収束させることができる。 According to the eighth aspect of the invention, the estimated temperature of the secondary battery is calculated, for example, by performing an integral operation, so that model errors tend to accumulate. There may be a deviation from Even in such a case, when the battery temperature change per unit time is smaller than a predetermined value (that is, the temperature gradient inside the secondary battery is small, the internal heating value is small, the temperature per unit time) It is determined that the internal temperature is uniform, and the detected temperature of the secondary battery is substituted into the estimated temperature of the secondary battery, so that the deviation can be converged.
第9の発明に係る二次電池の充放電制御装置は、二次電池の充放電を制限する。この制御装置は、二次電池の温度の履歴を算出するための算出手段と、算出された二次電池の温度の履歴に基づいて、二次電池の充放電電力を制限し始めるしきい値を設定するための設定手段とを含む。 The secondary battery charge / discharge control device according to the ninth aspect limits charge / discharge of the secondary battery. The control device includes a calculating unit for calculating a temperature history of the secondary battery, and a threshold value at which the charge / discharge power of the secondary battery starts to be limited based on the calculated temperature history of the secondary battery. Setting means for setting.
第9の発明によると、二次電池の温度履歴が二次電池の寿命を短くする要因になる場合には、二次電池の充放電電力を制限し始めるしきい値を、より制限が強くなるように変更する。これにより、二次電池の寿命を延ばすことができる。 According to the ninth aspect, when the temperature history of the secondary battery becomes a factor that shortens the life of the secondary battery, the threshold value for limiting the charge / discharge power of the secondary battery becomes more restrictive. Change as follows. Thereby, the lifetime of the secondary battery can be extended.
第10の発明に係る二次電池の充放電制御装置においては、第9の発明の構成に加えて、算出手段は、二次電池の温度を積算することにより、二次電池の温度の履歴を算出するための手段を含む。 In the charging / discharging control device for a secondary battery according to the tenth invention, in addition to the structure of the ninth invention, the calculating means accumulates the temperature of the secondary battery by integrating the temperature of the secondary battery. Means for calculating.
第10の発明によると、二次電池の温度を積算することにより、二次電池の温度の履歴を正確に算出することができ、この温度の履歴に基づいて、二次電池の充放電電力を制限し始めるしきい値を、より制限が強くなるように変更することができる。 According to the tenth invention, the temperature history of the secondary battery can be accurately calculated by integrating the temperature of the secondary battery, and the charge / discharge power of the secondary battery is calculated based on the temperature history. The threshold at which the restriction starts can be changed so that the restriction becomes stronger.
第11の発明に係る二次電池の充放電制御装置においては、第9の発明の構成に加えて、算出手段は、二次電池の温度および二次電池のSOCに関する情報に基づいて、二次電池の温度の履歴を算出するための手段を含む。 In the secondary battery charge / discharge control device according to the eleventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the ninth aspect, the calculating means is based on information on the temperature of the secondary battery and the SOC of the secondary battery. Means for calculating a battery temperature history;
第11の発明によると、二次電池の温度を積算した値を、二次電池のSOCに関する情報で補正して、二次電池の温度の履歴を正確に算出することができ、この温度の履歴に基づいて、二次電池の充放電電力を制限し始めるしきい値を、より制限が強くなるように変更することができる。 According to the eleventh aspect of the invention, the value obtained by integrating the temperature of the secondary battery is corrected by the information related to the SOC of the secondary battery, and the temperature history of the secondary battery can be accurately calculated. Based on the above, the threshold value at which the charge / discharge power of the secondary battery starts to be limited can be changed so that the limit becomes stronger.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
図1および図2を参照して、本実施の形態に係る充放電制御装置を実現するハイブリッドECU(Electronic Control Unit)112を含む車両のパワーユニットについて説明する。なお、本発明に係る充放電制御装置は、走行用バッテリを搭載した、ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車のいずれにも適用可能である。また、以下においては、バッテリの温度が上昇する場合について説明するが、本発明の適用範囲が温度が低下する場合を排除するものではない。
<First Embodiment>
A power unit of a vehicle including a hybrid ECU (Electronic Control Unit) 112 that implements the charge / discharge control device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Note that the charge / discharge control device according to the present invention is applicable to any of a hybrid vehicle, an electric vehicle, and a fuel cell vehicle equipped with a traveling battery. In the following, the case where the temperature of the battery rises will be described, but the scope of the present invention does not exclude the case where the temperature falls.
図1に示すように、パワーユニットは、エンジン100と、モータジェネレータ102と、モータジェネレータ102に接続されたインバータ106と、インバータ106に接続されたバッテリ110と、エンジン100およびインバータ106を制御するハイブリッドECU112を含む。なお、ハイブリッドECU112には、エンジン100、モータジェネレータ102、インバータ106、バッテリ110が接続されている。
As shown in FIG. 1, the power unit includes an
エンジン100は、ガソリン等の化石燃料を燃焼させて駆動力を発生させるとともに、燃焼により生じたガスを排気ガスとして排出する。この排気ガスは、エンジン100に連結された排気管114を通り、排気管114内に設けられた触媒116により浄化された後、車外に排出される。
The
触媒116は、炭化水素や一酸化炭素を酸化して、二酸化炭素や水分にするとともに、窒素酸化物を還元する、いわゆる三元触媒である。この触媒116が浄化作用を発揮するには、十分に暖められている必要がある。長時間停止後等のエンジン100の始動時には、触媒116の温度が低いため、温度を上昇させる暖気が必要である。本実施の形態に係る充放電制御装置においては、触媒116の暖機が必要であるか否かを、触媒温度TCで判別している。そのために、触媒温度センサ118が、排気管114上であって、触媒116付近に設けられている。この触媒温度センサ118は、ハイブリッドECU112に接続されており、触媒温度TCを検知信号としてハイブリッドECU112に送信する。
The
なお、触媒116の暖機が必要であるか否かは、たとえば、イグニッションスイッチ(図示せず)がスタート操作されてからの経過時間や、システムが作動し始めてからの経過時間を計測することで判別してもよい。
Whether or not the
モータジェネレータ102は、バッテリ110より供給される電力により駆動力を発生させる。また、車両が回生制御中である場合は、発電機として作動し、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリ110を充電する。
The
エンジン100、およびモータジェネレータ102から出力される駆動力は、遊星歯車からなる動力分配機構120に入力され、減速機122、ディファレンシャルギア124、およびドライブシャフト126を介して、車輪(図示せず)に伝達される。一方、車両が減速中である場合は、車輪(図示せず)の回転がドライブシャフト126、ディファレンシャルギア124、減速機122、動力分配機構120を介してモータジェネレータ102に伝達される。このようにして、モータジェネレータ102が回転させられ、発電機として作動する。さらに、エンジン100から出力される駆動力により、動力分配機構120を介してモータジェネレータ102が回転させられ、発電することも可能である。
The driving force output from
インバータ106は、バッテリ110から供給される直流電流を交流電流に変換し、モータジェネレータ102を駆動させる。また、モータジェネレータ102が発電した交流電流を直流電流に変換し、バッテリ110を充電する。
バッテリ110は、複数の蓄電セルからなる電池モジュールを、複数個直列に接続した二次電池であり、充電電力値および放電電力値が、制限された範囲内となるように制御される。
The
ハイブリッドECU112には、アクセルペダル128の踏込み量を検知するアクセルポジションセンサ129、ブレーキペダル130の踏込み量を検知するブレーキポジションセンサ131、シフトレバー132のシフトポジションを検知するシフトポジションセンサ133が、それぞれ接続されている。
Connected to the
さらに、図2に示すように、ハイブリッドECU112には、バッテリ110における、電圧値を検知する電圧センサ134、電流値を検知する電流センサ136および温度を検知するバッテリ温度センサ138が接続されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
ハイブリッドECU112は、車両が運転者の加速要求に応じて走行するように、上述の各センサから送信される検知信号に基づいて、エンジン100、モータジェネレータ102、インバータ106、バッテリ110を制御する。また、ハイブリッドECU112は、検知したバッテリ110の状態に基づいて、バッテリ110の推定温度を算出して、この推定温度に基づいて、バッテリ110が充電または放電するときの電力の制限値である制限電力(最終WIN、最終WOUT)を設定する。
The
また、図1および図2には図示しないが、外気温を検知する外気温センサが設けられ、ハイブリッドECU112に接続されている。
Although not shown in FIGS. 1 and 2, an outside air temperature sensor that detects the outside air temperature is provided and connected to the
図3を参照して、本実施の形態に係る充放電制御装置を実現するハイブリッドECU112で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
With reference to FIG. 3, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと略す)1000にて、ハイブリッドECU112は、変数Kを初期化(K=1)する。S1010にて、ハイブリッドECU112は、SOCを算出する。このSOCの算出方法は、公知の方法を用いればよいので、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
In step (hereinafter, step is abbreviated as S) 1000,
S1020にて、ハイブリッドECU112は、初期WIN(充電制限電力)および初期WOUT(放電制限電力)を計算する。このとき、たとえば、図4に示すようなマップが用いられる。図4に示すように、初期WIN(充電制限電力)および初期WOUT(放電制限電力)は、それぞれSOCの関数により表わされるため、S1010にて算出したSOCを用いて初期WIN(充電制限電力)および初期WOUT(放電制限電力)を算出できる。この図4に示すマップは、ある特定のバッテリ温度における制限電力である。これらは、バッテリ110の化学反応的な限界に基づいて求められた、短時間の出力制限である。バッテリ110がリチウムイオン電池である場合、たとえば、セルの上限電圧4.2V、下限電圧3Vの範囲に入るように設定される。
In S1020,
S1030にて、ハイブリッドECU112は、外気温Ta(K)およびバッテリ温度Tbm(K)を検知する。このとき、外気温センサにより検知されハイブリッドECU112に入力された外気温を表わす信号およびバッテリ温度センサ138により検知されハイブリッドECU112に入力されたバッテリ温度を表わす信号に基づいて、外気温Ta(K)およびバッテリ温度Tbm(K)がそれぞれ検知される。
In S1030,
S1040にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ電流値Ib(K)を検知する。このとき、電流センサ136により検知されハイブリッドECU112に入力されたバッテリ電流値を表わす信号に基づいて、バッテリ電流値Ib(K)が検知される。
In S1040,
S1050にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ推定温度Tb(K)を計算する。このとき、以下に示す式(1)(3つの式を合わせて式(1)という)によりバッテリ推定温度Tb(K)が計算される。
In S1050,
Ploss(K)=R・Ib(K)2
dTb(K)/dt=X(K)={Ploss(K)-(Tb(K-1)-Ta(K))・h・S}/Cb
Tb(K)=Tb(K-1)+Δt・X(K)
この式(1)は、バッテリ110の電解質の内部抵抗等が電池発熱損失に大きな影響を与える場合に好適な式である。ここで、Ploss(K)はバッテリ110の内部発熱量、Rはバッテリ110の内部抵抗値、hはバッテリ110の放熱係数、Sはバッテリ110の投下放熱面積、Cbはバッテリ110の熱容量である。バッテリ110の内部抵抗値R、バッテリ110の放熱係数h、バッテリ110の等価放熱面積S、バッテリ110の熱容量Cbは、バッテリ110の冷却ファンの動作状況、バッテリ温度、外気温に依存するので、これらの状態で適宜修正演算される。なお、この式(1)でK=1のとき、(K−1)は0となるが、たとえばTb(K-1)(=Tb(0))は初期値が与えられている。
Ploss (K) = R ・ Ib (K) 2
dTb (K) / dt = X (K) = {Ploss (K)-(Tb (K-1) -Ta (K)) · h · S} / Cb
Tb (K) = Tb (K-1) + Δt ・ X (K)
This equation (1) is a suitable equation when the internal resistance of the electrolyte of the
S1060にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ推定温度Tb(K)と検知したバッテリ温度Tbm(K)との高い方を、バッテリ温度Tb_J(K)に代入する。S1070にて、ハイブリッドECU112は、Tb_J(K)を用いて出力制限割合BAT_RATIOを演算する。このとき、たとえば、図5に示すマップが用いられる。図5に示すマップは、バッテリ温度Tb_J(K)と出力制限割合BAT_RATIOとの関係を示す。図5に示すように、出力制限割合BAT_RATIOは0から1までの値である。Tb_Tth1は出力制限割合BAT_RATIOが1から低下し始めるしきい値である。このしきい値を0に近づけると、充放電時の電力の制限が強くなる。
In S1060,
S1080にて、ハイブリッドECU112は、単位時間あたりのバッテリ110の温度変化X(K)(推定値)が予め定められた値α以下であるか否かが判断される。もし、バッテリ110の温度変化X(K)が予め定められた値α以下であると(S1080にてYES)、処理はS1090へ移される。もしそうでないと(S1080にてNO)、処理はS1110へ移される。
In S1080,
S1090にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ推定温度Tb(K)にバッテリ温度センサ138で検知されたバッテリ温度Tbm(K)が代入される。これにより、式(1)で示すように、バッテリ推定温度Tb(K)は積分演算を行なうため、モデル誤差が蓄積される傾向がある。このため、実際に検知されるバッテリ温度Tmb(K)と乖離しやすい。バッテリ110の内部の温度勾配が小さい、すなわち内部発熱量が小さく単位時間あたりの温度変化X(K)が小さいと、内部温度が均一であると判断して、バッテリ推定温度Tb(K)にバッテリ温度センサ138で検知されたバッテリ温度Tbm(K)を代入して乖離を収束させる。これによりパラメータ同定誤差の影響を抑制できる。
In S1090,
S1100にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ110の内部抵抗値R、バッテリ110の放熱係数h、バッテリ110の等価放熱面積S、バッテリ110の熱容量Cbのパラメータを修正する。
In S1100,
S1110にて、ハイブリッドECU112は、最終WINおよび最終WOUTを計算する。このとき、最終WINは、BAT_RATIO×WIN(K=1の場合は初期WIN)により、最終WOUTは、BAT_RATIO×WOUT(K=1の場合は初期WOUT)により算出される。
In S1110,
S1120にて、ハイブリッドECU112は、演算を継続するか否かを判断する。このとき、ハイブリッドECU112は、外部から入力される制御信号等により判断する。もし、演算を継続する場合には(S1120にてYES)、処理はS1130へ移される。もしそうでないと(S1120にてNO)、この処理は終了する。
In S1120,
S1130にて、ハイブリッドECU112は、変数Kに1を加算する。その後、処理は、S1010へ戻されて、S1010〜S1110の処理が繰り返し行なわれる。
In S1130,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る充放電制御装置の動作について説明する。 The operation of the charge / discharge control device according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.
変数Kが初期化され(S1000)、バッテリ110のSOCが算出される(S1010)。図4に示すようなマップを用いてSOCから初期WINおよび初期WOUTが計算される(S1020)。外気温Ta(K)、バッテリ温度Tbm(K)が検知されるとともに(S1030)、バッテリ110の電流値Ib(K)が検知される(S1040)。
The variable K is initialized (S1000), and the SOC of the
式(1)によりバッテリ推定温度Tb(K)が計算され(S1050)、このバッテリ推定温度Tb(K)と検知されたバッテリ温度Tbm(K)とで、より高い方がバッテリ温度Tb_J(K)に代入される(S1060)。このバッテリ温度Tb_J(K)および図5に示すようなマップを用いて、出力制限割合BAT_RATIOが演算される(S1070)。最終WINがBAT_RATIO×WINにより、最終WOUTがBAT_RATIO×WOUTにより算出されて(S1110)、充電側の電力制限である最終WINおよび放電側の電力制限である最終WOUTを用いて、これらの電力制限に基づいてハイブリッドECU112がバッテリ110の充放電制御を実行する。
Estimated battery temperature Tb (K) is calculated according to equation (1) (S1050), and the higher battery estimated temperature Tb (K) and detected battery temperature Tbm (K) is the battery temperature Tb_J (K). (S1060). Using this battery temperature Tb_J (K) and a map as shown in FIG. 5, the output limit ratio BAT_RATIO is calculated (S1070). The final WIN is calculated by BAT_RATIO × WIN and the final WOUT is calculated by BAT_RATIO × WOUT (S1110), and the final WIN that is the power limit on the charging side and the final WOUT that is the power limit on the discharging side are used to limit these power limits. Based on this, the
また、このような処理が繰り返し行なわれているときに、バッテリ110の内部の温度上昇が緩やかになってくると、単位時間あたりのバッテリ110の温度変化X(K)が予め定められた値α以下になる(S1080にてYES)。このときには、バッテリ推定温度Tb(K)にバッテリ温度センサ138で検知されたバッテリ温度Tbm(K)が代入される。実際に検知されるバッテリ温度Tmb(K)と推定バッテリ温度Tb(K)とが乖離した場合であっても、内部発熱量が小さく単位時間あたりの温度変化X(K)が小さいと、内部温度が均一であると判断して、バッテリ推定温度Tb(K)にバッテリ温度Tbm(K)を代入して乖離を収束させることができる(S1090)。さらに、このような場合、パラメータが修正される(S1100)。
In addition, when such a process is repeatedly performed, if the temperature rise in the
以上のようにして、バッテリの電流値およびバッテリの内部抵抗値を用いて、電流値の2乗×内部抵抗値に算出された内部発熱量を用いて、単位時間あたりのバッテリの温度変化を正確に算出する。その温度に基づいて、充放電電力を制限するので、必要以上に低い温度から充放電を制限することを回避でき、バッテリを有効的に活用できる。その結果、バッテリの状態を時間遅れなく正確に推定して、その状態に基づいて、充放電制御を行なうことにより、バッテリの性能を最大限に発現させることができる。 Using the internal calorific value calculated as the square of the current value x the internal resistance value using the current value of the battery and the internal resistance value of the battery as described above, the temperature change of the battery per unit time can be accurately determined. To calculate. Since charging / discharging power is limited based on the temperature, limiting charging / discharging from a temperature lower than necessary can be avoided, and the battery can be used effectively. As a result, the performance of the battery can be maximized by accurately estimating the state of the battery without time delay and performing charge / discharge control based on the state.
<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態に係る充放電制御装置について説明する。なお、本実施の形態においては、車両のパワーユニットは前述の第1の実施の形態と同じ(図1、図2)である。したがって、それらについて詳細な説明はここでは繰り返さない。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a charge / discharge control apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the power unit of the vehicle is the same as that in the first embodiment (FIGS. 1 and 2). Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
本実施の形態に係る充放電装置もハイブリッドECU112により実現される。本実施の形態においては、前述の第1の実施の形態のプログラム(図3)とは一部が異なるプログラムを、ハイブリッドECU112が実行する。以下、この点を中心に説明する。
The charge / discharge device according to the present embodiment is also realized by
図6を参照して、本実施の形態に係る充放電制御装置を実現するハイブリッドECU112で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図6のフローチャートの中で、前述の第1の実施の形態におけるフローチャート(図3)と同じ処理については同じステップ番号を付している。これらの処理も同じである。したがって、それらについて詳細な説明はここでは繰り返さない。
With reference to FIG. 6, a control structure of a program executed by
S2000にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ電流値Ib(K)およびバッテリ電圧値Vb(K)を検知する。このとき、電流センサ136により検知されハイブリッドECU112に入力されたバッテリ電流値を表わす信号および電圧センサ134により検知されハイブリッドECU112に入力されたバッテリ電圧値を表わす信号に基づいて、バッテリ電流値Ib(K)およびバッテリ電圧値Vb(K)が検知される。
In S2000,
S2010にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ推定温度Tb(K)を計算する。このとき、以下に示す式(2)(3つの式を合わせて式(2)という)によりバッテリ推定温度Tb(K)が計算される。
In S2010,
Ploss(K)=ABS[(Vb(K)-推定OCV)・Ib(K)]
dTb(K)/dt=X(K)={Ploss(K)-(Tb(K-1)-Ta(K))・h・S}/Cb
Tb(K)=Tb(K-1)+Δt・X(K)
この式(2)は、バッテリ110の電極界面の化学的な反応での損失等が電池発熱損失に大きな影響を与える場合に好適な式である。この式(2)では、バッテリ110の開放電圧値OCV(Open Circuit Voltage)を推定する必要がある。このOCVの推定は、SOCやバッテリ110の温度に基づいて行なわれる。その他のパラメータは、前述の式(1)と同じであるので、ここので詳細な説明は繰り返さない。
Ploss (K) = ABS [(Vb (K) -estimated OCV) ・ Ib (K)]
dTb (K) / dt = X (K) = {Ploss (K)-(Tb (K-1) -Ta (K)) · h · S} / Cb
Tb (K) = Tb (K-1) + Δt ・ X (K)
This expression (2) is a suitable expression when a loss or the like due to a chemical reaction at the electrode interface of the
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る充放電制御装置の動作について説明する。なお、前述の第1の実施の形態と同じ動作についての説明はここでは繰り返さない。 The operation of the charge / discharge control device according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described. The description of the same operation as that of the first embodiment is not repeated here.
変数Kが初期化され(S1000)、バッテリ110のSOCが算出される(S1010)。図4に示すようなマップを用いてSOCから初期WINおよび初期WOUTが計算される(S1020)。外気温Ta(K)、バッテリ温度Tbm(K)が検知されるとともに(S1030)、バッテリ110の電流値Ib(K)およびバッテリ110の電圧値Vb(K)が検知される(S2000)。
The variable K is initialized (S1000), and the SOC of the
式(2)によりバッテリ推定温度Tb(K)が計算され(S2010)、このバッテリ推定温度Tb(K)と検知されたバッテリ温度Tbm(K)とで、より高い方がバッテリ温度Tb_J(K)に代入される(S1060)。このバッテリ温度Tb_J(K)および図5に示すようなマップを用いて、出力制限割合BAT_RATIOが演算される(S1070)。最終WINがBAT_RATIO×WINにより、最終WOUTがBAT_RATIO×WOUTにより算出されて(S1110)、充電側の電力制限である最終WINおよび放電側の電力制限である最終WOUTを用いて、これらの電力制限に基づいてハイブリッドECU112がバッテリ110の充放電制御を実行する。
Estimated battery temperature Tb (K) is calculated by equation (2) (S2010), and the higher battery estimated temperature Tb (K) and detected battery temperature Tbm (K) is the battery temperature Tb_J (K). (S1060). Using this battery temperature Tb_J (K) and a map as shown in FIG. 5, the output limit ratio BAT_RATIO is calculated (S1070). The final WIN is calculated by BAT_RATIO × WIN and the final WOUT is calculated by BAT_RATIO × WOUT (S1110), and the final WIN that is the power limit on the charging side and the final WOUT that is the power limit on the discharging side are used to limit these power limits. Based on this, the
以上のようにして、バッテリの電流値、電圧値およびバッテリの開放電圧の推定値を用いて、単位時間あたりのバッテリの温度変化を正確に算出することができる。 As described above, the battery temperature change per unit time can be accurately calculated using the battery current value, voltage value, and estimated battery open circuit voltage.
<第3の実施の形態>
以下、本発明の第3の実施の形態に係る充放電制御装置について説明する。なお、本実施の形態においても、車両のパワーユニットは前述の第1の実施の形態と同じ(図1、図2)である。したがって、それらについて詳細な説明はここでは繰り返さない。
<Third Embodiment>
Hereinafter, a charge / discharge control apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. Also in the present embodiment, the power unit of the vehicle is the same as that in the first embodiment (FIGS. 1 and 2). Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
本実施の形態に係る充放電装置もハイブリッドECU112により実現される。本実施の形態においては、前述の第1の実施の形態のプログラム(図3)とも第2の実施の形態のプログラム(図6)とも一部が異なるプログラムを、ハイブリッドECU112が実行する。以下、この点を中心に説明する。
The charge / discharge device according to the present embodiment is also realized by
図7を参照して、本実施の形態に係る充放電制御装置を実現するハイブリッドECU112で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図7のフローチャートの中で、前述の第1の実施の形態におけるフローチャート(図3)と同じ処理については同じステップ番号を付している。これらの処理も同じである。したがって、それらについて詳細な説明はここでは繰り返さない。
With reference to FIG. 7, a control structure of a program executed by
S3000にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ推定温度Tb(K)を計算する。このとき、以下に示す、式(3)(2つの式を合わせて式(3)という)または式(4)(2つの式を合わせて式(4)という)によりバッテリ推定温度Tb(K)が計算される。
In S3000,
l2_f(K) = Ib(K) 2/N + l2_f(K-1)・(N-1)/N
Tb(K) = A・l2_f(K) + Ta(K)
(上記2つの式が式(3))
l2_f(K) = ABS[Ib(K)・(Vb(K)-OCV(K))]/N+ l2_f(K-1)・(N-1)/N
Tb(K) = A・l2_f(K) + Ta(K)
(上記2つの式が式(4))
この式(3)は、前述の式(1)に対応し、この式(4)は、前述の式(2)に、それぞれ対応するものである。これらの式(3)および式(4)は、式(1)および式(2)に比べて簡略化されている。これにより、式(1)および式(2)に比較してパラメータの数が少ないので、パラメータの同定が容易になる。ここで、l2_f(K)は、1次遅れ系の応答信号に対してフィルタリングされた結果の値である電流値の2乗値を示す。パラメータAは、バッテリ110の内部抵抗値R、バッテリ110の放熱係数h、バッテリ110の等価放熱面積Sに強く依存する。たとえば、バッテリ110の冷却ファンを動作させると、小さくなる傾向を有する。一方、パラメータAは、バッテリ110の温度、SOC変化などによりバッテリ110の内部抵抗値Rが大きくなると、小さくなる傾向を有する。パラメータNは、Cb・R/(h・S)に依存する。たとえば、バッテリ110の冷却ファン動作状況に応じて適宜修正演算される。なお、これらの式(3)および式(4)でK=1のとき、(K−1)は0となるが、たとえばl2_f(K-1)(=l2_f(0))は初期値が与えられている。
l 2 _f (K) = Ib (K) 2 / N + l 2 _f (K-1) ・ (N-1) / N
Tb (K) = A ・ l 2 _f (K) + Ta (K)
(The above two formulas are formulas (3))
l 2 _f (K) = ABS [Ib (K) ・ (Vb (K) -OCV (K))] / N + l 2 _f (K-1) ・ (N-1) / N
Tb (K) = A ・ l 2 _f (K) + Ta (K)
(The above two formulas are formulas (4))
This expression (3) corresponds to the above-described expression (1), and this expression (4) corresponds to the above-described expression (2), respectively. These equations (3) and (4) are simplified compared to equations (1) and (2). Thereby, since the number of parameters is smaller than those in the equations (1) and (2), the parameters can be easily identified. Here, l 2 _f (K) represents a square value of a current value that is a value obtained by filtering the response signal of the first-order lag system. The parameter A strongly depends on the internal resistance value R of the
S3010にて、ハイブリッドECU112は、パラメータNおよびパラメータAを修正する。
In S3010,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る充放電制御装置の動作について説明する。なお、前述の第1の実施の形態と同じ動作についての説明はここでは繰り返さない。 The operation of the charge / discharge control device according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described. The description of the same operation as that of the first embodiment is not repeated here.
変数Kが初期化され(S1000)、バッテリ110のSOCが算出される(S1010)。図4に示すようなマップを用いてSOCから初期WINおよび初期WOUTが計算される(S1020)。外気温Ta(K)、バッテリ温度Tbm(K)が検知されるとともに(S1030)、バッテリ110の電流値Ib(K)が検知される(S1040)。
The variable K is initialized (S1000), and the SOC of the
式(3)または式(4)によりバッテリ推定温度Tb(K)が計算され(S3000)、このバッテリ推定温度Tb(K)と検知されたバッテリ温度Tbm(K)とで、より高い方がバッテリ温度Tb_J(K)に代入される(S1060)。このバッテリ温度Tb_J(K)および図5に示すようなマップを用いて、出力制限割合BAT_RATIOが演算される(S1070)。最終WINがBAT_RATIO×WINにより、最終WOUTがBAT_RATIO×WOUTにより算出されて(S1110)、充電側の電力制限である最終WINおおよび放電側の電力制限である最終WOUTを用いて、これらの電力制限に基づいてハイブリッドECU112がバッテリ110の充放電制御を実行する。
The estimated battery temperature Tb (K) is calculated by the equation (3) or the equation (4) (S3000), and the higher of the estimated battery temperature Tb (K) and the detected battery temperature Tbm (K) is the battery. It is substituted into the temperature Tb_J (K) (S1060). Using this battery temperature Tb_J (K) and a map as shown in FIG. 5, the output limit ratio BAT_RATIO is calculated (S1070). The final WIN is calculated by BAT_RATIO × WIN, the final WOUT is calculated by BAT_RATIO × WOUT (S1110), and the final WIN which is the power limit on the charge side and the final WOUT which is the power limit on the discharge side are used to limit these powers. Based on the above, the
また、このような処理が繰り返し行なわれているときに、バッテリ110の内部の温度上昇が緩やかになってくると、単位時間あたりのバッテリ110の温度変化X(K)が予め定められた値α以下になる(S1080にてYES)。このときには、バッテリ推定温度Tb(K)にバッテリ温度センサ138で検知されたバッテリ温度Tbm(K)が代入される(S1090)とともに、パラメータが修正される(S3010)。
In addition, when such a process is repeatedly performed, if the temperature rise in the
以上のようにして、バッテリの電流値に関する、バッテリの温度変化の時定数に関する値を用いて、単位時間あたりのバッテリの温度変化を正確に算出することができる。 As described above, the temperature change of the battery per unit time can be accurately calculated using the value related to the time constant of the battery temperature change related to the battery current value.
<第4の実施の形態>
以下、本発明の第4の実施の形態に係る充放電制御装置について説明する。なお、本実施の形態においても、車両のパワーユニットは前述の第1の実施の形態と同じ(図1、図2)である。したがって、それらについて詳細な説明はここでは繰り返さない。
<Fourth embodiment>
Hereinafter, a charge / discharge control apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described. Also in the present embodiment, the power unit of the vehicle is the same as that in the first embodiment (FIGS. 1 and 2). Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
本実施の形態に係る充放電装置もハイブリッドECU112により実現される。本実施の形態においては、前述の第1の実施の形態のプログラム(図3)とも第2の実施の形態のプログラム(図6)とも第3の実施の形態のプログラム(図7)とも、全く異なるプログラムを、ハイブリッドECU112が実行する。以下、この点を中心に説明する。本実施の形態に係るハイブリッドECU112により実行されるプログラムにより図5のしきい値Tb_Tth1を修正する。前述のように、このしきい値Tb_Tth1は出力制限割合BAT_RATIOが1から低下し始めるしきい値である。このしきい値を0に近づけると、充放電時の電力の制限が強くなる。本実施の形態においては、バッテリ110の使用状況に応じて、このしきい値Tb_Tth1を変更して、バッテリ110の電力制限を変更する。バッテリ110の使用温度が上昇すると、バッテリ110の寿命への影響が大きくなる。そこで、ある温度しきい値β以上の場合には、バッテリ推定温度Tbのm乗(m=1〜10)の積分を演算して、この値を用いて出力制限割合BAT_RATIOを低下させるしきい値Tb_Tth1のシフト量ΔTb_Tth1を算出する。
The charge / discharge device according to the present embodiment is also realized by
図8を参照して、本実施の形態に係る充放電制御装置を実現するハイブリッドECU112で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
With reference to FIG. 8, a control structure of a program executed by
S4000にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ推定温度Tbを計算する。この処理は、前述の第1〜第3の実施の形態で説明した方法を用いればよい。S4010にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ推定温度Tbがしきい値β(たとえば、30〜40℃、好ましくは35℃に予め設定される)よりも高いか否かを判断する。バッテリ推定温度Tbがしきい値βより高いと(S4010にてYES)、処理はS4020へ移される。もしそうでないと(S4010にてNO)、この処理は終了する。
In S4000,
S4020にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ推定温度積分値ΣTbをΣTb+(Tb)mにより算出する。S4030にて、ハイブリッドECU112は、バッテリ推定温度積分値ΣTbを用いて、出力制限割合BAT_RATIOが1から低下し始めるしきい値であるTb_Tth1をTb_Tth1(初期値)-ΔTb_Tth1として算出する。このとき、シフト量ΔTb_Tth1は、たとえば、図9に示すようなマップを用いて、バッテリ推定温度積分値ΣTbから算出される正の値である。
In S4020,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る充放電制御装置の動作について説明する。 The operation of the charge / discharge control device according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.
バッテリ110の推定温度Tbが予め定められたしきい値βより高い場合には(S4010にてYES)、バッテリ推定温度Tbのm乗(m=1〜10)の積分を演算して(S4020)、この値を用いて出力制限割合BAT_RATIOを低下させるしきい値Tb_Tth1のシフト量ΔTb_Tth1が算出される(S4030)。このシフト量ΔTb_Tth1は、バッテリ110の推定温度Tbが正の値であるためバッテリ推定温度積分値ΣTbも正の値になり、図9におけるシフト量ΔTb_Tth1も正の値になる。この分だけ、しきい値Tb_Tth1が図5に示すマップの左側(すなわち、0に近づく側)にシフトされる。このしきい値Tb_Tth1は出力制限割合BAT_RATIOが1から低下し始めるしきい値であるので、このしきい値を0に近づけると、充放電時の電力の制限が強くなる。これにより、電力制限をさらに強めてバッテリ110の寿命を延ばすことができる。
If estimated temperature Tb of
なお、図8のS4020におけるバッテリの温度履歴(バッテリ推定温度積分値ΣTb)を算出する際には、単にバッテリ推定温度の積算ではなく、これに加えてバッテリのSOCについての情報で補正することも考えられる。たとえば、SOC自体を補正項としたり、{SOC×(SOC−SOC(基準値))n}等を補正項とするものである。 When calculating the battery temperature history (battery estimated temperature integrated value ΣTb) in S4020 of FIG. 8, the battery estimated temperature is not simply integrated, but in addition to this, correction may be made with information about the SOC of the battery. Conceivable. For example, SOC itself is used as a correction term, or {SOC × (SOC−SOC (reference value)) n } or the like is used as a correction term.
<変形例>
なお、上述の実施の形態においては、ハイブリッド自動車に搭載された二次電池であるバッテリを例にあげて説明したが、本発明はどのような用途の電池であっても適用可能である。二次電池の種類は、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、鉛電池など、特に限定されるものではない。
<Modification>
In the above-described embodiment, a battery that is a secondary battery mounted on a hybrid vehicle has been described as an example. However, the present invention can be applied to a battery for any application. The type of secondary battery is not particularly limited, such as a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, or a lead battery.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 エンジン、102 モータジェネレータ、110 バッテリ、112 ハイブリッドECU、116 触媒、118 触媒温度センサ、128 アクセルペダル、129 アクセルポジションセンサ、134 電圧センサ、136 電流センサ、138 バッテリ温度センサ。 100 engine, 102 motor generator, 110 battery, 112 hybrid ECU, 116 catalyst, 118 catalyst temperature sensor, 128 accelerator pedal, 129 accelerator position sensor, 134 voltage sensor, 136 current sensor, 138 battery temperature sensor.
Claims (1)
前記二次電池の温度の履歴を算出するための算出手段と、
算出された二次電池の温度の履歴に基づいて、二次電池の充放電電力を制限し始める二次電池の温度のしきい値を設定するための設定手段とを含み、
前記算出手段は、前記二次電池の温度を積算することにより、前記二次電池の温度の履歴を算出するための手段を含む、二次電池の充放電制御装置。 A device for restricting charging / discharging of a secondary battery,
Calculation means for calculating a temperature history of the secondary battery;
On the basis of the temperature history of the calculated secondary battery, seen including a setting means for setting the temperature threshold of the secondary battery starts to limit the charge and discharge power of the secondary battery,
The charging / discharging control device for a secondary battery, wherein the calculating means includes means for calculating a temperature history of the secondary battery by integrating the temperature of the secondary battery.
Priority Applications (2)
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