JP4960656B2 - Battery control device and program - Google Patents
Battery control device and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP4960656B2 JP4960656B2 JP2006163102A JP2006163102A JP4960656B2 JP 4960656 B2 JP4960656 B2 JP 4960656B2 JP 2006163102 A JP2006163102 A JP 2006163102A JP 2006163102 A JP2006163102 A JP 2006163102A JP 4960656 B2 JP4960656 B2 JP 4960656B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- unit
- reference voltage
- secondary battery
- voltage
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
本発明は、モータの動力源や各種負荷の駆動源として、電気自動車やハイブリッド電気自動車等に搭載されるニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池の放電を制御する技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling discharge of a secondary battery such as a nickel hydride battery or a lithium ion battery mounted in an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or the like as a power source of a motor or a drive source of various loads.
ニッケル水素二次電池、リチウム二次電池などの二次電池を使用するにあたっては、過放電を避けなければならない。仮に二次電池が顕著な過放電に至ると、電池内部の電解液の電気分解によりガスが発生し、二次電池の寿命に影響を及ぼす。 When using a secondary battery such as a nickel metal hydride secondary battery or a lithium secondary battery, overdischarge must be avoided. If the secondary battery is significantly overdischarged, gas is generated by electrolysis of the electrolyte inside the battery, which affects the life of the secondary battery.
特許文献1では、所定の時間間隔で測定した二次電池の電池電圧が予め設定された閾電圧以下になった回数を測定し、測定した回数が所定の閾値に達した段階で、二次電池からの放電を停止させることで、二次電池の過放電を防止する技術が開示されている。 In Patent Document 1, the number of times when the battery voltage of the secondary battery measured at a predetermined time interval becomes equal to or lower than a preset threshold voltage is measured, and when the measured number of times reaches a predetermined threshold, the secondary battery is measured. A technique for preventing overdischarge of the secondary battery by stopping the discharge from the battery is disclosed.
ところで、二次電池は、複数の電池ブロックから構成される場合が多い。電池ブロックは、例えば、複数の単電池や複数の単電池を直列接続した複数の電池モジュールから構成される。このように構成される二次電池では、使用環境等により電池ブロック間で電池容量や電池電圧にばらつきが生じることがある。この場合、上記の閾電圧を低く設定すると、電池ブロックの中には過放電状態に陥る電池ブロックが現れ、二次電池の電池性能や電池寿命に影響を及ぼすおそれがある。 By the way, the secondary battery is often composed of a plurality of battery blocks. The battery block includes, for example, a plurality of unit cells or a plurality of battery modules in which a plurality of unit cells are connected in series. In the secondary battery configured as described above, the battery capacity and the battery voltage may vary between the battery blocks depending on the use environment and the like. In this case, if the threshold voltage is set low, a battery block that falls into an overdischarge state appears in the battery block, which may affect the battery performance and battery life of the secondary battery.
一方、二次電池の電池性能を最大限に発揮させるためには、前記閾電圧を可能な限り低く設定することが望ましい。 On the other hand, in order to maximize the battery performance of the secondary battery, it is desirable to set the threshold voltage as low as possible.
本発明では、二次電池の電池性能を可能な限り発揮させつつ、二次電池を構成する電池ブロック群の中から過放電状態に陥る電池ブロックが現れることを防止する。 In the present invention, the battery block that falls into an overdischarge state is prevented from appearing in the battery block group constituting the secondary battery while exhibiting the battery performance of the secondary battery as much as possible.
本発明に係る電池制御装置は、複数の電池ブロックを組み合わせて構成される二次電池の放電を制御する電池制御装置であって、前記電池ブロックの充電状態を推定する充電状態推定部と、各電池ブロックの充電状態に基づいて、前記二次電池に対して過放電防止処理を行うか否かの判定基準となる基準電圧を電池ブロック毎に設定する基準電圧設定部と、少なくとも1つの電池ブロックの端子電圧が前記基準電圧を下回った回数を計数するカウンタ部と、前記カウンタ部が計数する時間を計時するタイマ部と、前記タイマ部が計時する時間内に前記カウンタ部が予め定められた回数以上を計数した場合に過放電防止処理を行う過放電防止処理部と、を備えたことを特徴とする。 A battery control device according to the present invention is a battery control device that controls the discharge of a secondary battery configured by combining a plurality of battery blocks, and a charge state estimation unit that estimates a charge state of the battery block, A reference voltage setting unit that sets, for each battery block, a reference voltage that is a criterion for determining whether or not to perform overdischarge prevention processing on the secondary battery based on a charge state of the battery block; and at least one battery block A counter unit that counts the number of times that the terminal voltage has fallen below the reference voltage, a timer unit that counts the time counted by the counter unit, and a predetermined number of times the counter unit is counted within the time counted by the timer unit And an overdischarge prevention processing unit that performs an overdischarge prevention process when the above is counted.
本発明に係る電池制御装置の1つの態様では、前記充電状態推定部は前記二次電池の充電状態を推定し、前記過放電防止処理部は、前記充電状態推定部で推定された前記二次電池の充電状態が予め定められた下限充電状態を下回った場合、前記タイマ部が計時する時間内に少なくとも1つの電池ブロックの端子電圧が、対応する電池ブロックの前記基準電圧を下回った回数を係数する前記カウンタ部が予め定められた回数以上を計数したことに対応して過放電防止処理を行うことを特徴とする。 In one aspect of the battery control device according to the present invention, the charging state estimation unit estimates a charging state of the secondary battery, and the over-discharge prevention processing unit includes the secondary state estimated by the charging state estimation unit. When the charge state of the battery falls below a predetermined lower limit charge state, the coefficient is the number of times that the terminal voltage of at least one battery block falls below the reference voltage of the corresponding battery block within the time counted by the timer unit The overdischarge prevention process is performed in response to the counter unit counting a predetermined number of times or more.
本発明に係る電池制御装置の1つの態様では、前記充電状態推定部は、前記二次電池の充電状態を推定し、前記基準電圧設定部は前記二次電池の基準電圧を設定し、前記過放電防止処理部は、前記充電状態推定部で推定された前記二次電池の充電状態が予め定められた上限充電状態を上回った場合、前記タイマ部が計時する時間内に前記二次電池の端子電圧が、前記二次電池の基準電圧を下回った回数を係数する前記カウンタ部が予め定められた回数以上を計数したことに対応して過放電防止処理を行うことを特徴とする。 In one aspect of the battery control device according to the present invention, the charge state estimation unit estimates a charge state of the secondary battery, the reference voltage setting unit sets a reference voltage of the secondary battery, and When the charge state of the secondary battery estimated by the charge state estimation unit exceeds a predetermined upper limit charge state, the discharge prevention processing unit is connected to the terminal of the secondary battery within the time counted by the timer unit. The overdischarge prevention process is performed in response to the counter unit counting the number of times that the voltage has fallen below the reference voltage of the secondary battery counting more than a predetermined number.
本発明に係る電池制御装置の1つの態様では、前記電池ブロック相互の端子電圧のばらつきを計測するばらつき計測部を備え、前記過放電防止処理部は、前記ばらつき計測部で計測された前記端子電圧のばらつきが予め定められた許容範囲に入らない場合、前記タイマ部が計時する時間内に少なくとも1つの電池ブロックの端子電圧が、対応する電池ブロックの前記基準電圧を下回った回数を係数する前記カウンタ部が予め定められた回数以上を計数したことに対応して過放電防止処理を行うことを特徴とする。 In one aspect of the battery control apparatus according to the present invention, the battery control device includes a variation measuring unit that measures variations in the terminal voltage between the battery blocks, and the overdischarge prevention processing unit is configured to measure the terminal voltage measured by the variation measuring unit. If the variation of the battery block does not fall within a predetermined allowable range, the counter that counts the number of times that the terminal voltage of at least one battery block falls below the reference voltage of the corresponding battery block within the time counted by the timer unit The overdischarge prevention process is performed in response to the section counting a predetermined number of times or more.
本発明に係る電池制御装置の1つの態様では、前記基準電圧設定部は前記二次電池の基準電圧を設定し、前記電池ブロック相互の端子電圧のばらつきを計測するばらつき計測部を備え、前記ばらつき計測部で計測された前記端子電圧のばらつきが予め定められた許容範囲内の場合、前記カウンタ部は、電池ブロックの端子電圧の代わりに前記二次電池の端子電圧が前記二次電池の基準電圧を下回った回数を計数し、前記過放電防止処理部は、前記タイマ部が計時する時間内に前記カウンタ部が予め定められた回数以上を計数したことに対応して過放電防止処理を行うことを特徴とする。 In one aspect of the battery control device according to the present invention, the reference voltage setting unit includes a variation measuring unit that sets a reference voltage of the secondary battery and measures a variation in terminal voltage between the battery blocks, and the variation When the variation of the terminal voltage measured by the measuring unit is within a predetermined allowable range, the counter unit is configured such that the terminal voltage of the secondary battery is the reference voltage of the secondary battery instead of the terminal voltage of the battery block. The overdischarge prevention processing unit performs overdischarge prevention processing in response to the counter unit counting a predetermined number of times or more within the time counted by the timer unit. It is characterized by.
本発明に係る電池制御装置の1つの態様では、前記基準電圧設定手段は、充電状態が低い割合を示すほど、高い基準電圧を設定することを特徴とする。 In one aspect of the battery control device according to the present invention, the reference voltage setting means sets a higher reference voltage as the state of charge indicates a lower rate.
本発明によれば、二次電池の電池性能を可能な限り発揮させつつ、二次電池を構成する電池ブロック群の中から過放電状態に陥る電池ブロックが現れることを防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the battery block which falls into an overdischarge state appears from the battery block group which comprises a secondary battery, exhibiting the battery performance of a secondary battery as much as possible.
本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態と称す)について、ハイブリッド電気自動車を例に、図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、電気自動車の1つであるハイブリッド電気自動車を例に説明するが、駆動源としてモータ(電動機)を備える他の電気自動車にも本実施形態は適用可能である。 A best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings, taking a hybrid electric vehicle as an example. In addition, although this embodiment demonstrates the hybrid electric vehicle which is one of the electric vehicles to an example, this embodiment is applicable also to the other electric vehicle provided with a motor (electric motor) as a drive source.
図1は、本実施形態に係るハイブリッド電気自動車の概略構成を示す図である。図1において、車両ECU10は、インバータ50、エンジン電子制御ユニット(以下、エンジンECUと称す)40を制御する。エンジンECU40は、エンジン60を制御する。また、電池電子制御ユニット(以下、電池ECU)20は、二次電池30から、電池電圧V、充放電電流I、電池温度Tなどの情報を受けて、二次電池30のSOCを推定する。また、電池ECU20は、二次電池30のSOCや電池温度などの電池情報を車両ECU10に送信する。さらに、電池ECU20は、電池電圧Vに基づいて遮断スイッチ回路38のスイッチ素子の開閉を制御する。車両ECU10は、各種電池情報に基づいてエンジンECU40やインバータ50等を制御することで、二次電池30の充放電を制御する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a hybrid electric vehicle according to the present embodiment. In FIG. 1, a vehicle ECU 10 controls an
二次電池30は、遮断スイッチ回路38を介してモータ52に電力を供給する。インバータ50は、二次電池30の放電時に、二次電池30から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータ52に交流電力を供給する。
The
エンジン60は、動力分割機構42、減速機44およびドライブシャフト46を介して車輪に動力を伝達している。モータ52は、減速機44およびドライブシャフト46を介して車輪に動力を伝達している。二次電池30に充電が必要な場合は、エンジン60の動力の一部が動力分割機構42を介して発電機54に供給され、充電に利用される。
The
遮断スイッチ回路38は、二次電池30とインバータ50との間に設けられ、電池ECU20から送信される開閉指示に基づいて、二次電池30とインバータ50とを電気的に接続するスイッチ素子の開閉を行う。このスイッチ素子を開放状態とすることで、二次電池30とインバータ50との間の電力伝達が遮断される。つまり、スイッチ素子を開放状態とすることで、二次電池30の放電が停止される。なお、本実施形態では、電池ECU20が遮断スイッチ回路38に対して開閉指示を送信しているが、電池ECU20からのスイッチ開閉要求を受けて、車両ECU10等の他のECUが遮断スイッチ回路38に対して開閉指示を送信してもよい。
The
車両ECU10は、エンジンECU40からのエンジン60の運転状態の情報や、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、シフトレバーで設定されるシフトレンジ等の運転情報や、電池ECU20からのSOCなどの各種電池情報に基づいて、エンジンECU40やインバータ50に制御命令を出力し、エンジン60やモータ52を駆動させる。また、電池ECU20は、二次電池30の電池電圧Vに基づいて二次電池30の過充電や過放電など著しい電池寿命の劣化を招くような事態が起こると判断した場合、遮断スイッチ回路38に開放指示を送信する。これにより、二次電池30とインバータ50との間の電力伝達が遮断され、電池寿命の劣化を最小限に抑えることができる。
The vehicle ECU 10 includes information on the operating state of the
二次電池30は、図2に示すように、電池ブロックB1〜B20を直列に接続して構成される。電池ブロックB1〜B20は、電池ケース32に収容されている。また、電池ブロックB1〜B20はそれぞれ、2個の電池モジュールを電気的に直列接続して構成されており、更に、各電池モジュールは、6個の単電池を電気的に直列に接続して構成されている。各単電池としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等を用いることができる。なお、電池ブロック、電池モジュール、単電池の数は特に限定されるものではない。二次電池30の構成も上記した例に限定されるものではない。
As shown in FIG. 2, the
さらに、電池ケース32内には、複数の温度センサ34が配置されている。複数の温度センサ34の配置は、比較的温度が近い複数の電池ブロックを1つのグループとして、あるいはいずれの電池ブロックとも比較的温度差がある1つの電池ブロックを1つのグループとして、グループごとに1つの温度センサ34を配置することによって行われている。また、グループ分けは、事前の実験等によって各電池ブロックの温度を測定することによって行われている。本実施形態では、M(Mは整数)個の温度センサ34を備えるものとし、各温度センサ34が測定した温度をそれぞれ温度T(1)〜温度T(M)と表現する。
Further, a plurality of
図2において、電圧測定部22は、二次電池30の端子電圧を測定している。本実施形態では、電圧測定部22は、電池ブロックB1〜B20それぞれの端子電圧Vb(1)〜Vb(20)を測定する。電圧測定部22は、端子電圧Vb(1)〜Vb(20)を特定する電圧データを生成し、これらを制御部26に出力する。制御部26への電圧データの出力は、予め設定された周期(例えば、100ms)で行われ、制御部26は、電圧データを記憶部28に格納する。制御部26は、記憶部28に格納された電圧データに示される端子電圧Vb(1)〜Vb(20)を合計することで、電池電圧Vを算出する。
In FIG. 2, the
電流測定部23は、二次電池30の充放電時における充放電電流Iを測定している。本実施形態では、電流測定部23は、電流センサ35が出力したアナログ信号をデジタル信号に変換し、これに基づいて充電時に二次電池30に入力された電流と、放電時に二次電池30から出力された電流とを特定する電流データを生成し、これを制御部26に出力する。また、電流測定部23は、例えば充電時をマイナス、放電時をプラスとして電流データを生成する。電流測定部23による制御部26への電流データも、予め設定された周期(例えば、100ms)で行われ、制御部26は電流データも記憶部28に格納する。
The
温度測定部24は、二次電池30の電池温度の測定を行っている。本実施形態では、グループごとに設定された各温度センサ34が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換し、これに基づいてグループごとの電池温度を特定する温度データを生成し、これを制御部26に出力する。温度測定部24による制御部26への温度データの出力も、予め設定された周期(例えば、100ms)で行われ、制御部26は温度データも記憶部28に格納する。制御部26は、例えば、記憶部28に格納された温度データに示される温度T(1)〜温度T(M)の平均値を求めることで、電池温度Tを求める。
The
制御部26内の充電状態推定部261は、電池電圧V、充放電電流I、電池温度Tなどに基づいて二次電池30の充電状態((以下、SOC(State Of Charge)と称す)を推定する。SOCの推定方法は周知の技術を利用すればよく、例えば以下のような方法でSOCの推定を行う。すなわち、所定期間(例えば、60sec)に電池電圧Vと充放電電流Iとのペアデータを複数個取得して記憶し、そのペアデータから、回帰分析により1次の近似直線(電圧V−電流I近似直線)を求め、V−I近似直線のV切片を電池電圧V0(無負荷電圧)として求める。また、電流Iの積算値∫Iを計算し、電池温度T、電池電圧V0、電流積算値∫Iの関数から電池の分極電圧Vpを求め、電池電圧V0から分極電圧Vpを減算して、電池の起電力Eを求める。次に、予め用意されている起電力−SOC特性を参照して、求められた起電力EからSOCを推定する。
The charge
このように構成されたハイブリッド電気自動車において、本実施形態では、二次電池30が十分に放電能力を発揮しつつ、電池ブロックB1〜B20の中から過放電状態に陥る電池ブロックが現れることを防止する。従来の電池ECU20は、例えば、所定期間において所定回数以上電池電圧Vが基準電圧Vtを下回った場合に、二次電池30の放電を停止させることで過放電を防止していた。しかし、図3に示すように、二次電池30を構成する各電池ブロックの端子電圧Vbは、SOCの値が低くなるに従って電池ブロック間でばらつきが大きくなる。そのため、二次電池30の性能を最大限に発揮させるために、基準電圧Vtを比較的低い値に設定すると、電池電圧Vが基準電圧Vtより大きい場合でも、電池ブロックの中には過放電状態に陥る電池ブロックが現れるおそれがある。
In the hybrid electric vehicle configured as described above, in the present embodiment, the
そこで、本実施形態では、充電状態推定部261が電池ブロック毎にSOCを推定し、基準電圧設定部262が各SOCに基づいて電池ブロック毎に基準電圧Vtb(1)〜Vtb(20)(以下、特に区別する必要がない場合は、Vtbと称す)を設定する。また、カウンタ部263が少なくとも1つの電池ブロックの端子電圧Vbが基準電圧Vtbを下回った回数を計数し、タイマ部264で計時する所定期間(例えば、1sec)において、カウンタ部263で計数された回数が所定回数(例えば、10回)以上となった場合に、過放電防止処理部265が過放電防止処理を実行する。ここで、過放電防止処理とは、二次電池30が過放電に陥ることを抑制するための処理である。例えば電池ECU20は、遮断スイッチ回路38に開放指示を送信する。これにより、二次電池30とインバータ50との間の電力伝達が遮断され、二次電池30の放電が停止するため、二次電池30の過放電を防止することができる。
Therefore, in the present embodiment, the charging
電池ECU20は、例えば、電池ブロック毎にSOCを推定して、図4に示すような参照マップを参照して、電池ブロック毎に基準電圧Vtbを設定する。
For example, the
また、図3に示すように二次電池30のSOCが示す充電状態が比較的高い場合、電池ブロック間の端子電圧Vbのばらつきが比較的小さい。よって、電池電圧Vが基準電圧Vtより大きければ、過放電状態に陥る電池ブロックが現れる可能性は低い。そこで、電池ECU20は、二次電池30のSOCが所定の基準値より大きい場合には、所定期間(例えば、1sec)において所定回数(例えば、10回)以上電池電圧Vが基準電圧Vtを下回った時に過放電防止処理を行い、二次電池30のSOCが所定の基準値以下の場合には、少なくとも1つの電池ブロックの端子電圧Vbが基準電圧Vtbを所定期間(例えば、1sec)において所定回数(例えば、10回)以上下回った時に過放電防止処理を行ってもよい。
Also, as shown in FIG. 3, when the state of charge indicated by the SOC of the
さらに、電池ECU20は、電池ブロック間の端子電圧Vbのばらつきが所定の許容範囲内か否かで、過放電防止処理を行うか否かの判定方法を変更してもよい。
Further, the
図5は、電池ブロック毎の基準電圧Vtbもしくは電池電圧の基準電圧Vtの設定手順を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for setting the reference voltage Vtb or the battery voltage reference voltage Vt for each battery block.
図5において、電池ECU20は、記憶部28に記憶された電圧データを参照することで電池ブロック毎の端子電圧Vbを検知する(S100)。次いで、電池ECU20は、端子電圧Vbのばらつきが許容範囲内であるか否かを判定する(S102)。例えば、制御部26に電池ブロック間の端子電圧Vbのばらつきを計測するばらつき計測部(図示せず)を設けておき、ばらつき計測部において、検知した端子電圧Vb群の中から最大電圧値を示す端子電圧Vbmaxと、最小電圧値を示す端子電圧Vbminとを特定し、特定した端子電圧Vbmaxと端子電圧Vbminとの差を求める。電池ECU20は、ばらつき計測部で求めた差が所定の差以内の場合には、端子電圧Vbのばらつきが許容範囲内であると判定する。
In FIG. 5, the
端子電圧Vbのばらつきが許容範囲内である場合には(ステップS102での判定結果が、肯定「Y」)、電池ECU20は、基準電圧設定部262において過放電防止処理を行うか否かの判定基準として二次電池30に対して所定の基準電圧Vtを設定する(S104)。一方、端子電圧Vbのばらつきが許容範囲を越える場合には(ステップS102での判定結果が、否定「N」)、電池ECU20は、充電状態推定部261において、電池ブロック単位でSOCを推定し(S106)、図4に示すような参照マップを参照して、基準電圧設定部262において各SOCに基づいて各電池ブロックに対応する各基準電圧Vtbを設定する(S108)。
When the variation of the terminal voltage Vb is within the allowable range (the determination result in step S102 is affirmative “Y”), the
電池ECU20は、以上のような処理を定期的に実行することで、二次電池30の充電状態および電池ブロックの端子電圧間のばらつきの大きさに応じて、過放電防止処理を行うか否かの判定基準を変更することができる。
Whether or not the
図6は、図5に示す手順に従って設定された判定基準に基づいて、電池ECU20が過放電防止処理を行うか否かを判定する手順を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for determining whether or not the
図6において、まず、電池ECU20は、基準電圧が電池ブロック毎に設定されているか否かを判定する(S200)。判定の結果、基準電圧が電池ブロック毎に設定されている場合には(ステップS200の判定結果が、肯定「Y」)、電池ECU20は、電池ブロック毎の端子電圧に基づいて過放電防止処理を実行するか否かを判定する(S202)。より具体的には、電池ECU20は、記憶部28に記憶された電圧データを参照することで電池ブロック毎に端子電圧Vbを検知し、電池ブロック毎に端子電圧Vbと基準電圧Vtbとを比較して、端子電圧Vbが基準電圧Vtbを下回った回数をカウンタ部263でカウントする。カウンタ部263が、タイマ部264で計時された所定期間(例えば、1sec)において、端子電圧Vbが基準電圧Vtbを下回った回数を計数し、計数された回数が所定の基準回数(例えば、10回)を超えた電池ブロックが現れた場合、電池ECU20は、過放電防止処理を実行すると判定する。
In FIG. 6, first, the
一方、二次電池30に対する基準電圧Vtが設定されている場合には(ステップS200の判定結果が、否定「N」)、二次電池30の電池電圧Vに基づいて過放電防止処理を実行するか否かを判定する(S204)。より具体的には、電池ECU20は、記憶部28に記憶された電圧データを参照し、電圧データに示された各電池ブロックの端子電圧Vbを合計することで、電池電圧Vを算出する。次いで、電池ECU20は、カウンタ部263で電池電圧Vと基準電圧Vtとを比較して、電池電圧Vが基準電圧Vtを下回った回数をカウントする。電池ECU20は、タイマ部264で計時する所定期間(1sec)においてカウンタ部263で計数された回数が所定の基準回数(例えば、10回)を超えた場合、過放電防止処理を実行すると判定する。
On the other hand, when the reference voltage Vt for the
ステップS202もしくはステップS204での判定の結果、過放電防止処理を実行すると判定した場合(ステップS206での判定結果が、肯定「Y」)、電池ECU20は、過放電防止処理部265で過放電防止処理を実行する(S208)。過放電防止処理部265は、例えば遮断スイッチ回路38に開放指示を送信し、二次電池30とインバータ50との間の電力伝達を遮断して、二次電池30の放電を停止させる。
As a result of the determination in step S202 or step S204, when it is determined that the overdischarge prevention process is to be executed (the determination result in step S206 is affirmative “Y”), the
以上本実施形態では、電池ECU20は、必要に応じて電池ブロック毎にSOCを推定し、各SOCに基づいて電池ブロック毎に基準電圧Vtbを設定して、少なくとも1つの電池ブロックの端子電圧Vbが基準電圧Vtbを所定期間(例えば、1sec)において所定回数(例えば、10回)以上下回った場合に、過放電防止処理を実行する。これにより、本実施形態によれば、二次電池30のSOCが高い割合を示し、電池ブロック毎の端子電圧Vbのばらつきが少ない場合には、基準電圧Vtを低めに設定して二次電池30の性能を可能な限り発揮させることができる。一方、二次電池30のSOCが低い割合を示し、電池ブロック毎の端子電圧Vbのばらつきが多い場合には、電池ブロック毎に基準電圧Vtbを設定して、電池ブロック毎に過放電防止処理の有無を判定するため、一部の電池ブロックが過放電状態に陥ることを防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、上記では、電池ECU20は、マイクロコンピュータに図5や図6などに示す各種処理を具現化させるプログラムをインストールし、このプログラムを実行することによって実現することができる。
In the above, the
すなわち、マイクロコンピュータはCPU、ROM、RAM、EEPROM等の各種メモリ、通信バス及びインタフェースを有し、予めファームウェアとしてROMに格納された処理プログラムを読み出してCPUが順次実行する。電池ブロック毎の基準電圧Vtbは予めメモリに記憶されており、CPUはインタフェースを介してセンサから入力しメモリに記憶したブロック毎の端子電圧Vbとメモリに予め記憶された基準電圧Vtbとを大小比較する。CPUは、少なくとも1つの電池ブロックの端子電圧Vbが基準電圧Vtbを所定期間(例えば、1sec)において所定回数(例えば、10回)以上下回った場合に、二次電池30の放電を停止させる。つまり、CPUは、インタフェースを介して遮断スイッチ回路38に開放指示を送信する。
That is, the microcomputer has various memories such as a CPU, ROM, RAM, and EEPROM, a communication bus, and an interface. The processing program stored in the ROM as firmware in advance is read out and sequentially executed by the CPU. The reference voltage Vtb for each battery block is stored in advance in the memory, and the CPU compares the terminal voltage Vb for each block input from the sensor via the interface and stored in the memory with the reference voltage Vtb stored in advance in the memory. To do. The CPU stops discharging the
10 車両ECU、20 電池ECU、30 二次電池、36 加温装置、40 エンジンECU、42 動力分割機構、44 減速機、46 ドライブシャフト、50 インバータ、52 モータ、54 発電機、60 エンジン。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記電池ブロックの充電状態を推定する充電状態推定部と、
各電池ブロックの充電状態に基づいて、前記二次電池に対して過放電防止処理を行うか否かの判定基準となる基準電圧を電池ブロック毎に設定する基準電圧設定部と、
少なくとも1つの電池ブロックの端子電圧が前記基準電圧を下回った回数を計数するカウンタ部と、
前記カウンタ部が計数する時間を計時するタイマ部と、
前記タイマ部が計時する時間内に前記カウンタ部が予め定められた回数以上を計数した場合に過放電防止処理を行う過放電防止処理部と、
を備えたことを特徴とする電池制御装置。 A battery control device for controlling discharge of a secondary battery configured by combining a plurality of battery blocks,
A charge state estimation unit for estimating a charge state of the battery block;
A reference voltage setting unit that sets, for each battery block, a reference voltage that is a criterion for determining whether or not to perform an overdischarge prevention process on the secondary battery based on a charge state of each battery block;
A counter unit that counts the number of times that the terminal voltage of at least one battery block falls below the reference voltage;
A timer unit that counts the time counted by the counter unit;
An overdischarge prevention processing unit that performs an overdischarge prevention process when the counter unit counts a predetermined number of times or more within the time counted by the timer unit;
A battery control device comprising:
前記充電状態推定部は、前記二次電池の充電状態を推定し、
前記過放電防止処理部は、
前記充電状態推定部で推定された前記二次電池の充電状態が予め定められた下限充電状態を下回った場合、前記タイマ部が計時する時間内に少なくとも1つの電池ブロックの端子電圧が、対応する電池ブロックの前記基準電圧を下回った回数を係数する前記カウンタ部が予め定められた回数以上を計数したことに対応して過放電防止処理を行う、
ことを特徴とする電池制御装置。 The battery control device according to claim 1,
The charging state estimation unit estimates a charging state of the secondary battery,
The overdischarge prevention processing unit
When the charge state of the secondary battery estimated by the charge state estimation unit falls below a predetermined lower limit charge state, the terminal voltage of at least one battery block corresponds within the time counted by the timer unit. The counter unit that counts the number of times that the battery block has fallen below the reference voltage performs overdischarge prevention processing in response to counting a predetermined number of times or more.
A battery control device.
前記充電状態推定部は前記二次電池の充電状態を推定し、
前記基準電圧設定部は前記二次電池の基準電圧を設定し、
前記過放電防止処理部は、
前記充電状態推定部で推定された前記二次電池の充電状態が予め定められた上限充電状態を上回った場合、前記タイマ部が計時する時間内に前記二次電池の端子電圧が、前記二次電池の基準電圧を下回った回数を係数する前記カウンタ部が予め定められた回数以上を計数したことに対応して過放電防止処理を行う、
ことを特徴とする電池制御装置。 The battery control device according to claim 1,
The charging state estimation unit estimates a charging state of the secondary battery,
The reference voltage setting unit sets a reference voltage of the secondary battery,
The overdischarge prevention processing unit
When the charge state of the secondary battery estimated by the charge state estimation unit exceeds a predetermined upper limit charge state, the terminal voltage of the secondary battery is reduced within the time counted by the timer unit. The counter unit that counts the number of times that the voltage falls below the reference voltage of the battery performs overdischarge prevention processing in response to counting a predetermined number of times or more.
A battery control device.
前記電池ブロック相互の端子電圧のばらつきを計測するばらつき計測部を備え、
前記過放電防止処理部は、
前記ばらつき計測部で計測された前記端子電圧のばらつきが予め定められた許容範囲に入らない場合、前記タイマ部が計時する時間内に少なくとも1つの電池ブロックの端子電圧が、対応する電池ブロックの前記基準電圧を下回った回数を係数する前記カウンタ部が予め定められた回数以上を計数したことに対応して過放電防止処理を行う、
ことを特徴とする電池制御装置。 The battery control device according to claim 1,
A variation measuring unit that measures variations in terminal voltage between the battery blocks,
The overdischarge prevention processing unit
When the variation of the terminal voltage measured by the variation measuring unit does not fall within a predetermined allowable range, the terminal voltage of at least one battery block falls within the time counted by the timer unit and the corresponding battery block An overdischarge prevention process is performed in response to the counter unit counting the number of times the reference voltage has been dropped below a predetermined number of times.
A battery control device.
前記基準電圧設定部は前記二次電池の基準電圧を設定し、
前記電池ブロック相互の端子電圧のばらつきを計測するばらつき計測部を備え、
前記ばらつき計測部で計測された前記端子電圧のばらつきが予め定められた許容範囲内の場合、前記カウンタ部は、電池ブロックの端子電圧の代わりに前記二次電池の端子電圧が前記二次電池の基準電圧を下回った回数を計数し、前記過放電防止処理部は、前記タイマ部が計時する時間内に前記カウンタ部が予め定められた回数以上を計数したことに対応して過放電防止処理を行う、
ことを特徴とする電池制御装置。 The battery control device according to claim 1,
The reference voltage setting unit sets a reference voltage of the secondary battery,
A variation measuring unit that measures variations in terminal voltage between the battery blocks,
When the variation of the terminal voltage measured by the variation measuring unit is within a predetermined allowable range, the counter unit determines that the terminal voltage of the secondary battery is the voltage of the secondary battery instead of the terminal voltage of the battery block. The overdischarge prevention processing unit counts the number of times that the reference voltage has fallen below, and the overdischarge prevention processing unit performs overdischarge prevention processing in response to the counter unit counting a predetermined number of times or more within the time counted by the timer unit. Do,
A battery control device.
前記基準電圧設定部は、
充電状態が低い割合を示すほど、高い基準電圧を設定することを特徴とする電池制御装置。 The battery control device according to any one of claims 1 to 5,
The reference voltage setting unit includes:
A battery control device that sets a higher reference voltage as a state of charge indicates a lower rate.
前記電池ブロックの充電状態を推定する充電状態推定ステップと、
各電池ブロックの充電状態に基づいて、前記二次電池に対して過放電防止処理を行うか否かの判断基準となる基準電圧を電池ブロック毎に設定する基準電圧設定ステップと、
少なくとも1つの電池ブロックの端子電圧が当該電池ブロックに対応する基準電圧を下回った回数が所定期間において所定回数以上に達したことに対応して前記過放電防止処理を行う過放電防止処理ステップと、
を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to execute a battery control method for controlling discharge of a secondary battery configured by combining a plurality of battery blocks,
A charging state estimation step for estimating a charging state of the battery block;
A reference voltage setting step for setting, for each battery block, a reference voltage that is a criterion for determining whether or not to perform an overdischarge prevention process on the secondary battery based on a charge state of each battery block;
An overdischarge prevention processing step of performing the overdischarge prevention processing in response to the number of times that the terminal voltage of at least one battery block has fallen below a reference voltage corresponding to the battery block reaching a predetermined number of times in a predetermined period;
For causing the computer to execute.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006163102A JP4960656B2 (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Battery control device and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006163102A JP4960656B2 (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Battery control device and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007335136A JP2007335136A (en) | 2007-12-27 |
JP4960656B2 true JP4960656B2 (en) | 2012-06-27 |
Family
ID=38934412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006163102A Active JP4960656B2 (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Battery control device and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4960656B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6237425B2 (en) * | 2014-04-09 | 2017-11-29 | トヨタ自動車株式会社 | vehicle |
KR102151048B1 (en) * | 2014-05-19 | 2020-09-02 | 에스케이이노베이션 주식회사 | Apparatus and method for determining reference voltage of detecting overcharge of battery |
JP6743774B2 (en) * | 2017-06-29 | 2020-08-19 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell system |
JP7421892B2 (en) * | 2019-09-27 | 2024-01-25 | 株式会社マキタ | battery pack |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05205781A (en) * | 1992-01-28 | 1993-08-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Over discharge prevention device for battery |
JPH0678464A (en) * | 1992-08-27 | 1994-03-18 | Hitachi Ltd | Collected battery system |
JPH08322160A (en) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Yamaha Motor Co Ltd | Overdischarging prevention unit for battery set |
JPH0917452A (en) * | 1995-06-26 | 1997-01-17 | Ind Technol Res Inst | Method and device that prevent over-discharge of battery |
JP4433752B2 (en) * | 2003-10-03 | 2010-03-17 | 日産自動車株式会社 | Charge / discharge control device for battery pack |
-
2006
- 2006-06-13 JP JP2006163102A patent/JP4960656B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007335136A (en) | 2007-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2720343B1 (en) | Battery control device and battery system | |
JP5102483B2 (en) | Abnormality detection device, abnormality detection method, and abnormality detection program | |
US10254346B2 (en) | SOC estimation device for secondary battery | |
JP5819443B2 (en) | Battery control device, battery system | |
JP4866187B2 (en) | Battery control device, electric vehicle, and program for causing computer to execute processing for estimating charge state of secondary battery | |
EP3410558A1 (en) | Battery control device | |
EP2107663A1 (en) | Power source system, power supply control method for the power source system, power supply control program for the power source system, and computer-readable recording medium with recorded power supply control program | |
US20130187611A1 (en) | Cell voltage equalizer for multi-cell battery pack | |
JP5397013B2 (en) | Battery control device | |
EP2058891B1 (en) | Charging control device for a storage battery | |
US20130069584A1 (en) | Battery charging apparatus and battery charging method | |
JP5470829B2 (en) | Discrimination device for discriminating the state of a lithium ion battery | |
JP2007236151A (en) | Charging/discharging control system for secondary battery, battery control apparatus, and program | |
KR102667765B1 (en) | Device and method for determining state of battery pack | |
JP6822358B2 (en) | Rechargeable battery system | |
JP4960656B2 (en) | Battery control device and program | |
JP4866156B2 (en) | Secondary battery charge state estimation device, charge state estimation method, and program | |
KR102640065B1 (en) | Battery system | |
JP5696028B2 (en) | Battery control device and power storage device | |
JP6135898B2 (en) | Charge control device for power storage element, power storage device, and charge control method | |
CN112829635A (en) | Lithium evolution detection and mitigation in electric vehicle batteries | |
JP5092903B2 (en) | Vehicle battery charge / discharge control device | |
CN115864559A (en) | Method for charging battery | |
JP2020061823A (en) | Secondary battery control device | |
WO2022138745A1 (en) | Battery control device, and battery system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120210 |
|
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: 20120306 |
|
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: 20120323 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |