JP5195440B2 - Power control device for vehicle and internal resistance estimation method of battery pack - Google Patents

Power control device for vehicle and internal resistance estimation method of battery pack Download PDF

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Description

本発明は、電気自動車に搭載される組電池の放電電力及び回生充電電力を制御する車両用電力制御装置及び組電池の内部抵抗推定方法に関する。   The present invention relates to a vehicular power control apparatus that controls discharge power and regenerative charge power of an assembled battery mounted on an electric vehicle, and an internal resistance estimation method for the assembled battery.

従来、組電池の内部抵抗推定方法では、放電時における電流及び電池電圧を複数点サンプリングして当該組電池の放電特性を示す回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから組電池の内部抵抗値を算出している（たとえば、特許文献１参照）。   Conventionally, in the method for estimating the internal resistance of an assembled battery, the current and battery voltage during discharging are sampled at multiple points to obtain a regression line indicating the discharge characteristics of the assembled battery, and the internal resistance value of the assembled battery is determined from the slope of the regression line. (For example, refer to Patent Document 1).

特許第３５２８４２８号公報Japanese Patent No. 3528428

ところで、組電池の電池電圧を計測する方法としては、組電池を構成する各セルの電圧を個々に計測して総和を求める方法と組電池全体を１つの電池として電圧を計測する方法とがある。そして、セル数が多い組電池においてはコスト面や性能面で後者のほうが優れているため、上記のような従来の内部抵抗推定方法では、組電池の電池電圧を計測する方法として後者が採用されている。   By the way, as a method of measuring the battery voltage of the assembled battery, there are a method of individually measuring the voltage of each cell constituting the assembled battery and obtaining the sum, and a method of measuring the voltage using the entire assembled battery as one battery. . And in the assembled battery with a large number of cells, the latter is superior in terms of cost and performance. Therefore, in the conventional internal resistance estimation method as described above, the latter is adopted as a method for measuring the battery voltage of the assembled battery. ing.

しかしながら、車載用組電池の中には、組電池の小型化に伴い、サービスメンテナンス時の安全性を確保するため、ヒューズ及びサービスプラグで構成されたサービスプラグボックスが組電池の中間電位地点に相当するセル間に延長ハーネスを介して設けられているものがある。   However, among in-vehicle assembled batteries, the service plug box made up of fuses and service plugs corresponds to the intermediate potential point of the assembled battery in order to ensure safety during service maintenance as the assembled battery becomes smaller Some cells are provided via an extension harness between the cells.

こうした場合、上記のような従来の内部抵抗推定方法では、算出した組電池の内部抵抗値の中にサービスプラグボックスや延長ハーネスの抵抗値も含まれ、また、これらの抵抗値が車両の走行に伴う温度変動によって変化することから、内部抵抗値の算出精度が低下するという問題があった。   In such a case, in the conventional internal resistance estimation method as described above, the calculated internal resistance value of the assembled battery includes the resistance value of the service plug box and the extension harness, and these resistance values are also used for vehicle running. There is a problem that the calculation accuracy of the internal resistance value is lowered due to the change due to the accompanying temperature fluctuation.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、組電池の内部抵抗値を精度よく算出することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to accurately calculate the internal resistance value of an assembled battery.

本発明は、上記の課題を解決するために、ヒューズ及びサービスプラグで構成されたサービスプラグボックスを有する組電池の内部抵抗値を算出するとともに、充放電電流、電池温度、及び周囲温度に基づいてサービスプラグボックスの温度を算出して当該サービスプラグボックスの抵抗値を算出し、算出したサービスプラグボックスの抵抗値を用いて、組電池の内部抵抗値を補正することを特徴としている。   In order to solve the above problems, the present invention calculates the internal resistance value of an assembled battery having a service plug box constituted by a fuse and a service plug, and based on the charge / discharge current, the battery temperature, and the ambient temperature. The temperature of the service plug box is calculated, the resistance value of the service plug box is calculated, and the internal resistance value of the assembled battery is corrected using the calculated resistance value of the service plug box.

本発明によれば、サービスプラグボックスの温度から算出された当該サービスプラグボックスの抵抗値を用いて、電池の内部抵抗値が補正されるので、組電池の内部抵抗値を精度よく算出することができる。   According to the present invention, since the internal resistance value of the battery is corrected using the resistance value of the service plug box calculated from the temperature of the service plug box, the internal resistance value of the assembled battery can be accurately calculated. it can.

本発明の実施形態に係る電気自動車の駆動システムの構成を示すシステム図である。1 is a system diagram showing a configuration of an electric vehicle drive system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態となる電力制御装置において行われるサービスプラグボックスの抵抗値を算出する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which calculates the resistance value of the service plug box performed in the power controller which becomes embodiment of this invention. サービスプラグボックスの抵抗値の温度特性を示す例示図である。It is an illustration figure which shows the temperature characteristic of the resistance value of a service plug box. 本発明の実施形態となる電力制御装置において行われる組電池の最大充放電電力等を算出する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which calculates the charging / discharging electric power etc. of the assembled battery performed in the electric power control apparatus used as embodiment of this invention. 本発明の実施形態となる電力制御装置において行われるサービスプラグボックスの異常を検知する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which detects the abnormality of the service plug box performed in the power control apparatus which becomes embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる車両用電力制御装置について説明する。   Hereinafter, a vehicle power control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の実施形態に係る電気自動車の駆動システム１は、図１に示すように、組電池２と、リレー３と、電流センサ４と、電圧センサ５と、電池温度センサ６と、周囲温度センサ７と、電力制御装置８と、インバータ９と、駆動モータ１０とを備えている。   As shown in FIG. 1, an electric vehicle drive system 1 according to an embodiment of the present invention includes an assembled battery 2, a relay 3, a current sensor 4, a voltage sensor 5, a battery temperature sensor 6, and an ambient temperature sensor. 7, a power control device 8, an inverter 9, and a drive motor 10.

組電池２とインバータ９とは強電ハーネス１１を介して接続されている。インバータ９と駆動モータ１０とは電源ハーネス１２を介して接続されている。リレー３、電流センサ４、電圧センサ５、電池温度センサ６、及び周囲温度センサ７と電力制御装置８とは通信線１３を介して接続されている。   The assembled battery 2 and the inverter 9 are connected via a high-voltage harness 11. The inverter 9 and the drive motor 10 are connected via a power harness 12. The relay 3, the current sensor 4, the voltage sensor 5, the battery temperature sensor 6, the ambient temperature sensor 7 and the power control device 8 are connected via a communication line 13.

組電池２は、直列に接続された複数のセル２１で構成されており、インバータ９を介して駆動モータ１０へ放電電力を供給する。また、組電池２は、インバータ９を介して駆動モータ１０から回生充電電力を受給して蓄電する。この組電池２としては、たとえば、リチウムイオン二次電池などが用いられる。なお、組電池２の中間電位地点に相当するセル２１間には、ヒューズ２２ａ及びサービスプラグ２２ｂで構成されたサービスプラグボックス２２が延長ハーネス２３を介して設けられている。   The assembled battery 2 includes a plurality of cells 21 connected in series, and supplies discharge power to the drive motor 10 via the inverter 9. Further, the assembled battery 2 receives regenerative charging power from the drive motor 10 via the inverter 9 and stores it. As this assembled battery 2, a lithium ion secondary battery etc. are used, for example. A service plug box 22 including a fuse 22 a and a service plug 22 b is provided between the cells 21 corresponding to the intermediate potential point of the assembled battery 2 via an extension harness 23.

リレー３は、組電池２とインバータ９との間に設けられており、組電池２の放電電力及び回生充電電力をオンオフする。なお、このリレー３のオンオフ制御は電力制御装置８によって行われる。電流センサ４は、組電池２とインバータ９との間に設けられており、組電池２とインバータ９との間を流れる充放電電流を計測して電力制御装置８へ出力する。   The relay 3 is provided between the assembled battery 2 and the inverter 9 and turns on / off the discharge power and regenerative charge power of the assembled battery 2. The on / off control of the relay 3 is performed by the power control device 8. The current sensor 4 is provided between the assembled battery 2 and the inverter 9, measures a charge / discharge current flowing between the assembled battery 2 and the inverter 9, and outputs the charge / discharge current to the power control device 8.

電圧センサ５は、組電池２とインバータ９との間に設けられており、組電池２の電池電圧を計測して電力制御装置８へ出力する。電池温度センサ６は、組電池２の内部に設けられており、組電池２の電池温度を計測して電力制御装置８へ出力する。周囲温度センサ７は、車両（図示省略）の周囲温度を計測して電力制御装置８へ出力する。   The voltage sensor 5 is provided between the assembled battery 2 and the inverter 9, measures the battery voltage of the assembled battery 2, and outputs it to the power control device 8. The battery temperature sensor 6 is provided inside the assembled battery 2, measures the battery temperature of the assembled battery 2, and outputs it to the power control device 8. The ambient temperature sensor 7 measures the ambient temperature of the vehicle (not shown) and outputs it to the power control device 8.

インバータ９は、組電池２から入力される直流電力を交流電力に変換して駆動モータ１０へ出力する。また、インバータ９は、駆動モータ１０から入力される交流電力を直流電力に変換して組電池２へ出力する。駆動モータ１０は、組電池２からインバータ９を介して放電電力を受給して車両を駆動する。また、駆動モータ１０は、インバータ９を介して組電池２へ回生充電電力を供給する。   The inverter 9 converts the DC power input from the assembled battery 2 into AC power and outputs the AC power to the drive motor 10. The inverter 9 converts AC power input from the drive motor 10 into DC power and outputs the DC power to the assembled battery 2. The drive motor 10 receives discharge power from the assembled battery 2 via the inverter 9 and drives the vehicle. Further, the drive motor 10 supplies regenerative charging power to the assembled battery 2 via the inverter 9.

本発明の実施形態となる電力制御装置８は、このように構成された電気自動車の駆動システム１において、組電池２の放電電圧、内部抵抗値、最大許容電圧、及び放電終止電圧に基づいて当該組電池２の最大充放電電力を算出し、算出した組電池２の最大充放電電力に基づいて当該組電池２の放電電力及び回生充電電力を制御する。   In the electric vehicle drive system 1 configured as described above, the power control device 8 according to the embodiment of the present invention is based on the discharge voltage, internal resistance value, maximum allowable voltage, and discharge end voltage of the assembled battery 2. The maximum charge / discharge power of the assembled battery 2 is calculated, and the discharge power and regenerative charge power of the assembled battery 2 are controlled based on the calculated maximum charge / discharge power of the assembled battery 2.

なお、電力制御装置８は、車両を制御する車両制御装置（図示省略）と通信可能に接続されている。また、電力制御装置８は、サービスプラグ２２ｂの挿抜情報を記録するため、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）などの不揮発性の記憶メモリ（図示省略）を備えている。   The power control device 8 is communicably connected to a vehicle control device (not shown) that controls the vehicle. Further, the power control device 8 includes a nonvolatile storage memory (not shown) such as an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) in order to record the insertion / extraction information of the service plug 22b.

つぎに、図２を参照して、電力制御装置８において行われる、サービスプラグボックス２２の抵抗値を算出する処理（以降、抵抗値算出処理という。）について説明する。   Next, a process for calculating the resistance value of the service plug box 22 (hereinafter referred to as a resistance value calculation process) performed in the power control device 8 will be described with reference to FIG.

抵抗値算出処理は、電力制御装置８の電源が投入されたタイミングで開始され、ステップＳ１０１に進む。   The resistance value calculation process is started when the power of the power control device 8 is turned on, and the process proceeds to step S101.

ステップＳ１０１では、電力制御装置８は、電流センサ４、電池温度センサ６、及び周囲温度センサ７からの充放電電流（ＢＡＴＣＵＲ）、電池温度（ＢＡＴＴＭＰ）、及び周囲温度（ＡＭＢＴＭＰ）の入力を開始する。その後、処理は、ステップＳ１０２に進む。   In step S101, the power control apparatus 8 starts to input the charge / discharge current (BATCUR), the battery temperature (BATTMP), and the ambient temperature (AMBTMP) from the current sensor 4, the battery temperature sensor 6, and the ambient temperature sensor 7. . Thereafter, the processing proceeds to step S102.

ステップＳ１０２では、電力制御装置８は、充放電電流（ＢＡＴＣＵＲ）、電池温度（ＢＡＴＴＭＰ）、及び周囲温度（ＡＭＢＴＭＰ）に基づいてサービスプラグボックス２２の温度（ＳＤＴＭＰ１，２）を下記の数式１，２を利用して算出する。その後、処理は、ステップＳ１０３に進む。

Figure 0005195440
Figure 0005195440
 In step S102, the power control device 8 sets the temperature (SDTMP1, 2) of the service plug box 22 based on the charge / discharge current (BATCUR), the battery temperature (BATTMP), and the ambient temperature (AMBTMP) to the following formulas 1, 2. Calculate using. Thereafter, the process proceeds to step S103.
Figure 0005195440
Figure 0005195440

なお、数式１，２において、ｆ２{ｍａｘ（｜ＢＡＴＴＭＰ｜，｜ＡＭＢＴＭＰ｜）−｜ＳＤＴＭＰ２（前回値）｜｝及びｆ４{ｍａｘ（｜ＢＡＴＴＭＰ｜，｜ＡＭＢＴＭＰ｜）−｜ＳＤＴＭＰ２（前回値）｜｝は、電池温度（ＢＡＴＴＭＰ）又は周囲温度（ＡＭＢＴＭＰ）のいずれかの最大絶対値とサービスプラグボックス２２の温度（ＳＤＴＭＰ２）の差に応じてゲインを設定する関数である。また、ｆ１（ＢＡＴＣＵＲ）及びｆ３（ＢＡＴＣＵＲ）は、充放電電流（ＢＡＴＣＵＲ）の絶対値に応じてゲインを設定する関数である。さらに、ΔＢＡＴＣＵＲは、タスクタイミング毎の充放電電流（ＢＡＴＣＵＲ）の変化量である。 In Equations 1 and 2, f 2 {max (| BATTMP |, | AMBTMP |) − | SDTMP2 (previous value) |} and f 4 {max (| BATTMP |, | AMBTMP |) − | SDTMP2 (previous value) ) |} Is a function for setting a gain according to the difference between the maximum absolute value of either the battery temperature (BATTMP) or the ambient temperature (AMBTMP) and the temperature (SDTMP2) of the service plug box 22. F 1 (BATCUR) and f 3 (BATCUR) are functions for setting a gain according to the absolute value of the charge / discharge current (BATCUR). Further, ΔBATCUR is the amount of change in charge / discharge current (BATCUR) for each task timing.

ステップＳ１０３では、電力制御装置８は、図３に示すような、サービスプラグボックス２２の抵抗値の温度特性に基づいてあらかじめ作成された温度−抵抗値変換テーブル（図示省略）を利用して、ステップＳ１０２において算出されるサービスプラグボックス２２の温度（ＳＤＴＭＰ２）から当該サービスプラグボックス２２の抵抗値（ＳＤＲＥＳ）を算出する。その後、処理は、ステップＳ１０４に進む。   In step S103, the power control device 8 uses a temperature-resistance value conversion table (not shown) created in advance based on the temperature characteristic of the resistance value of the service plug box 22 as shown in FIG. The resistance value (SDRES) of the service plug box 22 is calculated from the temperature (SDTMP2) of the service plug box 22 calculated in S102. Thereafter, the process proceeds to step S104.

ステップＳ１０４では、電力制御装置８は、組電池２の内部抵抗劣化係数とサービスプラグボックス２２の抵抗劣化係数との相関に基づいてあらかじめ作成された内部抵抗劣化係数−抵抗値補正係数変換テーブル（図示省略）を利用して、後述する最大充放電電力等算出処理において算出される組電池２の内部抵抗劣化係数（ＲＤＨＯＳＥＩ）からサービスプラグボックス２２の抵抗値補正係数（ＳＤＲＨＯＳＥＩ）を算出する。その後、処理は、ステップＳ１０５に進む。   In step S104, the power control device 8 converts the internal resistance deterioration coefficient-resistance value correction coefficient conversion table (illustrated in advance) based on the correlation between the internal resistance deterioration coefficient of the assembled battery 2 and the resistance deterioration coefficient of the service plug box 22. (Omitted) is used to calculate the resistance value correction coefficient (SDRHOSEI) of the service plug box 22 from the internal resistance deterioration coefficient (RDHOSEI) of the battery pack 2 calculated in the calculation process of maximum charge / discharge power etc. described later. Thereafter, the process proceeds to step S105.

ステップＳ１０５では、電力制御装置８は、ステップＳ１０４において算出されるサービスプラグボックス２２の抵抗値補正係数（ＳＤＲＨＯＳＥＩ）を用いて、ステップＳ１０３において算出されるサービスプラグボックス２２の抵抗値（ＳＤＲＥＳ）を以下の数式３を利用して補正する。その後、処理は、ステップＳ１０６に進む。

Figure 0005195440
In step S105, the power control apparatus 8 uses the resistance value correction coefficient (SDRHOSEI) of the service plug box 22 calculated in step S104 to reduce the resistance value (SDRES) of the service plug box 22 calculated in step S103 below. Correction is performed using Equation (3). Thereafter, the processing proceeds to step S106.
Figure 0005195440

ステップＳ１０６では、電力制御装置８は、車両制御装置からのシャットダウン要求を受信したか否かを判断する。そして、シャットダウン要求を受信したと判断した場合には、一連の処理は終了する。一方、シャットダウン要求を受信していないと判断した場合には、処理は、ステップＳ１０２に戻る。   In step S106, the power control device 8 determines whether or not a shutdown request from the vehicle control device has been received. If it is determined that a shutdown request has been received, the series of processing ends. On the other hand, if it is determined that the shutdown request has not been received, the process returns to step S102.

つぎに、図４を参照して、電力制御装置８において行われる、組電池２の最大充放電電力等を算出する処理（以降、最大充放電電力等算出処理という。）について説明する。   Next, with reference to FIG. 4, a process performed in the power control device 8 for calculating the maximum charge / discharge power of the assembled battery 2 (hereinafter referred to as a maximum charge / discharge power calculation process) will be described.

最大充放電電力等算出処理は、電力制御装置８の電源が投入されたタイミングで開始され、ステップＳ２０１に進む。   The maximum charge / discharge power calculation process is started at the timing when the power of the power control device 8 is turned on, and the process proceeds to step S201.

ステップＳ２０１では、電力制御装置８は、後述する異常検知処理においてセットされる異常フラグが「０」であるか否かを判断する。そして、異常フラグが「０」であると判断した場合には、処理は、後述するステップＳ２１１に進む。一方、異常フラグが「０」でないと判断した場合には、処理は、ステップＳ２０２に進む。なお、異常フラグが「０」である状態とは、サービスプラグボックス２２の異常を検知していない状態を示し、異常フラグが「０」でない状態、すなわち、異常フラグが「１」である状態とは、サービスプラグボックス２２の異常を検知した状態を示す。   In step S201, the power control apparatus 8 determines whether or not an abnormality flag set in an abnormality detection process to be described later is “0”. When it is determined that the abnormality flag is “0”, the process proceeds to step S211 described later. On the other hand, if it is determined that the abnormality flag is not “0”, the process proceeds to step S202. Note that the state where the abnormality flag is “0” indicates a state where no abnormality of the service plug box 22 is detected, and the state where the abnormality flag is not “0”, that is, the state where the abnormality flag is “1”. Indicates a state in which an abnormality of the service plug box 22 is detected.

ステップＳ２０２では、電力制御装置８は、電流センサ４、電圧センサ５、電池温度センサ６からの充放電電流（ＢＡＴＣＵＲ）、電池電圧、及び電池温度（ＢＡＴＴＭＰ）の入力を開始する。その後、処理は、ステップＳ２０３に進む。   In step S202, the power control apparatus 8 starts to input the charge / discharge current (BATCUR), the battery voltage, and the battery temperature (BATMPP) from the current sensor 4, the voltage sensor 5, and the battery temperature sensor 6. Thereafter, the process proceeds to step S203.

ステップＳ２０３では、電力制御装置８は、あらかじめ作成された電池温度−温度補正係数変換テーブル（図示省略）を利用して、電池温度（ＢＡＴＴＭＰ）から組電池２の温度補正係数（ＲＴＨＯＳＥＩ）を算出する。その後、処理は、ステップＳ２０４に進む。   In step S203, the power control device 8 calculates a temperature correction coefficient (RTHOSEEI) of the assembled battery 2 from the battery temperature (BATTMP) using a battery temperature-temperature correction coefficient conversion table (not shown) created in advance. . Thereafter, the processing proceeds to step S204.

ステップＳ２０４では、電力制御装置８は、電池電圧及び充放電電流（ＢＡＴＣＵＲ）を所定周期でサンプリングして回帰直線を求め、この回帰直線の傾きをもとに組電池２の瞬時内部抵抗値（ＲＩＮＳＴ）を算出する。その後、処理は、ステップＳ２０５に進む。   In step S204, the power control device 8 obtains a regression line by sampling the battery voltage and charge / discharge current (BATCUR) at a predetermined period, and based on the slope of the regression line, the instantaneous internal resistance value (RINST) of the assembled battery 2 is obtained. ) Is calculated. Thereafter, the processing proceeds to step S205.

ステップＳ２０５では、電力制御装置８は、ステップＳ２０３において算出される組電池２の温度補正係数（ＲＴＨＯＳＥＩ）とステップＳ２０４において算出される組電池２の瞬時内部抵抗値（ＲＩＮＳＴ）とに基づいて一定温度における組電池２の内部抵抗値（ＲＴＤＥＦ）を下記の数式４を利用して算出する。その後、処理は、ステップＳ２０６に進む。

Figure 0005195440
In step S205, the power control device 8 determines the constant temperature based on the temperature correction coefficient (RTHOSEEI) of the assembled battery 2 calculated in step S203 and the instantaneous internal resistance value (RINST) of the assembled battery 2 calculated in step S204. The internal resistance value (RTDEF) of the assembled battery 2 is calculated using Equation 4 below. Thereafter, the process proceeds to step S206.
Figure 0005195440

ステップＳ２０６では、電力制御装置８は、ステップＳ２０４において求められる回帰直線の切片をもとに組電池２の開放電圧（ＥＺＥＲＯ）を算出する。その後、処理は、ステップＳ２０７に進む。   In step S206, the power control device 8 calculates the open circuit voltage (EZERO) of the assembled battery 2 based on the regression line intercept obtained in step S204. Thereafter, the processing proceeds to step S207.

ステップＳ２０７では、電力制御装置８は、あらかじめ作成した開放電圧−残存容量テーブル（図示省略）を利用して、ステップＳ２０６において算出される組電池２の開放電圧（ＥＺＥＲＯ）から組電池２の残存容量を算出する。その後、処理は、ステップＳ２０８に進む。   In step S207, the power control device 8 uses the open voltage-remaining capacity table (not shown) created in advance to calculate the remaining capacity of the assembled battery 2 from the open voltage (EZERO) of the assembled battery 2 calculated in step S206. Is calculated. Thereafter, the process proceeds to step S208.

ステップＳ２０８では、電力制御装置８は、前述した抵抗値算出処理において算出されるサービスプラグボックス２２の抵抗値（ＳＤＲＥＳ’）を用いて、ステップＳ２０５において算出される組電池２の内部抵抗値（ＲＴＤＥＦ）を下記の数式５を利用して補正する。その後、処理は、ステップＳ２０９に進む。

Figure 0005195440
In step S208, the power control apparatus 8 uses the resistance value (SDRES ′) of the service plug box 22 calculated in the above-described resistance value calculation process, and uses the internal resistance value (RTDEF) of the assembled battery 2 calculated in step S205. ) Is corrected using Equation 5 below. Thereafter, the process proceeds to step S209.
Figure 0005195440

ステップＳ２０９では、電力制御装置８は、ステップＳ２０６において算出される組電池２の開放電圧（ＥＺＥＲＯ）、ステップＳ２０８において算出される組電池２の内部抵抗値（ＲＴＤＥＦ’）、あらかじめ定められた組電池２の充電許容電圧（ＶＭＡＸ）、及びあらかじめ定められた組電池２の放電終止電圧（ＶＭＩＮ）に基づいて組電池２の最大充放電電圧（ＰＷＲＩＮ，ＰＷＲＯＵＴ）を下記の数式６，７を利用して算出する。その後、処理は、ステップＳ２１０に進む。

Figure 0005195440
Figure 0005195440
 In step S209, the power control device 8 detects the open circuit voltage (EZERO) of the assembled battery 2 calculated in step S206, the internal resistance value (RTDEF ′) of the assembled battery 2 calculated in step S208, and a predetermined assembled battery. The maximum charge / discharge voltage (PWRIN, PWROUT) of the assembled battery 2 based on the charge allowable voltage (VMAX) of 2 and the predetermined discharge end voltage (VMIN) of the assembled battery 2 using the following formulas 6 and 7: To calculate. Thereafter, the process proceeds to step S210.
Figure 0005195440
Figure 0005195440

ステップＳ２１０では、電力制御装置８は、ステップＳ２０８において算出される組電池２の内部抵抗値（ＲＴＤＥＦ’）、あらかじめ定められた加重平均係数（ＫＡＪＹＵ）、及びあらかじめ定められた組電池２の内部抵抗初期値（ＲＤＩＮＴ）に基づいて組電池２の内部抵抗劣化係数（ＲＤＨＯＳＥＩ）を下記の数式８を利用して算出する。

Figure 0005195440
In step S210, the power control device 8 determines the internal resistance value (RTDEF ′) of the assembled battery 2 calculated in step S208, the predetermined weighted average coefficient (KAJYU), and the predetermined internal resistance of the assembled battery 2. Based on the initial value (RDINT), the internal resistance deterioration coefficient (RDHOSEI) of the battery pack 2 is calculated using the following Equation 8.
Figure 0005195440

ステップＳ２１１では、電力制御装置８は、車両制御装置からのシャットダウン要求を受信したか否かを判断する。そして、シャットダウン要求を受信したと判断した場合には、一連の処理は終了する。一方、シャットダウン要求を受信していないと判断した場合には、処理は、ステップＳ２０１に戻る。   In step S211, the power control device 8 determines whether a shutdown request from the vehicle control device has been received. If it is determined that a shutdown request has been received, the series of processing ends. On the other hand, if it is determined that the shutdown request has not been received, the process returns to step S201.

つぎに、図５を参照して、電力制御装置８において行われる、サービスプラグボックス２２の異常を検知する処理（以降、異常検知処理という。）について説明する。   Next, a process (hereinafter referred to as an abnormality detection process) for detecting an abnormality of the service plug box 22 performed in the power control device 8 will be described with reference to FIG.

異常検知処理は、電力制御装置８が間欠起動又は低消費電力モードで作動したタイミングで開始される。   The abnormality detection process is started at the timing when the power control device 8 operates in the intermittent activation or low power consumption mode.

ステップＳ３０１では、電力制御装置８は、サービスプラグ２２ｂが挿入されているか否かをマイコンのＡ／Ｄ入力に基づいて判断する。そして、サービスプラグ２２ｂが挿入されていると判断した場合には、処理は、ステップＳ３０２に進む。   In step S301, the power control apparatus 8 determines whether or not the service plug 22b is inserted based on the A / D input of the microcomputer. If it is determined that the service plug 22b is inserted, the process proceeds to step S302.

ステップＳ３０２では、電力制御装置８は挿入フラグを「１」にする。その後、処理は、後述するステップＳ３０７に進む。すなわち、挿入フラグが「１」である状態とは、サービスプラグ２２ｂが挿入されている状態を示す。   In step S302, the power control apparatus 8 sets the insertion flag to “1”. Thereafter, the processing proceeds to step S307 described later. That is, the state where the insertion flag is “1” indicates a state where the service plug 22b is inserted.

一方、ステップＳ３０１において、サービスプラグ２２ｂが挿入されていないと判断した場合には、処理は、ステップＳ３０３に進む。   On the other hand, if it is determined in step S301 that the service plug 22b is not inserted, the process proceeds to step S303.

ステップＳ３０３では、電力制御装置８は挿入フラグを「０」にする。すなわち、挿入フラグが「０」である状態とは、サービスプラグ２２ｂが挿入されていない状態を示す。その後、処理は、ステップＳ３０４に進む。   In step S303, the power control apparatus 8 sets the insertion flag to “0”. That is, the state where the insertion flag is “0” indicates a state where the service plug 22b is not inserted. Thereafter, the process proceeds to step S304.

ステップＳ３０４では、電力制御装置８は、挿入フラグを「０」してから所定時間を経過したか否かを判断する。そして、挿入フラグを「０」にしてから所定時間を経過したと判断した場合には、処理は、ステップＳ３０５に進む。   In step S304, the power control apparatus 8 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the insertion flag was set to “0”. If it is determined that a predetermined time has elapsed since the insertion flag is set to “0”, the process proceeds to step S305.

ステップＳ３０５では、電力制御装置８は挿抜フラグを「１」にする。すなわち、挿抜フラグが「１」である状態とは、サービスプラグ２２ｂが抜き挿しされた状態を示す。その後、処理は、ステップＳ３０７に進む。   In step S305, the power control apparatus 8 sets the insertion / extraction flag to “1”. That is, the state where the insertion / removal flag is “1” indicates a state where the service plug 22b is inserted / removed. Thereafter, the processing proceeds to step S307.

一方、ステップＳ３０４において、挿抜フラグを「０」にしてから所定時間を経過していないと判断した場合には、処理は、ステップＳ３０６に進む。   On the other hand, if it is determined in step S304 that the predetermined time has not elapsed since the insertion / extraction flag was set to “0”, the process proceeds to step S306.

ステップＳ３０６では、電力制御装置８は挿抜フラグを「０」にする。すなわち、挿抜フラグが「０」である状態とは、サービスプラグ２２ｂが抜き挿しされていない状態を示す。その後、処理は、ステップＳ３０７に進む。   In step S306, the power control apparatus 8 sets the insertion / extraction flag to “0”. That is, the state where the insertion / removal flag is “0” indicates a state where the service plug 22b is not inserted / removed. Thereafter, the processing proceeds to step S307.

ステップＳ３０７では、電力制御装置８は挿抜フラグの状態をサービスプラグ２２ｂの挿抜情報として記憶メモリに記録する。その後、処理は、ステップＳ３０８に進む。   In step S307, the power control apparatus 8 records the state of the insertion / removal flag in the storage memory as insertion / removal information of the service plug 22b. Thereafter, the processing proceeds to step S308.

ステップＳ３０８では、電力制御装置８は、イグニッションのオンにより車両が起動したか否かを判断する。そして、車両が起動したと判断した場合には、処理は、ステップＳ３０９に進む。一方、車両が起動していないと判断した場合には、処理は、ステップＳ３０１に戻る。   In step S308, the power control device 8 determines whether or not the vehicle has been started by turning on the ignition. If it is determined that the vehicle has started, the process proceeds to step S309. On the other hand, if it is determined that the vehicle is not activated, the process returns to step S301.

ステップＳ３０９では、電力制御装置８は、当該電力制御装置８の電源を投入して通常の制御を開始するとともに、サービスプラグ２２ｂの挿抜情報を記憶メモリから読み込む。その後、処理は、ステップＳ３１０に進む。   In step S309, the power control device 8 turns on the power control device 8 to start normal control, and reads the insertion / extraction information of the service plug 22b from the storage memory. Thereafter, the processing proceeds to step S310.

ステップＳ３１０では、電力制御装置８は、挿抜フラグが「１」であるか否かを判断するとともに、前述した最大充放電電力等算出処理において算出される組電池２の瞬時内部抵抗値（ＲＩＮＳＴ）が規定範囲よりも所定回数大きかったか否かを判断する。そして、挿抜フラグが「１」であり、かつ組電池２の瞬時内部抵抗値（ＲＩＮＳＴ）が規定範囲よりも所定回数大きかったと判断した場合には、処理は、ステップＳ３１１に進む。   In step S310, the power control device 8 determines whether or not the insertion / extraction flag is “1”, and the instantaneous internal resistance value (RINST) of the assembled battery 2 calculated in the above-described calculation processing of the maximum charge / discharge power and the like. It is determined whether or not is larger than the prescribed range a predetermined number of times. When it is determined that the insertion / extraction flag is “1” and the instantaneous internal resistance value (RINST) of the assembled battery 2 is larger than the specified range by a predetermined number of times, the process proceeds to step S311.

ステップＳ３１１では、電力制御装置８は異常フラグを「１」にする。すなわち、異常フラグが「１」である状態とは、サービスプラグボックス２２の異常を検知した状態を示す。その後、処理は、ステップＳ３１２に進む。   In step S311, the power control apparatus 8 sets the abnormality flag to “1”. That is, the state where the abnormality flag is “1” indicates a state where an abnormality of the service plug box 22 is detected. Thereafter, the process proceeds to step S312.

ステップＳ３１２では、電力制御装置８は、サービスプラグボックス２２の異常を検知した旨の検知信号を車両制御装置へ送信する。その後、処理は、ステップＳ３１４に進む。   In step S312, the power control device 8 transmits a detection signal indicating that an abnormality of the service plug box 22 has been detected to the vehicle control device. Thereafter, the process proceeds to step S314.

一方、ステップＳ３１０において、挿抜フラグが「１」でないと判断されたと判断された場合や組電池２の瞬時内部抵抗値（ＲＩＮＳＴ）が規定範囲よりも所定回数大きくなかった場合には、処理は、ステップＳ３１３に進む。   On the other hand, if it is determined in step S310 that the insertion / extraction flag is not “1”, or if the instantaneous internal resistance value (RINST) of the assembled battery 2 is not greater than the predetermined range by a predetermined number of times, the process is as follows. The process proceeds to step S313.

ステップＳ３１３では、電力制御装置８は異常フラグ及び挿抜フラグを「０」にする。すなわち、異常フラグが「０」である状態とは、サービスプラグボックス２２の異常を検知していない状態を示す。その後、処理は、ステップＳ３１４に進む。   In step S313, the power control apparatus 8 sets the abnormality flag and the insertion / extraction flag to “0”. That is, the state where the abnormality flag is “0” indicates a state where no abnormality of the service plug box 22 is detected. Thereafter, the process proceeds to step S314.

ステップＳ３１４では、電力制御装置８は、車両制御装置からのシャットダウン要求を受信したか否かを判断する。そして、シャットダウン要求を受信したと判断した場合には、ステップＳ３１５に進む。一方、シャットダウン要求を受信していないと判断した場合には、処理は、ステップＳ３０１に戻る。   In step S314, the power control device 8 determines whether a shutdown request from the vehicle control device has been received. If it is determined that the shutdown request has been received, the process proceeds to step S315. On the other hand, if it is determined that the shutdown request has not been received, the process returns to step S301.

ステップＳ３１５では、電力制御装置８は挿抜フラグの状態を記憶メモリに記録し、一連の処理は終了する。   In step S315, the power control apparatus 8 records the state of the insertion / removal flag in the storage memory, and the series of processes ends.

以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる電力制御装置８は、組電池２の内部抵抗値を算出するとともに、充放電電流、電池温度、及び周囲温度に基づいてサービスプラグボックス２２の温度を算出して当該サービスプラグボックス２２の抵抗値を算出し、算出したサービスプラグボックス２２の抵抗値を用いて、組電池２の内部抵抗値を補正する。   As is clear from the above description, the power control device 8 according to the embodiment of the present invention calculates the internal resistance value of the assembled battery 2, and based on the charge / discharge current, the battery temperature, and the ambient temperature, the service plug box The temperature of 22 is calculated, the resistance value of the service plug box 22 is calculated, and the internal resistance value of the assembled battery 2 is corrected using the calculated resistance value of the service plug box 22.

このため、本発明の実施形態によれば、サービスプラグボックス２２の抵抗値が車両の走行に伴う温度変動によって変化したとしても組電池２の内部抵抗値を精度よく算出することができ、最大充放電電力の算出精度が向上して放電電力及び回生充電電力の制御を正確に行うことができる。   For this reason, according to the embodiment of the present invention, even if the resistance value of the service plug box 22 changes due to temperature fluctuations associated with the traveling of the vehicle, the internal resistance value of the assembled battery 2 can be accurately calculated, and the maximum charge is achieved. The calculation accuracy of the discharge power is improved, and the discharge power and the regenerative charge power can be controlled accurately.

また、本発明の実施形態となる電力制御装置８は、組電池２の内部抵抗劣化係数とサービスプラグボックス２２の抵抗劣化係数との相関に基づいて組電池２の内部抵抗劣化係数からサービスプラグボックス２２の抵抗値補正係数を算出し、算出したサービスプラグボックス２２の抵抗値補正係数を用いて、サービスプラグボックス２２の抵抗値を補正する。   In addition, the power control device 8 according to the embodiment of the present invention determines the service plug box from the internal resistance deterioration coefficient of the assembled battery 2 based on the correlation between the internal resistance deterioration coefficient of the assembled battery 2 and the resistance deterioration coefficient of the service plug box 22. The resistance value correction coefficient of the service plug box 22 is corrected using the calculated resistance value correction coefficient of the service plug box 22.

このため、本発明の実施形態によれば、サービスプラグボックス２２の抵抗値が当該サービスプラグボックス２２の劣化によって変化したとしても組電池２の内部抵抗値を精度よく算出することができる。   Therefore, according to the embodiment of the present invention, even if the resistance value of the service plug box 22 changes due to deterioration of the service plug box 22, the internal resistance value of the assembled battery 2 can be calculated with high accuracy.

さらに、本発明の実施形態となる電力制御装置８は、挿抜フラグが「１」であり、かつ組電池２の瞬時内部抵抗値が規定範囲よりも所定回数大きいと判断した場合にサービスプラグボックス２２の異常を検知した旨の検知信号を車両制御装置へ送信する。   Furthermore, the power control device 8 according to the embodiment of the present invention has the service plug box 22 when the insertion / extraction flag is “1” and the instantaneous internal resistance value of the assembled battery 2 is determined to be larger than the specified range by a predetermined number of times. A detection signal indicating that the abnormality is detected is transmitted to the vehicle control device.

このため、本発明の実施形態によれば、新規に異常診断回路などを設けることなく、安価かつ容易に、サービスプラグボックス２２の異常を検知することができる。   For this reason, according to the embodiment of the present invention, it is possible to detect an abnormality of the service plug box 22 easily and inexpensively without providing a new abnormality diagnosis circuit or the like.

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、上記の実施形態に基づいて当業者によってなされる他の実施形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範囲に含まれることを付け加えておく。   As mentioned above, although embodiment which applied the invention made | formed by this inventor was described, this invention is not limited with description and drawing which make a part of indication of this invention by this embodiment. That is, it is added that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on the above embodiments are all included in the scope of the present invention.

１：駆動システム
２：組電池
２１：セル
２２：サービスプラグボックス
２２ａ：ヒューズ
２２ｂ：サービスプラグ
２３：延長ハーネス
３：リレー
４：電流センサ
５：電圧センサ
６：電池温度センサ
７：周囲温度センサ
８：電力制御装置（内部抵抗値算出手段、ボックス温度算出手段、ボックス抵抗値算出手段、内部抵抗値補正手段、ボックス抵抗値補正手段、瞬時内部抵抗値算出手段、異常検知手段）
９：インバータ
１０：駆動モータ
１１：強電ハーネス
１２：電源ハーネス
１３：通信線 1: drive system 2: assembled battery 21: cell 22: service plug box 22a: fuse 22b: service plug 23: extension harness 3: relay 4: current sensor 5: voltage sensor 6: battery temperature sensor 7: ambient temperature sensor 8: Power control device (internal resistance value calculating means, box temperature calculating means, box resistance value calculating means, internal resistance value correcting means, box resistance value correcting means, instantaneous internal resistance value calculating means, abnormality detecting means)
9: Inverter 10: Drive motor 11: High-voltage harness 12: Power supply harness 13: Communication line

Claims (4)

ヒューズ及びサービスプラグで構成されたサービスプラグボックスを有する組電池の最大充放電電力を当該組電池の開放電圧、内部抵抗値、最大許容電圧、及び放電終止電圧に基づいて算出し、算出した前記組電池の最大充放電電力に基づいて当該組電池の放電電力及び回生充電電力を制御する車両用電力制御装置において、
前記組電池の内部抵抗値を算出する内部抵抗値算出手段と、
充放電電流、電池温度、及び周囲温度に基づいて前記サービスプラグボックスの温度を算出するボックス温度算出手段と、
前記ボックス温度算出手段により算出された前記サービスプラグボックスの温度から当該サービスプラグボックスの抵抗値を算出するボックス抵抗値算出手段と、
前記ボックス抵抗値算出手段により算出された前記サービスプラグボックスの抵抗値を用いて、前記内部抵抗値算出手段により算出された前記組電池の内部抵抗値を補正する内部抵抗値補正手段と
を備えたことを特徴とする車両用電力制御装置。 The maximum charge / discharge power of an assembled battery having a service plug box composed of a fuse and a service plug is calculated based on the open voltage, internal resistance value, maximum allowable voltage, and discharge end voltage of the assembled battery, and the calculated set In the vehicle power control device that controls the discharge power and regenerative charge power of the assembled battery based on the maximum charge / discharge power of the battery,
An internal resistance value calculating means for calculating an internal resistance value of the assembled battery;
A box temperature calculating means for calculating a temperature of the service plug box based on a charge / discharge current, a battery temperature, and an ambient temperature;
Box resistance value calculating means for calculating a resistance value of the service plug box from the temperature of the service plug box calculated by the box temperature calculating means;
Internal resistance value correcting means for correcting the internal resistance value of the assembled battery calculated by the internal resistance value calculating means using the resistance value of the service plug box calculated by the box resistance value calculating means. A power control apparatus for a vehicle. 前記組電池の内部抵抗劣化係数と前記サービスプラグボックスの抵抗劣化係数との相関に基づいて、前記ボックス抵抗値算出手段により算出された前記サービスプラグボックスの抵抗値を補正するボックス抵抗値補正手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用電力制御装置。   Box resistance value correction means for correcting the resistance value of the service plug box calculated by the box resistance value calculation means based on the correlation between the internal resistance deterioration coefficient of the assembled battery and the resistance deterioration coefficient of the service plug box; The vehicular power control apparatus according to claim 1, further comprising: ヒューズ及びサービスプラグで構成されたサービスプラグボックスを有する組電池の内部抵抗値を算出するとともに、充放電電流、電池温度、及び周囲温度に基づいて前記サービスプラグボックスの温度を算出して当該サービスプラグボックスの抵抗値を算出し、算出した前記サービスプラグボックスの抵抗値を用いて、前記組電池の前記内部抵抗値を補正することを特徴とする組電池の内部抵抗推定方法。   An internal resistance value of a battery pack having a service plug box composed of a fuse and a service plug is calculated, and the service plug box temperature is calculated based on a charge / discharge current, a battery temperature, and an ambient temperature. A method for estimating an internal resistance of an assembled battery, comprising calculating a resistance value of the box and correcting the internal resistance value of the assembled battery using the calculated resistance value of the service plug box. 前記組電池の内部抵抗劣化係数と前記サービスプラグボックスの抵抗劣化係数との相関に基づいて、前記サービスプラグボックスの前記抵抗値を補正することを特徴とする請求項３に記載の組電池の内部抵抗推定方法。 The internal resistance of the assembled battery according to claim 3 , wherein the resistance value of the service plug box is corrected based on a correlation between an internal resistance deterioration coefficient of the assembled battery and a resistance deterioration coefficient of the service plug box. Resistance estimation method.
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