JP5379820B2 - 二次電池温度推定装置および二次電池温度推定方法 - Google Patents
二次電池温度推定装置および二次電池温度推定方法 Download PDFInfo
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Description
このような構成によれば、二次電池の内部温度をエンジンの状態に拘わらず、正確に推定することが可能になる。
このような構成によれば、発熱量が大きい原動機が動作状態であるか否かによって比例ゲインおよび積分ゲインを変更することで、二次電池の内部温度を正確に判定することができる。
このような構成によれば、それぞれ2種類の比例および積分ゲインを用いることで、二次電池の内部温度を一層正確に推定することが可能になる。
このような構成によれば、原動機の状態をイグニッションキーの位置によって簡単に知ることができる。
このような構成によれば、電流または電圧に基づいて、原動機の状態を簡単に知ることができる。
VT_prop(n)=dT(n)×G_prop VT_integ(n)=dT(n)×G_integ+VT_integ(n−1)
また、Tb(n)は温度推定値、dT(n)は温度センサによって検出された温度検出値と過去の温度推定値との差分値、G_propは比例ゲイン、G_integは積分ゲインである、ことを特徴とする。
このような構成によれば、上述した式に基づいて、二次電池の内部温度を正確に推定することができる。
このような方法によれば、二次電池の内部温度をエンジンの状態に拘わらず、正確に推定することが可能になる。
図1は、本発明の実施形態に係る二次電池温度推定装置10の外観構成を示す斜視図である。この図において、二次電池温度推定装置10は、二次電池1の2つの端子2,3のうちの一方の端子3に接続されている接続端子4にネジ5によって固定されている。また、二次電池温度推定装置10は接続コネクタ12および接続ケーブル13によって図示しないECU(Engine Control Unit)等と接続され、例えば、イグニッションキーの状態に関する情報を入力したり、推定された二次電池1の温度に関する情報を出力したりする。
Tb(n)=VT_prop(n)+VT_integ(n) ・・・(1)
VT_prop(n)=dT(n)×G_prop ・・・(2)
また、
VT_integ(n)=dT(n)×G_integ+VT_integ(n−1)
・・・(3)
つぎに、本実施形態の動作の概略について説明する。本実施形態では、図2に示すプログラム10baを実行することにより、図3に示すブロック線図のアルゴリズムを実現し、温度センサ10fから出力される温度検出値を所定の周期でサンプリングし、比例演算および積分演算に基づいて温度推定値を出力する。そして、このようにして得られた温度推定値は、図示せぬECUに供給され、ECUは、供給された温度推定値に基づいて、例えば、充電率の温度補正等の処理を実行する。
つぎに、本実施形態の詳細な動作について説明する。図7は、図3に示すブロック線図の比例ゲインおよび積分ゲインを変更する処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、例えば、所定の周期毎に実行される。図7に示す処理が開始されると、以下のステップが実行される。
(1)イグニッションキーのオン/オフ
(2)二次電池1の充放電電流の大小
(3)車両電圧の大小
ここで、(1)については、イグニッションキーがオンの場合には原動機であるエンジンが動作中であり、オフの場合には停止中と判定できる。また、(2)については、二次電池1の充放電電流が所定値(例えば、数アンペア)以上である状態が一定時間(例えば、60秒)続いた場合には、原動機が動作中であると判定できる。また、(3)については、車両電圧(オルタネータの発電電圧または二次電池1の端子電圧)が所定の値(例えば、オルタネータの発電電圧よりも低く、満充電の電圧よりも高い電圧(例えば、13.5V程度の電圧))が一定時間(例えば、60秒)以上続いた場合には、エンジンが動作中であると判定することができる。
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、図4に示す比例ゲインおよび積分ゲインの値は一例であって、このような場合にのみ本発明が限定されるものではない。例えば、二次電池1の種類(例えば、容量等)、または、車両の種類等によって比例ゲインおよび積分ゲインを適宜設定することが望ましい。より詳細に説明する。図8は二次電池1の標準指定サイズが55D23である車両に、寒冷地用の80D26を搭載し、標準指定サイズである55D23用に求めた比例ゲインおよび積分ゲインによって温度を推定した場合の結果を示す図である。この図8の例では、実測値である実線と、推定値である破線はエンジン動作中および停止中の双方において大きく乖離している。一方、図9は、80D26用に値を調整した(例えば、重量に比例して値を調整した)比例ゲインおよび積分ゲインを用いた場合の実測値と推定値とを比較した図である。この図9の例では、図8の場合と比較して、実線と破線の乖離が少なくなっており実線と破線が略一致している。このように、比例ゲインおよび積分ゲインは、二次電池1の種類、車両の種類、あるいは、使用環境等に応じて適切な値を設定することが望ましい。
10 二次電池温度推定装置
10a CPU(演算手段、変更手段)
10b ROM
10c RAM
10d 通信部
10e I/F
10f 温度センサ
10g 電圧センサ
10h 電流センサ
Claims (7)
- 車両に搭載された二次電池の内部温度を推定する二次電池温度推定装置において、
二次電池の外部温度を検出する温度センサによって検出された温度検出値と、過去の温度推定値との差分値に対して比例演算と積分演算を施すことで温度推定値を得る演算手段と、
前記演算手段の前記比例演算の比例ゲインおよび前記積分演算の積分ゲインを車両の状態に応じて変更する変更手段と、
を有することを特徴とする二次電池温度推定装置。 - 前記変更手段は、前記車両の原動機が動作状態であるか否かにより前記比例ゲインおよび前記積分ゲインを変更することを特徴とする請求項1記載の二次電池温度推定装置。
- 前記変更手段は、前記車両の前記原動機が動作状態である場合には前記比例ゲインおよび前記積分ゲインとして第1比例ゲインおよび第1積分ゲインを設定し、前記原動機が停止状態である場合には前記第1比例ゲインおよび前記第1積分ゲインよりも値がそれぞれ小さい第2比例ゲインおよび第2積分ゲインを設定することを特徴とする請求項2記載の二次電池温度推定装置。
- 前記変更手段は、前記原動機が動作状態か否かを、イグニッションキーの位置によって検出することを特徴とする請求項2または3に記載の二次電池温度推定装置。
- 前記変更手段は、前記原動機が動作状態か否かを、前記二次電池に流れる電流または車両電圧の大小によって検出することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の二次電池温度推定装置。
- 前記演算手段は、以下の式に基づいて前記温度推定値を得る、
Tb(n)=VT_prop(n)+VT_integ(n)
ここで、
VT_prop(n)=dT(n)×G_prop
VT_integ(n)=dT(n)×G_integ+VT_integ(n−1)
また、Tb(n)は温度推定値、dT(n)は温度センサによって検出された温度検出値と過去の温度推定値との差分値、G_propは比例ゲイン、G_integは積分ゲインである、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の二次電池温度推定装置。 - 車両に搭載された二次電池の内部温度を推定する二次電池温度推定方法において、
二次電池の外部温度を検出する温度センサによって検出された温度検出値と、過去の温度推定値との差分値に対して比例演算と積分演算を施すことで温度推定値を得る演算ステップと、
前記演算ステップにおける前記比例演算の比例ゲインおよび前記積分演算の積分ゲインを車両の状態に応じて変更する変更ステップと、
を有することを特徴とする二次電池温度推定方法。
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