JP5434749B2 - 電池制御システムおよびその制御方法 - Google Patents
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Description
本実施形態は、車両に搭載された電池パック10の充放電および電池温度を調整する電池制御システム1に本発明を適用したもので、図1は、本実施形態に係る電池制御システム1の概略構成図である。なお、本実施形態の車両は、電池パック10を電源とする走行用電動モータ(図示略)によって走行する電気自動車あるいは走行用駆動源としてエンジン(図示略)と走行用電動モータの両方を備えるハイブリッド自動車である。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
次に、本発明の第3実施形態について図13を参照して説明する。図13は、充放電を行うモジュールの優先順位の決定方法を説明するための説明図である。なお、図13(a)が各モジュールA〜Cの電池温度の状態を示し、図13(b)が各モジュールA〜Cの電圧の状態を示し、図13(c)が各モジュールA〜Cの蓄電容量の状態を示している。
そして、モジュールA〜C毎に決定した最大値F(T、V、SOC)の大小関係を比較して、選択した最大値Fが大きなモジュールから優先順位が高くなるように充放電を行う順番を決定する。
ここで、α、β、およびγは、重み付け用の係数であり、SQRT(square root)は、平方根である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。
10 電池パック
10a 電池セル
3a 第1切替スイッチ(第2の切替手段)
3b 第2切替スイッチ(第2の切替手段)
3c 第3切替スイッチ(第2の切替手段)
44a 第1開閉ドア(第1の切替手段)
44b 第2開閉ドア(第1の切替手段)
44c 第3開閉ドア(第1の切替手段)
5 制御装置(制御手段、蓄電容量算出手段、最大蓄電容量算出手段、最大電圧算出手段)
51 電池温度センサ(電池温度検出手段)
52 電圧センサ(電圧検出手段)
Claims (20)
- 充放電可能な電池セル(10a)を複数直列に接続して構成された複数の組電池(A〜C)を並列に接続した電池パック(10)と、
前記複数の組電池(A〜C)を個別に温度調整可能な状態に切替える第1の切替手段(44a〜44c)と、
前記複数の組電池(A〜C)を個別に充放電可能な状態に切替える第2の切替手段(3a〜3c)と、
前記第1の切替手段(44a〜44c)を切替制御して前記複数の組電池(A〜C)の電池温度を調整すると共に、前記第2の切替手段(3a〜3c)を切替制御して前記複数の組電池(A〜C)の充放電を行う制御手段(5)と、
を備えることを特徴とする電池制御システム。 - 前記制御手段(5)は、前記複数の組電池(A〜C)を予め設定された順番に従って充放電可能な状態に切替えると共に、前記複数の組電池(A〜C)のうち今回充放電可能な状態に切替えた組電池の充放電を行う際に、次回充放電可能な状態に切替える予定の組電池を温度調整可能な状態に切替えることを特徴とする請求項1に記載の電池制御システム。
- 前記複数の組電池(A〜C)それぞれの電池温度を検出する電池温度検出手段(51)を備え、
前記制御手段(5)は、前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が予め設定された適正温度範囲に含まれる組電池が存在する場合には、前記適正温度範囲に含まれる組電池を充放電可能な状態に切替えることを特徴とする請求項1に記載の電池制御システム。 - 前記複数の組電池(A〜C)における蓄電容量(SOC)の最大蓄電容量(FCC)を前記複数の組電池(A〜C)毎に算出する最大蓄電容量算出手段(5)を備え、
前記制御手段(5)は、前記複数の組電池(A〜C)を充電する場合、前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が前記適正温度範囲に含まれる組電池を、当該組電池毎に前記最大蓄電容量(FCC)となるまで充電することを特徴とする請求項3に記載の電池制御システム。 - 前記複数の組電池(A〜C)の蓄電容量(SOC)を前記複数の組電池(A〜C)毎に算出する蓄電容量算出手段(5)を備え、
前記制御手段(5)は、前記複数の組電池(A〜C)を放電する場合に前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が前記適正温度範囲に含まれる組電池が複数存在するときは、前記蓄電容量(SOC)が最も多い組電池から優先的に放電可能な状態に切替えることを特徴とする請求項3または4に記載の電池制御システム。 - 前記制御手段(5)は、前記放電可能な状態に切替えた組電池の前記蓄電容量(SOC)が前記適正温度範囲に含まれる他の組電池の前記蓄電容量(SOC)にまで低下した場合には、前記他の組電池を放電可能な状態に切替えることを特徴とする請求項5に記載の電池制御システム。
- 前記複数の組電池(A〜C)における電圧の最大電圧(Vmax)を前記複数の組電池(A〜C)毎に算出する最大電圧算出手段(5)を備え、
前記制御手段(5)は、前記複数の組電池(A〜C)を充電する場合、前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が前記適正温度範囲に含まれる組電池を、当該組電池毎に前記最大電圧(Vmax)となるまで充電することを特徴とする請求項3に記載の電池制御システム。 - 前記複数の組電池(A〜C)の電圧(V)を前記複数の組電池(A〜C)毎に検出する電圧検出手段(52)を備え、
前記制御手段(5)は、前記複数の組電池(A〜C)を放電する場合に前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が前記適正温度範囲に含まれる組電池が複数存在するときは、前記電圧(V)が最も高い組電池から優先的に放電可能な状態に切替えることを特徴とする請求項3または7に記載の電池制御システム。 - 前記制御手段(5)は、前記放電可能な状態に切替えた組電池の前記電圧(V)が前記適正温度範囲に含まれる他の組電池の前記電圧にまで低下した場合には、前記他の組電池を放電可能な状態に切替えることを特徴とする請求項8に記載の電池制御システム。
- 前記制御手段(5)は、前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が前記適正温度範囲から外れる組電池が存在する場合には、前記適正温度範囲から外れる組電池の充放電を禁止することを特徴とする請求項3ないし9のいずれか1つに記載の電池制御システム。
- 前記制御手段(5)は、前記適正温度範囲から外れる組電池(A〜C)を温度調整可能な状態に切替えることを特徴とする請求項10に記載の電池制御システム。
- 充放電可能な電池セル(10a)を複数直列に接続して構成された複数の組電池(A〜C)を並列に接続した電池パック(10)と、前記複数の組電池(A〜C)を個別に温度調整可能な状態に切替える第1の切替手段(44a〜44c)と、前記複数の組電池(A〜C)を個別に充放電可能な状態に切替える第2の切替手段(3a〜3c)と、前記第1の切替手段(44a〜44c)を切替制御して前記複数の組電池(A〜C)の電池温度を調整すると共に、前記第2の切替手段(3a〜3c)を切替制御して前記複数の組電池(A〜C)の充放電を行う制御手段(5)と、を備える電池制御システムの制御方法であって、
前記制御手段(5)にて、前記複数の組電池(A〜C)を予め設定された順番に従って充放電可能な状態に切替えると共に、前記複数の組電池(A〜C)のうち今回充放電可能な状態に切替えた組電池の充放電を行う際に、次回充放電可能な状態に切替える予定の組電池を温度調整可能な状態に切替えることを特徴とする電池制御システムの制御方法。 - 充放電可能な電池セル(10a)を複数直列に接続して構成された複数の組電池(A〜C)を並列に接続した電池パック(10)と、前記複数の組電池(A〜C)を個別に温度調整可能な状態に切替える第1の切替手段(44a〜44c)と、前記複数の組電池(A〜C)を個別に充放電可能な状態に切替える第2の切替手段(3a〜3c)と、前記複数の組電池(A〜C)それぞれの電池温度を検出する電池温度検出手段(51)と、前記第1の切替手段(44a〜44c)を切替制御して前記複数の組電池(A〜C)の電池温度を調整すると共に、前記第2の切替手段(3a〜3c)を切替制御して前記複数の組電池(A〜C)の充放電を行う制御手段(5)と、を備える電池制御システムの制御方法であって、
前記制御手段(5)にて、前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が予め設定された適正温度範囲に含まれる組電池が存在するか否かを判定し、前記電池温度が前記適正温度範囲に含まれる組電池が存在すると判定された場合に、前記適正温度範囲に含まれる組電池を充放電可能な状態に切替えることを特徴とする電池制御システムの制御方法。 - 請求項13に記載の電池制御システムの制御方法において、前記複数の組電池(A〜C)を充電する場合には、前記制御手段(5)にて、前記複数の組電池(A〜C)における蓄電容量(SOC)の最大蓄電容量(FCC)を前記複数の組電池(A〜C)毎に算出し、前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が前記適正温度範囲に含まれる組電池を、当該組電池毎に前記最大蓄電容量(FCC)となるまで充電することを特徴とする電池制御システムの制御方法。
- 請求項13または14に記載の電池制御システムの制御方法において、前記複数の組電池(A〜C)を放電する場合であって、前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が前記適正温度範囲に含まれる組電池が複数存在するときは、前記制御手段(5)にて、前記複数の組電池(A〜C)の蓄電容量(SOC)を前記複数の組電池(A〜C)毎に算出し、算出した前記蓄電容量(SOC)が最も多い組電池から優先的に放電可能な状態に切替えることを特徴とする電池制御システムの制御方法。
- 請求項15に記載の電池制御システムの制御方法において、前記制御手段(5)にて、前記放電可能な状態に切替えた組電池の前記蓄電容量(SOC)が前記適正温度範囲に含まれる他の組電池の前記蓄電容量(SOC)にまで低下したか否かを判定し、判定の結果、前記放電可能な状態に切替えた組電池の前記蓄電容量(SOC)が前記他の組電池の前記蓄電容量(SOC)にまで低下したと判定された場合に、前記他の組電池を放電可能な状態に切替えることを特徴とする電池制御システムの制御方法。
- 請求項13に記載の電池制御システムの制御方法において、前記複数の組電池(A〜C)を充電する場合には、前記制御手段(5)にて、前記複数の組電池(A〜C)における電圧(V)の最大電圧(Vmax)を前記複数の組電池(A〜C)毎に算出し、前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が前記適正温度範囲に含まれる組電池を、当該組電池毎に前記最大電圧(Vmax)となるまで充電することを特徴とする電池制御システムの制御方法。
- 請求項13または17に記載の電池制御システムの制御方法において、前記複数の組電池(A〜C)を放電する場合であって、前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が前記適正温度範囲に含まれる組電池が複数存在するときは、前記制御手段(5)にて、前記複数の組電池(A〜C)の電圧(V)を前記複数の組電池(A〜C)毎に検出し、検出した前記電圧(V)が最も高い組電池から優先的に放電可能な状態に切替えることを特徴とする電池制御システムの制御方法。
- 請求項18に記載の電池制御システムの制御方法において、前記制御手段(5)にて、前記放電可能な状態に切替えた組電池の前記電圧(V)が前記適正温度範囲に含まれる他の組電池の前記電圧(V)にまで低下したか否かを判定し、判定の結果、前記放電可能な状態に切替えた組電池の前記電圧(V)が前記他の組電池の前記電圧(V)にまで低下したと判定された場合に、前記他の組電池を放電可能な状態に切替えることを特徴とする電池制御システムの制御方法。
- 請求項13ないし19のいずれか1つに記載の電池制御システムの制御方法において、前記制御手段(5)にて、前記複数の組電池(A〜C)のうち前記電池温度が前記適正温度範囲から外れる組電池が存在するか否かを判定し、判定の結果、前記電池温度が前記適正温度範囲から外れる組電池が存在すると判定された場合に、前記適正温度範囲から外れる組電池の温度調整を行うことを特徴とする電池制御システムの制御方法。
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