JP5959566B2 - Storage battery control device - Google Patents
Storage battery control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5959566B2 JP5959566B2 JP2014080737A JP2014080737A JP5959566B2 JP 5959566 B2 JP5959566 B2 JP 5959566B2 JP 2014080737 A JP2014080737 A JP 2014080737A JP 2014080737 A JP2014080737 A JP 2014080737A JP 5959566 B2 JP5959566 B2 JP 5959566B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- state
- charge
- discharging
- discharge
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- 101100257262 Caenorhabditis elegans soc-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 101150114085 soc-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
Description
この発明は、車両に搭載される蓄電池の制御装置に関する。特に蓄電池の満充電容量を推定する手段を備えた蓄電池の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a storage battery control device mounted on a vehicle. In particular, the present invention relates to a storage battery control device provided with means for estimating the full charge capacity of the storage battery.
車両には、電池が搭載され、エンジンを停止して、発電が停止した状態であっても車内の各種の電気機器に必要な電力を供給できるように構成されている。この電池は、充電ができることから二次電池あるいは蓄電池と呼ばれている。ここでは、電池あるいは蓄電池の表現を使用するが、ともに同等のあるいは相当するものを示している。 The vehicle is equipped with a battery, and is configured to supply necessary electric power to various electric devices in the vehicle even when the engine is stopped and power generation is stopped. This battery is called a secondary battery or a storage battery because it can be charged. Here, the expression of a battery or a storage battery is used, but both are equivalent or equivalent.
この電力を供給する電池の充電状態の上限値(以下、満充電容量と記載する)は、充放電の繰り返しおよび経年変化によって劣化し、低下していく。この満充電容量の低下を把握せずに使用を続けると、電池の過充電や過放電を引き起こし、過充電や過放電により更に蓄電池を劣化させることとなる。したがって、適切な充放電を行うため、電池の満充電容量の低下状態を精度よく把握することが求められている。 The upper limit value (hereinafter referred to as full charge capacity) of the state of charge of the battery that supplies this power deteriorates and decreases due to repeated charge and discharge and aging. Continued use without grasping the decrease in the full charge capacity causes overcharge and overdischarge of the battery, and further deteriorates the storage battery due to overcharge and overdischarge. Therefore, in order to perform appropriate charging / discharging, it is required to accurately grasp the reduced state of the full charge capacity of the battery.
電池の満充電容量の検出の必要性については、様々なところで提案されており、例えば、特許文献1では、外部充電の際の二次電池の電圧、電流、および電池温度を取得し、充電中の電流値の積算値と、充電開始時及び充電終了時の電池の充電状態(以下、SOC(State Of Charge)という)とを用いて、満充電容量を算出している。 The necessity of detecting the full charge capacity of a battery has been proposed in various places. For example, in Patent Document 1, the voltage, current, and battery temperature of a secondary battery at the time of external charging are acquired and charging is in progress. The full charge capacity is calculated using the integrated value of the current values and the state of charge of the battery at the start and end of charging (hereinafter referred to as SOC (State Of Charge)).
また、特許文献2では、車両の走行中の電池の充放電量を積算し、充放電開始時および終了時の電池の端子間の開放電圧(以下、OCV(Open Circuit Voltage)という)から推定されたSOCを用いて、満充電容量を算出している。
Further, in
しかし、特許文献1に示されるように、単にOCVとSOCとの対応関係からSOCを推定するとSOCの推定の精度が低くなり、満充電容量の推定の精度も低下することになる。 However, as disclosed in Patent Document 1, if the SOC is simply estimated from the correspondence relationship between the OCV and the SOC, the accuracy of the estimation of the SOC is lowered, and the accuracy of the estimation of the full charge capacity is also lowered.
また、特許文献2に示される先行技術では、充放電量が略0である場合には計算における誤差が大きくなってしまい、満充電容量を精度よく算出できない。
Further, in the prior art disclosed in
この発明は、前述の課題を解消するためになされたもので、車両における電池の満充電容量を精度よく算出し、適切な充放電の制御を行う電池の制御装置を提供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 of the present invention is to provide a battery control device that accurately calculates the full charge capacity of a battery in a vehicle and performs appropriate charge / discharge control. .
この発明は、電池の放電前の第1の充電状態を算出するステップ、前記電池の充電状態が第1の所定値以上となるように充放電を行うステップ、前記電池の放電を行って前記電池の放電量を求めるステップ、前記電池の放電後の第2の充電状態を算出するステップ、および前記電池の第1の充電状態と前記第2の充電状態との変動量に基づいて前記電池の満充電容量を算出するステップを備え、前記電池の充電後における開放電圧と充電状態との第1の対応関係と、前記電池の放電後における開放電圧と充電状態の第2の対応関係とを保有し、前記充放電を行うステップにおいて、前記第1の対応関係と、前記第2の対応関係との差が第2の所定値以下になる領域を所定範囲として設定し、前記第1の対応関係により算出した充電状態と、前記第2の対応関係により算出した充電状態との差が第3の所定値以下となった場合に放電を停止することを特徴とする。 The present invention includes a step of calculating a first charging state before discharging of the battery, a step of charging and discharging so that the charging state of the battery becomes equal to or higher than a first predetermined value, and discharging the battery to perform the battery Determining the amount of discharge of the battery, calculating the second charge state after discharge of the battery, and the amount of change between the first charge state and the second charge state of the battery. A step of calculating a charge capacity, and possessing a first correspondence between an open-circuit voltage after charging the battery and a charge state, and a second correspondence between an open-circuit voltage after charge of the battery and a charge state. , in the step of performing a pre KiTakashi discharge, the first and correspondence, the difference between the second corresponding relationship sets the area equal to or less than the second predetermined value as the predetermined range, the first correspondence relationship The state of charge calculated by The difference between the state of charge calculated by the second corresponding relationship is characterized by stopping the discharge when a third predetermined value or less.
この発明では、所定値以上の放電を行うことによって、充放電量が少ない場合の計算上の誤差を小さくして満充電容量を求めることができる。 In the present invention, by performing discharge of a predetermined value or more, it is possible to obtain the full charge capacity by reducing the calculation error when the charge / discharge amount is small.
更に、電池の満充電容量の算出を、充電後の特性と放電後の特性の差が小さい状態の領域での、充電と放電の状態に基づいて算出しているので、満充電容量の誤差を小さくすることができる。 In addition, the calculation of the full charge capacity of the battery is based on the state of charge and discharge in the state where the difference between the characteristic after charge and the characteristic after discharge is small. Can be small.
以下、この発明の蓄電池の制御装置について、図面に基づいて説明する。
なお、各図において、同一符号は各々同一または相当部分を示す。
Hereinafter, a control device for a storage battery according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In each figure, the same numerals indicate the same or corresponding parts.
実施の形態1
図1は、この発明による蓄電池の制御装置を、車両に搭載して使用する場合の電源系の概略的な構成図の一例である。ただし、図1では、この発明に直接関係しない構成部品については省略している。
Embodiment 1
FIG. 1 is an example of a schematic configuration diagram of a power supply system when the storage battery control device according to the present invention is mounted on a vehicle and used. However, in FIG. 1, components not directly related to the present invention are omitted.
図1に示すように、内燃機関1と発電機2はベルト等で接続されており、内燃機関1が回転すると発電機2も回転する。発電機2の回転によって発電され、発電された電気エネルギーは電池3に充電されたり、電力変換装置8で電圧を変換して電気機器10で消費されたり、あるいは副電池9に充電される。
内燃機関1を始動するための始動装置11の駆動時の電力は副電池9から供給される。また、電池3は、リチウムイオン電池等である。
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 and the
Electric power for driving the
リチウムイオン電池とは、正極と負極をセパレータで絶縁し、電解質の中をリチウムイオンが正極と負極を行き来して充電と放電を行う二次電池である。リチウムイオン電池は過充電、過放電となると劣化や内部で短絡を起こす恐れがある。 A lithium ion battery is a secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode are insulated by a separator, and lithium ions move between the positive electrode and the negative electrode in an electrolyte to perform charging and discharging. When a lithium ion battery is overcharged or overdischarged, it may be deteriorated or short-circuited inside.
電流センサ4は、電池3の充電電流を正、放電電流を負として検出し、検出した充放電電流の情報をバッテリーマネージメントユニット7(以下、BMUという)に送信する。 The current sensor 4 detects the charging current of the battery 3 as positive and the discharging current as negative, and transmits information on the detected charging / discharging current to the battery management unit 7 (hereinafter referred to as BMU).
セルモニタユニット6(以下、CMUという)は、電池3の監視を行う。電圧センサ5で検出した電池3の電圧の情報をBMU7に送信する。
The cell monitor unit 6 (hereinafter referred to as CMU) monitors the battery 3. Information on the voltage of the battery 3 detected by the
したがって、BMU7には、電流センサ4より電池3の充放電電流の情報が入力され、CMU6より電池3の電圧情報が入力される。BMU7は、入力された充放電電流の情報と電圧の情報に基づいて電流値の積算等によりSOCの演算を行い、電池が過充電あるいは過放電とならないように充放電の制御を行う。
Therefore, the BMU 7 receives information on the charge / discharge current of the battery 3 from the current sensor 4, and receives voltage information on the battery 3 from the
図2は、この発明の実施の形態1における蓄電池の制御装置のBMU7の処理を示すフローチャートである。
このBMU7の処理は、定期的(例えば10ms毎)に実施される。
FIG. 2 is a flowchart showing processing of the BMU 7 of the storage battery control device according to Embodiment 1 of the present invention.
The processing of the BMU 7 is performed periodically (for example, every 10 ms).
以下、図2のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態1に係る蓄電池の制御装置について説明する。 The storage battery control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the flowchart of FIG.
BMU7の処理が開始されると、ステップS101において、車両の走行中に、電池3のSOCが所定値A1以上となるように充放電を行う。電池3のSOCを所定値A1以上とする方法は、例えば、車両の走行中に電池3のSOCが所定値A1を下回らないように、電池3の充放電量を制限することで実現できる。 When the processing of the BMU 7 is started, charging / discharging is performed in step S101 so that the SOC of the battery 3 becomes equal to or greater than a predetermined value A1 while the vehicle is traveling. The method of setting the SOC of the battery 3 to be equal to or greater than the predetermined value A1 can be realized, for example, by limiting the charge / discharge amount of the battery 3 so that the SOC of the battery 3 does not fall below the predetermined value A1 while the vehicle is traveling.
ステップS102において、車両が停止状態となったかを否かを検出する。そして、車両の停止を検出した場合には、ステップS103に進み、電力変換装置8を停止する。車両の停止とは、例えば、イグニッション スイッチのオフである。
In step S102, it is detected whether or not the vehicle has stopped. And when the stop of a vehicle is detected, it progresses to step S103 and stops the
電池3のOCVとSOCは対応関係(以下、OCV−SOC特性という)があり、OCVからSOCを算出することが可能である。図3は、OCV−SOC特性を示す図の一例である。 The OCV and SOC of the battery 3 have a corresponding relationship (hereinafter referred to as OCV-SOC characteristics), and the SOC can be calculated from the OCV. FIG. 3 is an example of a diagram illustrating OCV-SOC characteristics.
OCVとは、電池に流れる電流が略0の状態での電池の端子電圧であるが、充放電直後の電池の端子電圧はOCVと一致しないことがある。そのため、電池に流れる電流が略0の状態で電池の端子電圧とOCVが略一致するのを待機する必要がある。 The OCV is a battery terminal voltage when the current flowing through the battery is substantially zero, but the battery terminal voltage immediately after charging and discharging may not match the OCV. Therefore, it is necessary to wait until the terminal voltage of the battery and the OCV substantially coincide with each other when the current flowing through the battery is substantially zero.
ステップS104において、電池3の端子電圧の安定状態を判断する。電池3の端子電圧が安定したと判断されれば、ステップS105に進む。電池3の端子電圧の安定状態は、例えば、電流センサ4によって検出された電池3の電流値が略0の状態が、所定時間以上経過したこと等により判断される。 In step S104, the stable state of the terminal voltage of the battery 3 is determined. If it is determined that the terminal voltage of the battery 3 is stable, the process proceeds to step S105. The stable state of the terminal voltage of the battery 3 is determined, for example, when a state in which the current value of the battery 3 detected by the current sensor 4 is approximately 0 has elapsed for a predetermined time or more.
ステップS105において、電池3のOCVの計測を行い、OCVーSOC特性に基づいて放電開始前の電池3のSOC(SOC1)を算出する。 In step S105, the OCV of the battery 3 is measured, and the SOC (SOC1) of the battery 3 before the start of discharge is calculated based on the OCV-SOC characteristics.
ステップS106において、電力変換装置8の駆動を開始し、電池3の放電を行う。電池3の放電は、前述のように、電力変換装置8を介して電気機器10で消費したり、副電池9を充電することで行う。
In step S106, driving of the
ステップS107において、電池3の放電量dQが所定値A2を超えたか否かについて判断する。電池3の放電量が、所定値A2以下である場合には、放電を継続し、放電量が所定値A2を超えている場合には、ステップS108に進み、電力変換装置8の駆動を停止し、電池3の放電を停止する。電池3の放電量dQは、例えば、電流センサ4により検出した電池3の充放電電流を積算することで算出する。
In step S107, it is determined whether or not the discharge amount dQ of the battery 3 has exceeded a predetermined value A2. When the discharge amount of the battery 3 is equal to or less than the predetermined value A2, the discharge is continued. When the discharge amount exceeds the predetermined value A2, the process proceeds to step S108, and the driving of the
ステップS109において、電池3の端子電圧の安定状態を判断する。電池3の端子電圧が安定したと判断されればステップS110に進む。 In step S109, the stable state of the terminal voltage of the battery 3 is determined. If it is determined that the terminal voltage of the battery 3 is stable, the process proceeds to step S110.
ステップS110において、電池3のOCVの計測を行い、OCV−SOC特性に基づいて放電停止後の電池3のSOC(SOC2)を算出する。 In step S110, the OCV of the battery 3 is measured, and the SOC (SOC2) of the battery 3 after stopping the discharge is calculated based on the OCV-SOC characteristic.
ステップS111において、電池3の放電開始前のSOC1と放電停止後のSOC2との変動量に基づいて、放電量dQから電池3の満充電容量Qを算出する。すなわち、満充電容量Qは次の式(1)により算出される。
Q=dQ/(SOC1−SOC2)×100 ・・・ (1)
In step S111, the full charge capacity Q of the battery 3 is calculated from the discharge amount dQ based on the fluctuation amount of the SOC 1 before the start of discharge of the battery 3 and the
Q = dQ / (SOC1-SOC2) × 100 (1)
以上のように、この実施の形態1によれば、電池3のSOCが所定値A1以上の状態から放電を開始することで、電池3の放電量を所定以上とすることができるため、電池3の満充電容量を精度よく推定することができる。 As described above, according to the first embodiment, the discharge amount of the battery 3 can be set to a predetermined value or more by starting the discharge from the state in which the SOC of the battery 3 is equal to or higher than the predetermined value A1, so that the battery 3 Can be accurately estimated.
実施の形態2
図4は、この発明の実施の形態2における蓄電池の制御装置のBMU7の処理を示すフローチャートであり、BMU7の処理動作は定期的(例えば10ms毎)に実施される。
以下、図4のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態2に係る車載用の蓄電池の制御装置について説明する。図4は図2に対し、ステップS201が追加されている点と、ステップS101がステップS202に変更されている点が異なっている。
FIG. 4 is a flowchart showing the processing of the BMU 7 of the storage battery control apparatus according to
Hereinafter, a vehicle storage battery control apparatus according to
以下、図4における図2からの変更点について説明する。 In the following, changes in FIG. 4 from FIG. 2 will be described.
電池3のOCV-SOC特性は、充電後と放電後で異なる特性を示す場合がある。図5は、充電後と放電後のOCV-SOC特性の違いの一例を示す図である。 The OCV-SOC characteristics of the battery 3 may show different characteristics after charging and after discharging. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a difference in OCV-SOC characteristics after charging and after discharging.
OCV-SOC特性の差が大きい領域(例えば、図5では領域1)ではOCVに基づいて算出するSOCの誤差が大きくなる可能性がある。 In an area where the difference in OCV-SOC characteristics is large (for example, area 1 in FIG. 5), there is a possibility that the error of the SOC calculated based on the OCV becomes large.
ステップS201において、OCV-SOC特性の差の小さい領域(例えば、図5では領域2)のSOCを所定範囲1として設定する。
In step S <b> 201, the SOC of a region (for example,
ステップS202において、車両走行中に、電池3のSOCが、所定範囲1に収まるように充放電を行う。電池3のSOCを所定範囲1に収める方法は、例えば、車両走行中に電池3の充放電量を制限することで実現する。 In step S <b> 202, charging / discharging is performed so that the SOC of the battery 3 is within a predetermined range 1 during traveling of the vehicle. The method of keeping the SOC of the battery 3 within the predetermined range 1 is realized, for example, by limiting the charge / discharge amount of the battery 3 while the vehicle is traveling.
この実施の形態2のように構成することで、電池3のOCV-SOC特性の差の小さい領域でSOC1を算出するため、SOC1の推定誤差を小さくすることができ、電池3の満充電容量を精度よく推定することができる。 By configuring as in the second embodiment, SOC1 is calculated in a region where the difference in OCV-SOC characteristics of battery 3 is small, so that the estimation error of SOC1 can be reduced, and the full charge capacity of battery 3 can be reduced. It can be estimated with high accuracy.
実施の形態3
図6は、この発明の実施の形態3における車載用の蓄電池の制御装置のBMU7の処理を示すフローチャートであり、BMU7の処理動作は定期的(例えば10ms毎)に実施される。
以下、図6のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態3に係る車載用の蓄電池の制御装置について説明する。
なお、図6は、図2に対し、ステップS301が追加されている点と、ステップS107がステップS307に変更されている点が異なっている。
Embodiment 3
FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the BMU 7 of the on-vehicle storage battery control device according to Embodiment 3 of the present invention, and the processing operation of the BMU 7 is performed periodically (for example, every 10 ms).
Hereinafter, a vehicle storage battery control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
6 differs from FIG. 2 in that step S301 is added and step S107 is changed to step S307.
以下、図6における図2からの変更点について説明する。 Hereinafter, the changes in FIG. 6 from FIG. 2 will be described.
電池3のOCV-SOC特性は、充電後と放電後で異なる特性を示す場合があり、OCV-SOC特性の差が大きい領域(例えば、図5では領域1)ではOCVに基づいて算出するSOCの誤差が大きくなる可能性がある。 The OCV-SOC characteristics of the battery 3 may show different characteristics after charging and after discharging. In an area where the difference in OCV-SOC characteristics is large (for example, area 1 in FIG. 5), the SOC calculated based on the OCV The error can be large.
ステップS301において、OCV-SOC特性の差の小さい領域(例えば、図5では領域3)を所定範囲2として設定する。
In step S301, a region having a small difference in OCV-SOC characteristics (for example, region 3 in FIG. 5) is set as the
ステップS307において、電池3のSOCが所定範囲2に収まったか否かを判断する。電池3のSOCが、所定範囲2に収まっていない場合には放電を継続し、所定範囲2に収まっている場合には、ステップS108に進み、電力変換装置の駆動を停止し、電池の放電を停止する。
In step S307, it is determined whether or not the SOC of the battery 3 is within the
この実施の形態3のように構成することによって、電池3のOCV-SOC特性の差の小さい領域でSOC2を算出するため、SOC2の推定誤差を小さくすることができ、電池3の満充電容量を精度よく推定することができる。 By configuring as in the third embodiment, since the SOC2 is calculated in a region where the difference in the OCV-SOC characteristic of the battery 3 is small, the estimation error of the SOC2 can be reduced, and the full charge capacity of the battery 3 can be reduced. It can be estimated with high accuracy.
実施の形態4
図7は、この発明の実施の形態4における車載用の蓄電池の制御装置のBMU7の処理を示すフローチャートであり、BMU7の処理動作は定期的(例えば10ms毎)に実施される。
以下、図7のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態4に係る車載用の蓄電池の制御装置について説明する。図7は図2に対し、ステップS406が追加されている点が異なっている。
Embodiment 4
FIG. 7 is a flowchart showing the processing of the BMU 7 of the on-vehicle storage battery control device according to Embodiment 4 of the present invention, and the processing operation of the BMU 7 is performed periodically (for example, every 10 ms).
Hereinafter, a vehicle storage battery control apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 7 differs from FIG. 2 in that step S406 is added.
ステップS406では、放電開始時のSOC(SOC1)に基づいて、放電開始時のOCV−SOC特性の差に応じて所定値A2を設定する。
所定値A2の設定は、例えば、OCV−SOC特性の差が大きい領域(例えば、図5では領域1)では所定値A2を増加させ、OCV-SOC特性の差が小さい領域(例えば、図5では領域2、あるいは領域3)では所定値A2を減少させる等である。
In step S406, based on the SOC at the start of discharge (SOC1), a predetermined value A2 is set according to the difference in OCV-SOC characteristics at the start of discharge.
The predetermined value A2 is set, for example, by increasing the predetermined value A2 in a region where the difference in OCV-SOC characteristics is large (for example, region 1 in FIG. 5) and in a region where the difference in OCV-SOC characteristics is small (for example, in FIG. 5). In the
この実施の形態4のように構成することによって、電池3のOCV−SOC特性の差が大きく、推定精度の誤差が大きくなる可能性のある領域では、放電量を増やすことができるため、電池3の満充電容量を精度よく推定することができる。
また、電池のOCV−SOC特性の差が小さく推定精度の誤差が小さい領域では放電量を減らし、電池3の満充電容量を推定する時間を短縮することができる。
By configuring as in the fourth embodiment, the amount of discharge can be increased in a region where the difference in OCV-SOC characteristics of the battery 3 is large and the error in estimation accuracy may be large. Can be accurately estimated.
Further, in the region where the difference in the OCV-SOC characteristics of the batteries is small and the error in estimation accuracy is small, the discharge amount can be reduced, and the time for estimating the full charge capacity of the battery 3 can be shortened.
実施の形態5
図8は、この発明の実施の形態5における車載用の電池の制御装置のBMU7の処理を示すフローチャートであり、BMU7の処理動作は定期的(例えば10ms毎)に実施される。
以下、図8のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態5に係る車載用の電池の制御装置について説明する。図8は図2に対して、ステップS501が追加されている点が異なっている。
FIG. 8 is a flowchart showing the processing of the BMU 7 of the on-vehicle battery control device according to
Hereinafter, an in-vehicle battery control device according to
ステップS501において、車両停止前の副電池9のSOCを所定値A3以下に抑制している。すなわち、電池3の周辺回路における電流を制御することによって、電池3の放電電流を大きくできることになる。
副電池9のSOCを所定値A3以下に抑制する方法は、例えば、車両走行中に副電池9のSOCが所定値A3を上回らないように充電量を制限することで実現される。
In step S501, the SOC of the sub-battery 9 before the vehicle is stopped is suppressed to a predetermined value A3 or less. That is, the discharge current of the battery 3 can be increased by controlling the current in the peripheral circuit of the battery 3.
The method for suppressing the SOC of the
この実施の形態5のように構成することで、電池3から、電力変換装置8を介して、副電池9へ流れる電流を大きくでき、電池3の放電電流を大きくすることができるため、放電に要する時間すなわち推定に要する時間を短縮することができる。
By configuring as in the fifth embodiment, the current flowing from the battery 3 to the
実施の形態6
図9は、この発明の実施の形態6における車載用の蓄電池の制御装置のBMU7の処理を示すフローチャートであり、BMU7の処理動作は定期的(例えば10ms毎)に実施される。
以下、図9のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態6に係る車載用の蓄電池の制御装置について説明する。図9は図2に対し、ステップS605が追加されている点が異なっている。
FIG. 9 is a flowchart showing the processing of the BMU 7 of the on-vehicle storage battery control device according to the sixth embodiment of the present invention, and the processing operation of the BMU 7 is performed periodically (for example, every 10 ms).
Hereinafter, a vehicle storage battery control apparatus according to
以下、図9における図2からの変更点に関し説明する。 Hereinafter, a change in FIG. 9 from FIG. 2 will be described.
電池3に実際に流れている電流と電流センサ4の検出値には誤差(オフセット)がある。そのため、図9では、ステップS605において、電池3の充放電が停止しているときの電流センサ4の検出値IOをオフセットとして記憶する。 There is an error (offset) between the current actually flowing through the battery 3 and the detection value of the current sensor 4. Therefore, in FIG. 9, in step S605, the detected value IO of the current sensor 4 when charging / discharging of the battery 3 is stopped is stored as an offset.
ステップS105以降において、放電中の電流センサ4の検出値からオフセットIOを減じた値を電池3の放電電流として、放電量dQの算出を行う。 In step S105 and subsequent steps, the discharge amount dQ is calculated using the value obtained by subtracting the offset IO from the detected value of the current sensor 4 during discharge as the discharge current of the battery 3.
実施の形態6のように構成することで、電流センサ4の検出値の誤差を低減することができるため、精度よく推定を実施することができる。 By configuring as in the sixth embodiment, it is possible to reduce the error of the detection value of the current sensor 4, and therefore it is possible to perform estimation with high accuracy.
実施の形態7
図10は、この発明の実施の形態7における車載用の蓄電池の制御装置のBMU7の処理を示すフローチャートであり、BMU7の処理動作は定期的(例えば10ms毎)に実施される。
以下、図10のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態7に係る車載用の蓄電池の制御装置について説明する。図10では、図2に対してステップS101がステップS701に変更されていることが異なっている。
Embodiment 7
FIG. 10 is a flowchart showing the processing of the BMU 7 of the on-vehicle storage battery control device according to Embodiment 7 of the present invention, and the processing operation of the BMU 7 is performed periodically (for example, every 10 ms).
Hereinafter, a vehicle storage battery control apparatus according to Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 10 differs from FIG. 2 in that step S101 is changed to step S701.
ステップS701においては、電池3の電圧が所定値A4以上となるように充放電を行う。 In step S701, charging / discharging is performed so that the voltage of the battery 3 is equal to or higher than a predetermined value A4.
すなわち、図3に示した通り、SOCとOCVには対応関係があるため、電池の電圧から充電状態を推定することができ、充電状態を所定以上とすることができる。 That is, as shown in FIG. 3, since SOC and OCV have a correspondence relationship, the state of charge can be estimated from the voltage of the battery, and the state of charge can be set to a predetermined level or more.
充電状態を推定する電池3の電圧は、充放電中の端子電圧とSOCの対応関係が、OCV−SOC特性と同様の傾向を示す場合には、電池3に流れる電流が略0の状態で、電池3の端子電圧とOCVが略一致した際の端子電圧でもよいし、充放電中の端子電圧であってもよい。 The voltage of the battery 3 that estimates the state of charge is such that when the correspondence between the terminal voltage during charging and discharging and the SOC shows the same tendency as the OCV-SOC characteristics, the current flowing through the battery 3 is substantially zero. The terminal voltage when the terminal voltage of the battery 3 and the OCV substantially coincide with each other may be used, or the terminal voltage during charging / discharging may be used.
充放電中の端子電圧とSOCの対応関係が、OCV-SOC特性と同様の傾向を示す場合とは、例えば図3では、SOCが上昇すると端子電圧が上昇し、SOCが低下すると端子電圧が低下するような傾向を示す場合である。 The case where the correspondence between the terminal voltage during charging / discharging and the SOC shows a tendency similar to that of the OCV-SOC characteristic is, for example, in FIG. 3, the terminal voltage increases when the SOC increases, and the terminal voltage decreases when the SOC decreases. This is a case where the tendency to do is shown.
この実施の形態7のように構成することで、車両走行中の充電状態が不明な場合でも、電池3の電圧に基づいて電池3の充電状態を推定して、電池3の充電状態が所定以上の状態から放電を開始することができるため、電池3の放電量を所定以上とすることができ、電池3の満充電容量を精度よく推定することができる。 By configuring as in the seventh embodiment, even when the state of charge during traveling of the vehicle is unknown, the state of charge of the battery 3 is estimated based on the voltage of the battery 3, and the state of charge of the battery 3 is greater than or equal to a predetermined value. Since the discharge can be started from this state, the discharge amount of the battery 3 can be set to a predetermined value or more, and the full charge capacity of the battery 3 can be accurately estimated.
実施の形態8
図11は、この発明の実施の形態8における車載用の蓄電池の制御装置のBMU7の処理を示すフローチャートであり、BMU7の処理動作は定期的(例えば10ms毎)に実施される。
以下、図11のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態8に係る車載用の蓄電池の制御装置について説明する。図11は図2に対し、ステップS107がステップS807に変更されている点が異なっている。
FIG. 11 is a flowchart showing the processing of the BMU 7 of the on-vehicle storage battery control device according to the eighth embodiment of the present invention, and the processing operation of the BMU 7 is performed periodically (for example, every 10 ms).
Hereinafter, a vehicle storage battery control apparatus according to
ステップS807においては、電池3の充電状態が過放電となる所定値A5以下か否かを判定する。
電池3の充電状態が過放電となる所定値A5以下と判断された場合には、ステップS108に進み、電力変換装置8の駆動を停止し、電池3の放電を停止する。
In step S807, it is determined whether or not the state of charge of the battery 3 is equal to or less than a predetermined value A5 that causes overdischarge.
When it is determined that the state of charge of the battery 3 is equal to or less than the predetermined value A5 that causes overdischarge, the process proceeds to step S108, the drive of the
この実施の形態8のように構成することで、電池3の充電状態に基づいて放電を停止するため、電池3の過放電を防止することができ、電池3を劣化させることなく推定を実施することができる。 By configuring as in the eighth embodiment, the discharge is stopped based on the state of charge of the battery 3, so that the overdischarge of the battery 3 can be prevented, and the estimation is performed without deteriorating the battery 3. be able to.
実施の形態9
図12は、この発明の実施の形態9における車載用の蓄電池の制御装置のBMU7の処理を示すフローチャートであり、BMU7の処理動作は定期的(例えば10ms毎)に実施される。
以下、図12のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態9に係る車載用の蓄電池の制御装置について説明する。図12は図2に対し、ステップS107がステップS907に変更されている点が異なっている。
FIG. 12 is a flowchart showing the processing of the BMU 7 of the on-vehicle storage battery control device according to
Hereinafter, a vehicle storage battery control apparatus according to
ステップS907において、電池3の電圧が過放電となる所定値A6以下か否かを判定する。そして、電池3の電圧が過放電となる所定値A6以下と判断された場合には、ステップS108に進み、電力変換装置8の駆動を停止し、電池3の放電を停止する。
In step S907, it is determined whether or not the voltage of the battery 3 is equal to or less than a predetermined value A6 that causes overdischarge. When it is determined that the voltage of the battery 3 is equal to or less than the predetermined value A6 that causes overdischarge, the process proceeds to step S108, the drive of the
この実施の形態9のように構成することで、電池3の電圧に基づいて放電を停止するため、電池3の過放電を防止することができ、電池3を劣化させることなく推定を実施することができる。 By configuring as in the ninth embodiment, since the discharge is stopped based on the voltage of the battery 3, overdischarge of the battery 3 can be prevented, and estimation is performed without deteriorating the battery 3. Can do.
実施の形態10
図13は、この発明の実施の形態10による車載用の蓄電池の制御装置を含む内燃機関の電源系の一例を示す概略構成図である。
図13は図1に対し、外部通知手段101を追加している。外部通知手段101は、放電中や放電完了した時にユーザ等に通知する。
図13では外部通知手段101を1つ図示しているが、放電中と放電完了のそれぞれを示すために2つ設けてもよい。または、放電中と放電完了とで異なる色や音等を発するようにしてもよい。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing an example of a power supply system of an internal combustion engine including an in-vehicle storage battery control device according to
FIG. 13 adds external notification means 101 to FIG. The
Although one
この実施の形態10のように構成することで、電池3の放電中であることを外部に通知することができるため、例えば、車両のメンテナンスの際に、放電中の電池3や電力変換装置8に触れて感電するような事故を防止できる。
また、電池3の放電を完了したことを外部に通知するため、感電防止策が不要になったということを知ることができる。
By configuring as in the tenth embodiment, it is possible to notify the outside that the battery 3 is being discharged. For example, during vehicle maintenance, the discharging battery 3 or the
In addition, since it is notified to the outside that the discharge of the battery 3 has been completed, it is possible to know that the measure for preventing electric shock has become unnecessary.
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that within the scope of the present invention, the embodiments can be freely combined, or the embodiments can be appropriately modified or omitted.
この発明は、車載用の蓄電池に適用し、車両の停止中に放電を実施して満充電容量を算出することができるので、車両の動きを必要としない。このため、他の一般的な二次電池においても満充電容量の確認に適用できる。 The present invention is applied to an in-vehicle storage battery, and discharge can be performed while the vehicle is stopped to calculate the full charge capacity. Therefore, no movement of the vehicle is required. For this reason, it can apply to confirmation of a full charge capacity also in other general secondary batteries.
1 内燃機関、2 発電機、3 電池、4 電流センサ、5 電圧センサ、6 セルモニタユニット(CMU)、7 バッテリーマネージメントユニット(BMU)、8 電力変換装置、9 副電池、10 電気機器、11 始動装置、101 外部通知手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine, 2 Generator, 3 Battery, 4 Current sensor, 5 Voltage sensor, 6 Cell monitor unit (CMU), 7 Battery management unit (BMU), 8 Power converter, 9 Sub battery, 10 Electric equipment, 11 Start Device, 101 external notification means
Claims (3)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014080737A JP5959566B2 (en) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | Storage battery control device |
DE102014224608.3A DE102014224608A1 (en) | 2014-04-10 | 2014-12-02 | Battery control device |
CN201410755746.3A CN104977538B (en) | 2014-04-10 | 2014-12-10 | Battery control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014080737A JP5959566B2 (en) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | Storage battery control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015202010A JP2015202010A (en) | 2015-11-12 |
JP5959566B2 true JP5959566B2 (en) | 2016-08-02 |
Family
ID=54193305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014080737A Expired - Fee Related JP5959566B2 (en) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | Storage battery control device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5959566B2 (en) |
CN (1) | CN104977538B (en) |
DE (1) | DE102014224608A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11456610B2 (en) * | 2019-02-20 | 2022-09-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Internal short sensing battery control apparatus and battery control method |
US11480621B2 (en) | 2017-11-02 | 2022-10-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Capacity estimation method and capacity estimation system for power storage device |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109313239B (en) * | 2016-06-16 | 2021-02-05 | 松下知识产权经营株式会社 | Management device and power storage system |
EP3444625A4 (en) * | 2016-07-08 | 2020-01-15 | Kaneka Corporation | Electricity storage device, electricity storage system, and power supply system |
CN113853525A (en) | 2019-05-24 | 2021-12-28 | 株式会社半导体能源研究所 | Method for estimating internal resistance of secondary battery and system for detecting abnormality of secondary battery |
JP7074791B2 (en) * | 2020-03-31 | 2022-05-24 | 本田技研工業株式会社 | In-vehicle system, secondary battery management system, charge rate output method, and program |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4957129B2 (en) * | 2006-09-04 | 2012-06-20 | 富士通株式会社 | Battery control device, battery control method, power supply control device, and electronic device |
JP5393956B2 (en) * | 2007-04-10 | 2014-01-22 | 三洋電機株式会社 | Battery full charge capacity detection method |
JP2009145065A (en) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Toyota Motor Corp | State detection device of secondary battery |
JP4978662B2 (en) | 2009-06-24 | 2012-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | CHARGE STATE ESTIMATION DEVICE AND CHARGE STATE ESTIMATION METHOD |
JP5404241B2 (en) * | 2009-08-17 | 2014-01-29 | 株式会社日立製作所 | Battery controller |
JP4997358B2 (en) * | 2010-04-30 | 2012-08-08 | パナソニック株式会社 | Full charge capacity correction circuit, charging system, battery pack, and full charge capacity correction method |
JP5636535B2 (en) * | 2010-11-12 | 2014-12-10 | フコクインダストリー株式会社 | Charging / discharging device and method for regenerating lead-acid battery using the charging / discharging device |
JP2013158087A (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Toyota Motor Corp | Power storage system and charged state estimation method |
JP6135110B2 (en) * | 2012-03-08 | 2017-05-31 | 日産自動車株式会社 | Secondary battery control device, charge control method, and SOC detection method |
JP6155781B2 (en) * | 2012-05-10 | 2017-07-05 | 株式会社Gsユアサ | Storage element management device and SOC estimation method |
-
2014
- 2014-04-10 JP JP2014080737A patent/JP5959566B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-12-02 DE DE102014224608.3A patent/DE102014224608A1/en active Pending
- 2014-12-10 CN CN201410755746.3A patent/CN104977538B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11480621B2 (en) | 2017-11-02 | 2022-10-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Capacity estimation method and capacity estimation system for power storage device |
US11456610B2 (en) * | 2019-02-20 | 2022-09-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Internal short sensing battery control apparatus and battery control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104977538A (en) | 2015-10-14 |
CN104977538B (en) | 2017-11-10 |
JP2015202010A (en) | 2015-11-12 |
DE102014224608A1 (en) | 2015-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5959566B2 (en) | Storage battery control device | |
CN107817450B (en) | Storage element pack, management device, SOC estimation method, medium, and panel system | |
JP5866063B2 (en) | Fault detection device for voltage sensor | |
JP5868499B2 (en) | Battery control device | |
US9634498B2 (en) | Electrical storage system and equalizing method | |
WO2016147572A1 (en) | Cell management device and power supply device | |
JP6500789B2 (en) | Control system of secondary battery | |
JP2008253129A (en) | Method for quick charging lithium-based secondary battery and electronic equipment using same | |
JP2009072029A (en) | Battery controller for vehicle | |
JP2012108139A (en) | Remaining capacitance detector for battery | |
JP6449609B2 (en) | Secondary battery charging rate estimation method and charging rate estimation device | |
WO2012137456A1 (en) | Method for determining remaining lifetime | |
JPWO2013008409A1 (en) | Battery pack manufacturing method and battery pack | |
JP5477366B2 (en) | Battery charge amount control apparatus and method | |
JP2018125977A (en) | Control apparatus of battery module | |
JP6421986B2 (en) | Secondary battery charging rate estimation method, charging rate estimation device, and soundness estimation device | |
JP2009232659A (en) | Charge-discharge control method and charge-discharge control device of battery | |
JP2018185209A (en) | Power storage device | |
WO2013084663A1 (en) | Battery charging amount control device and method | |
JP2014109535A (en) | Internal resistance estimation device, charging apparatus, discharging apparatus, and internal resistance estimation method | |
JP6631377B2 (en) | Charge amount calculation device, computer program, and charge amount calculation method | |
JP6011265B2 (en) | Battery system | |
JP6365820B2 (en) | Secondary battery abnormality determination device | |
JP2020079764A (en) | Secondary-battery state determination method | |
JP6672976B2 (en) | Charge amount calculation device, computer program, and charge amount calculation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150804 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150930 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160315 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160413 |
|
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: 20160524 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160621 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5959566 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |