JP6210105B2 - バッテリ装置 - Google Patents
バッテリ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6210105B2 JP6210105B2 JP2015216367A JP2015216367A JP6210105B2 JP 6210105 B2 JP6210105 B2 JP 6210105B2 JP 2015216367 A JP2015216367 A JP 2015216367A JP 2015216367 A JP2015216367 A JP 2015216367A JP 6210105 B2 JP6210105 B2 JP 6210105B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- battery
- temperature sensor
- controller
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6561—Gases
- H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
- B60K11/06—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
- B60K2001/005—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2400/00—Special features of vehicle units
- B60Y2400/30—Sensors
- B60Y2400/302—Temperature sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- 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
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Description
本発明は、車載用バッテリ装置に関する。
近年、モータを駆動源とする電気自動車や、モータとエンジンとを駆動源とするハイブリット車両等の電動車両が多く用いられている。このような電動車両には、モータに電力を供給すると共にモータが発電機として動作した場合の発電電力を充電する充放電可能なバッテリが搭載されている。バッテリとしては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等が用いられる。これらのバッテリは、充放電により温度が上昇するので、電動車両には、バッテリを冷却する冷却装置が搭載されている。
バッテリの冷却装置では、バッテリの冷却流路の入口に温度センサを配置し、この温度センサで検出した冷却空気温度と電池温度センサで検出したバッテリの温度に基づいて冷却ファンの風量を調節し、バッテリを運転に好適な温度に冷却する方法が用いられている(例えば、特許文献1参照)。また、バッテリを冷却するために、2つの独立した冷却系統を備えたバッテリ装置が提案されている。ここで、冷却系統とは、冷却ファンと冷却空気ダクトとを含む(例えば、特許文献2参照)。
ところで、例えば、特許文献2に記載されたような複数の独立した冷却系統を含む場合、バッテリの冷却流路入口にそれぞれ設けられた温度センサが検出した冷却空気の温度とその冷却系統が冷却する部分のバッテリの温度に基づいて各冷却ファンの回転数を制御するように構成されている場合が多い。この場合、サーミスタの抵抗値が変化してしまい、正確な温度の検出ができなくなるような温度センサの温度特性の異常が発生した場合、温度センサの異常が発生した冷却系統の冷却ファンを適切に制御できなくなり、その冷却系統が冷却する部分のバッテリの温度を適切に制御することが困難になってしまう。
このため、温度センサの温度特性の異常判定が重要となってくる。ところが、複数の冷却系統を備える場合、冷却ファンの回転数は、冷却流路の温度センサと冷却流路が冷却する部分のバッテリ温度に基づいてそれぞれ独立して調整されているので、冷却ファンの流量が冷却系統間でバラツキ、これによって冷却流路の温度センサの検出温度に偏差が発生してしまう場合がある。また、バッテリと温度センサとの位置関係が同一では無いため、バッテリの温度の影響により冷却流路入口での冷却空気温度が異なってくる場合がある。このため、冷却系統に配置された温度センサ間の検出温度偏差を用いて温度センサの温度特性の異常判定を行うことは難しかった。この場合、一つの冷却系統にそれぞれ2つの温度センサを取り付けて、2つの温度センサの検出温度偏差から温度センサの温度特性の異常判定を行う方法も考えられるが、温度センサの数が増加してしまい構成が複雑になってしまうという問題があった。
そこで、本発明は、複数の冷却系統を備えるバッテリ装置において、簡便な構成で温度センサの温度特性の異常判定を行うことを目的とする。
本発明のバッテリ装置は、車両を駆動するモータに電力を供給するバッテリと、前記バッテリの第1冷却流路に冷却空気を送給する第1冷却ファンと前記第1冷却流路の入口の第1冷却空気温度を検出する第1温度センサとを備える第1冷却系統と、前記バッテリの第2冷却流路に冷却空気を送給する第2冷却ファンと前記第2冷却流路の入口の第2冷却空気温度を検出する第2温度センサとを備える第2冷却系統と、前記第1、第2温度センサの検出値が入力されるコントローラと、を備えるバッテリ装置であって、前記コントローラが、前記第1および第2冷却ファンが停止しており、且つ、前記車両のスタートスイッチがオフとなってから予め定められた設定期間の経過後に、前記第1、第2温度センサが検出した前記第1、第2冷却空気温度の間に所定の閾値以上の偏差が生じていた場合に前記第1または第2温度センサの温度特性の異常を検出する温度センサ異常判定を行うことを特徴とする。
このように、第1および第2冷却ファンが停止しており、且つ、前記車両のスタートスイッチがオフとなってから予め定められた設定期間が経過し、第1、第2温度センサの周囲温度が安定した後に第1、第2温度センサが検出した第1、第2冷却空気温度の偏差が所定の閾値以上かどうかによって第1または第2温度センサの温度特性の異常を検出することができるので、複数の冷却系統を有するバッテリ装置でも各冷却系統それぞれに複数の温度センサを配置しない簡便な構成で温度センサの温度特性の異常判定を行うことができる。
本発明のバッテリ装置において、前記コントローラは、前記温度センサ異常判定を行った後に前記第1および第2冷却ファンが正常であると判断した場合に、前記第1または第2温度センサの温度特性の異常を確定させることとしても好適である。
これにより、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の異常を誤検出する可能性を低減することができる。
本発明は、複数の冷却系統を備えるバッテリ装置において、簡便な構成で温度センサの温度特性の異常判定を行うことができるという効果を奏する。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態のバッテリ装置100は、車両を駆動するモータに電力を供給するバッテリ10と、第1、第2冷却系統20,30と、コントローラ40とを備えている。図1に示すように、バッテリ10は、複数の電池セル11が積層された第1電池組13と、複数の電池セル12が積層された第2電池組14とを含んでおり、金属製のケーシング15の中に収容されている。第1冷却系統20は、第1吸気口23と、第1冷却ファン22と、第1接続ダクト25と、第1冷却流路21と、第1排気ダクト26と、を含んでいる。また、第2冷却系統30は、第2吸気口33と、第2冷却ファン32と、第2接続ダクト35と、第2冷却流路31と、第2排気ダクト36と、を含んでいる。第1、第2吸気口23,33は、第1、第2冷却ファン22,32の吸込み口に接続されて車室内の空気を吸い込む。第1、第2接続ダクト25,35は、ケーシング15を貫通して第1、第2冷却ファン22,32の吐出口と第1、第2冷却流路21,31の入口29,39とを接続する。第1、第2冷却ファン22,32は、第1、第2吸気口23,33から吸込んだ車室内の空気を第1、第2接続ダクト25,35を通して、第1、第2冷却流路21,31に冷却空気として送給する。第1、第2冷却流路21,31は、仕切り板24,34によって区画されて第1、第2電池組13,14の周囲に冷却空気を通流させる。第1、第2排気ダクト26,36は、第1、第2冷却流路21,31で第1、第2電池組13,14を冷却した空気をケーシング15の外部に排気する。
第1冷却系統20の入口29の近傍には、第1冷却流路21の入口29の第1冷却空気温度Ta1を検出する第1温度センサ28が配置され、第2冷却系統30の入口39の近傍には、第2冷却流路31の入口39の第2冷却空気温度Ta2を検出する第2温度センサ38が配置されている。図1に示すように、第1温度センサ28は、ケーシング15の側板から距離L1だけ内部に入った位置に配置され、第2温度センサ38は、ケーシング15の側板から距離L2だけ内部に入った位置に配置されている。距離L1と距離L2とは異なる距離であり、第1、第2温度センサ28,38のケーシング15の側板からの距離は異なっている。バッテリ10の第1、第2電池組13,14には、第1、第2電池組13,14の第1、第2電池温度Tb1,Tb2を検出する第1、第2電池温度センサ16,17が取り付けられており、第1、第2冷却ファン22,32には、各回転数R1,R2を検出する第1、第2回転数センサ27,37が取り付けられている。また、車両のフロントパネルには、車両の始動停止を行うスタートスイッチ50が取り付けられている。スタートスイッチ50がオンになると、バッテリ10の電力が車両駆動用モータに供給されるようになり、スタートスイッチ50がオフとなると、バッテリ10とモータとの接続が遮断される。また、スタートスイッチ50がオフとなると第1および第2冷却ファン22,32は停止する。
第1、第2温度センサ28,38、第1、第2電池温度センサ16,17、第1、第2回転数センサ27,37の各検出値、スタートスイッチ50のオン/オフ信号は、コントローラ40に入力され、第1、第2冷却ファン22,32は、コントローラ40の指令によって駆動される。コントローラ40は、内部に演算処理を行うCPU41と、制御プログラム、制御データ等を格納するメモリ42とを備えるコンピュータである。コントローラ40は、第1電池温度センサ16で検出した第1電池組13の第1電池温度Tb1と第1温度センサ28によって検出した第1冷却空気温度Ta1とに基づいて、第1冷却ファン22の回転数R1を調整する。また、同様に、第2電池温度センサ17で検出した第2電池組14の第2電池温度Tb2と第2温度センサ38によって検出した第2冷却空気温度Ta2とに基づいて、第2冷却ファン32の回転数R2を調整する。
次に図2、図4A、4Bを参照しながら、以上のように構成されたバッテリ装置100における第1、第2温度センサ28,38の温度特性の異常を検出する動作について説明する。ここで、第1、第2温度センサ28,38の温度特性の異常とは、第1、第2温度センサ28,38のサーミスタの抵抗値が変化してしまい、正確な温度の検出ができなくなるような異常のことをいう。
図4Aにおいて、実線は、第1温度センサ28が検出した第1冷却空気温度Ta1の時間変化を示し、一点鎖線は、第2温度センサ38が検出した第2冷却空気温度Ta2の時間変化を示し、破線は、車室温度TAの変化を示す。また、図4Bにおいて、実線は第1冷却ファン22の回転数R1の時間変化を示し、一点鎖線は、第2冷却ファン32の回転数R2の時間変化を示す。
図4A、4Bの時刻ゼロから時刻t1までの間は、図1に示すスタートスイッチ50がオンの状態で車両は走行している。車両の走行中は、バッテリ10の温度が上昇するので、コントローラ40は、バッテリ10の第1電池組13の第1電池温度Tb1及び第2電池組14の第2電池温度Tb2をそれぞれ所定の温度範囲に保つように、第1、第2冷却ファン22,32の各回転数R1,R2を調整する。
バッテリ10の第1電池組13の第1電池温度Tb1が低く、第2電池組14の第2電池温度Tb2が高い場合、コントローラ40は、第1冷却ファン22の回転数R1を小さくし、第2冷却ファン32の回転数R2を大きくする。このため、第1吸気口23から第1接続ダクト25を通って第1冷却流路21に流入する冷却空気流量は少なくなり、第2吸気口33から第2接続ダクト35を通って第2冷却流路31に流入する冷却空気流量は多くなってくる。走行中にはバッテリ10の温度が上昇するので、バッテリ10を収容している金属製のケーシング15の温度が上昇してくる。このため、ケーシング15の測板からの熱伝達によって第1、第2温度センサ28,38の周囲の空気温度は上昇してくる。先に述べたように、第1冷却ファン22の回転数R1が小さく、第1接続ダクト25から第1冷却流路21に流れる冷却空気流量も少ないので、第1温度センサ28の配置されている第1冷却流路21の入口29の近傍では、ケーシング15からの熱影響を大きく受け、第1冷却空気温度Ta1は第1吸気口23の位置する車室温度TAよりもかなり高くなる。一方、第2冷却ファン32の回転数R2は大きく、第2吸気口33から第2接続ダクト35を通って第2冷却流路31に流入する冷却空気流量も多くなっている。このため、ケーシング15の測板からの熱伝達によって第2冷却流路31の入口39近傍の空気温度が上昇しても、第2温度センサ38はケーシング15からの熱影響をあまり受けず、第2吸気口33の位置する車室温度TAよりも少し高い温度で推移している。
図4Aに示す時刻ゼロと時刻t1との中間あたりで、第2冷却ファン32からの冷却空気の送給によって第2電池組14の第2電池温度Tb2が低下してくると、コントローラ40は、第2冷却ファン32の回転数R2を低下させて第2接続ダクト35から第2冷却流路31に流入する冷却空気流量を低減する。このため、先に説明した第1温度センサ28と同様、第2温度センサ38はケーシング15からの熱影響を受けるようになり、第2温度センサ38で検出した第2冷却空気温度Ta2は、次第に車室温度TAよりも高くなってくる。
図4Aの時刻t1の少し手前では、第1、第2冷却ファン22,32の各回転数R1,R2は、かなり近くなってくる。しかし、ケーシング15の側板からの距離L1の位置に配置されている第1温度センサ28は、ケーシング15の側板からの距離が距離L1よりも長い距離L2の位置に配置されている第2温度センサ38よりもケーシング15の熱影響を大きく受けるので、第1冷却ファン22、第2冷却ファン32の各回転数R1,R2がかなり近い場合、或いは同一の場合であっても第1冷却空気温度Ta1は第2冷却空気温度Ta2よりも高い温度となってしまい、第1、第2冷却空気温度Ta1,Ta2の間に偏差ΔTが発生した状態となってしまう。
以上述べたように、車両走行中で、第1、第2冷却ファン22,32が動作している間は、第1、第2温度センサ28,38の周囲温度が安定せず、第1温度センサ28の検出した第1冷却空気温度Ta1と、第2温度センサ38の検出した第2冷却空気温度Ta2との間には常に偏差ΔTが生じている。
図4A、4Bに示す時刻t1に運転者が車両を停止してスタートスイッチ50をオフにすると、図4Bに示すように、第1および第2冷却ファン22,32は停止し、その回転数R1,R2はゼロとなる。また、車両が停止すると、バッテリ10とモータとの接続が遮断され、バッテリ10が放電も充電もされない放置状態となる。このため、図4Aに示す時刻t1以降、バッテリ10の温度は次第に低下し、第1、第2温度センサ28,38で検出した第1、第2冷却空気温度Ta1,Ta2も次第に低下してくる。
スタートスイッチ50がオフの間は、第1および第2冷却ファン22,32が停止しており、冷却空気がバッテリ10の内部の第1および第2冷却流路21,31に流れ込まない。このため、第1および第2温度センサ28,38の周囲温度が安定に向かい、第1、第2冷却空気温度Ta1,Ta2の偏差ΔTは減少してくる。また、車両が停止中には、バッテリ10の温度が低下してくるので、ケーシング15の温度も低下し、ケーシング15の熱影響による第1および第2温度センサ28,38の周囲温度の変化が減少し、これによっても第1、第2冷却空気温度Ta1,Ta2の偏差ΔTが減少してくる。
そして、車両が停止し、第1および第2冷却ファン22,32が停止した状態で、スタートスイッチ50がオフになった時刻t1から設定期間Δt0だけ経過した時刻t2になると、第1および第2温度センサ28,38の周囲温度が安定するので、第1または第2温度センサ28,38に温度特性の異常がなければ、第1、第2冷却空気温度Ta1,Ta2の偏差ΔTは所定の閾値ΔSよりも小さくなってくる。
そこで、コントローラ40は、車両が停止し、スタートスイッチ50がオフになったら、図2のステップS101に示すように、第1および第2冷却ファン22,32が停止しているかどうか確認する。コントローラ40は、第1および第2回転数センサ27,37によって第1および第2冷却ファン22,32の回転数R1,R2を検出し、回転数R1,R2がゼロ、或いは、ゼロ近傍の所定の閾値ΔSR以下であり、且つ、第1、第2冷却ファン22,32の回転数R1,R2の指令値がゼロであることを確認することにより第1および第2冷却ファン22,32が停止していることを確認する。コントローラ40は、第1および第2冷却ファン22,32が停止していることを確認したら、図2のステップS102に進み、スタートスイッチ50がオフとなってから予め定められた設定期間Δt0が経過しているかどうか判断する。これにはいろいろな方法があるが、例えば、スタートスイッチ50がオフとされた時刻t1にタイマーを起動させて時間をカウントしてメモリ42に格納しておき、この時間データを読み出して所定の設定期間Δt0を超えているかどうかで判断するようにしてもよいし、スタートスイッチ50をオフとした時刻t1をメモリ42に格納しておき、現在の時刻との時間差が所定の設定期間Δt0を超えているかどうかで判断するようにしてもよい。ここで、設定期間Δt0は、予め一定の期間としておいてもよいし、スタートスイッチ50をオフにした際のバッテリ10の温度、SOC等によってマップ等に基づいて設定するようにしてもよい。
コントローラ40は、図2のステップS102で、予め定められた設定期間Δt0が経過していると判断したら、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の異常を判定する提条件が満足されていると判断し、図2のステップS103に進み、第1温度センサ28の検出した第1冷却空気温度Ta1と第2温度センサ38の検出した第2冷却空気温度Ta2との偏差ΔTを取得する。そして、ステップS104に進み、取得した偏差ΔTが所定の閾値ΔS以上かどうかを判断する。ステップS104で偏差ΔTが所定の閾値ΔS以上の場合、つまり、ステップS105でYESと判断した場合、コントローラ40は、図2のステップS105に進み、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の異常を検出し、ダイアグ等に異常信号を出力して温度センサ異常判定ルーチンを終了する。
また、コントローラ40は、図2のステップS103で取得した偏差ΔTが所定の閾値ΔS未満の場合には、ステップS104でNOと判断し、コントローラ40は、図2のステップS105をスキップして第1および第2温度センサ28,38の温度特性の異常を検出せずに温度センサ異常判定ルーチンを終了する。
一方、コントローラ40は、図2のステップS101で、第1および第2冷却ファン22,32が停止していることが確認できない場合、或いは、スタートスイッチ50がオフとなってから予め定められた設定期間Δt0が経過しておらず、図2のステップS102でNOと判断した場合には、温度センサ異常判定を行う前提条件が満足されていないと判断し、温度センサ異常判定を行わずに温度センサ異常判定ルーチンを終了する。
図2のステップS103からS105の動作は、スタートスイッチ50がオフの場合でもコントローラ40が動作していれば、図2のステップS102に示すように設定期間Δt0が経過した図4Aに示す時刻t2で実行してもよい。また、スタートスイッチ50がオフで、例えば、1時間に1回程度コントローラ40が間欠的に動作する場合、図4Aに示す時刻t2と時刻t3との間でコントローラ40が動作したタイミングで実行してもよい。また、図4Aに示すように、設定期間Δt0が経過した以降の時刻t3にスタートスイッチ50がオフからオンにされた後、第1、第2冷却ファン22,32が始動する時刻t4の前に行ってもよい。
以上説明したバッテリ装置100は、車両が停止し、第1および第2冷却ファン22,32が停止状態で、スタートスイッチ50がオフとされてから設定期間Δt0が経過し、第1および第2温度センサ28,38の周囲温度が安定した状態で、第1、第2温度センサ28,38が検出した第1、第2冷却空気温度Ta1,Ta2の偏差ΔTが所定の閾値ΔS以上かどうかによって第1または第2温度センサ28,38の温度特性の異常を検出することができるので、複数の冷却系統を有するバッテリ装置100でも各冷却系統それぞれに複数の温度センサを配置しない簡便な構成で温度センサの温度特性の異常判定をすることができる。
次に、本実施形態のバッテリ装置100の他の動作について図3、図4A、4Bを参照しながら説明する。この動作は、第1および第2冷却ファン22,32が停止しており、スタートスイッチ50がオフとされてから予め定められた設定期間Δt0経過後に第1または第2温度センサ28,38の温度特性の仮異常判定を行った後、第1および第2冷却ファン22,32の始動後に第1および第2冷却ファン22,32の動作が正常で、且つ、第1および第2温度センサ28,38の結線が正常であることを確認した後、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の本異常判定を行い、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の異常を確定させるものである。なお、図3のステップS101からS104までの動作は、先に図2を参照して説明した動作と同様なので同様のステップ番号を付して説明を省略する。
コントローラ40は、図3のステップS104でYESと判断した場合、コントローラ40は、図3のステップS106に進み、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の仮異常を検出する。
コントローラ40は、図3のステップS106で第1または第2温度センサ28,38の温度特性の仮異常を検出したら、図3のステップS107に示すように、第1および第2冷却ファン22,32が始動するまで待機する。第1および第2冷却ファン22,32は、いろいろな場合に始動するが、例えば、図4Bに示す時刻t3にスタートスイッチ50がオンとされると、補機バッテリの電圧が安定した後の図4Bの時刻t4に第1および第2冷却ファン22,32が始動する。
第1及び第2冷却ファン22,32が始動したら、コントローラ40は、図3のステップS108に進み、第1および第2冷却ファン22,32が正常に動作しているかどうか及び、第1および第2温度センサ28,38の結線が正常かどうかを確認する。第1および第2冷却ファン22,32は、時刻t4に始動した後、時刻t5までの間、一定の回転数で動作するので、コントローラ40は、時刻t4と時刻t5との間に第1、第2冷却ファン22,32の回転数R1,R2の指令値と第1、第2回転数センサ27,37の検出値との各偏差ΔRを取得する。そして、各偏差ΔRが所定の閾値ΔSR未満である場合には、第1および第2冷却ファン22,32は正常に動作していると判断する。また、コントローラ40は、時刻t4と時刻t5との間に、第1および第2温度センサ28,38の結線が正常かどうかを判断する。コントローラ40は、例えば、第1、第2温度センサ28,38のいずれか一方又は両方の出力ゼロ状態が継続している場合には、第1または第2温度センサ28,38の結線異常であると判断し、そうでない場合には、第1および第2温度センサ28,38は正常であると判断する。なお、時刻t5以降、第1、第2冷却ファン22,32の回転数R1,R2は、第1、第2電池温度Tb1,Tb2と第1、第2冷却空気温度Ta1,Ta2によって可変制御される。
コントローラ40は、図3のステップS108で第1および第2冷却ファン22,32が正常で、第1および第2温度センサ28,38の結線が正常と判断した場合、つまり、ステップS108でYESと判断した場合には、図3のステップS109に進み、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の本異常を検出し、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の異常を確定させてダイアグ等に異常信号を出力する。
一方、コントローラ40は、図3のステップS108で第1または第2冷却ファン22,32が異常或いは、第1または第2温度センサ28,38の結線が異常と判断した場合、つまり、ステップS108でNOと判断した場合には、図3のステップS109をスキップし、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の異常を確定させずに温度センサ異常判定ルーチンを終了する。
また、コントローラ40は、図3のステップS104でNOと判断した場合、図3のステップS110に進み、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の仮正常を検出し、先に説明した本異常検出の場合と同様、図3のステップS111に進み第1および第2冷却ファン22,32が始動するまで待機し、第1および第2冷却ファン22,32が始動したら図3のステップS112に進み、第1および第2冷却ファン22,32が正常で、第1および第2温度センサ28,38の結線が正常かどうかを判断する。
コントローラ40は、図3のステップS112で第1および第2冷却ファン22,32が正常で、第1および第2温度センサ28,38の結線が正常と判断した場合、つまり、ステップS112でYESと判断した場合には、図3のステップS113に進み、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の本正常を検出し、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の正常を確定させてダイアグ等に正常信号を出力する。
一方、コントローラ40は、図3のステップS112で第1または第2冷却ファン22,32が異常或いは、第1または第2温度センサ28,38の結線が異常と判断した場合、つまり、ステップS112でNOと判断した場合には、図3のステップS113をスキップし、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の正常を確定させずに温度センサ異常判定ルーチンを終了する。
以上説明した動作は、先に図2を参照して説明した動作の効果に加え、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の仮異常の判定後に、第1および第2冷却ファン22,32の正常、並びに、第1および第2温度センサ28,38の結線の正常を確認してから、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の異常または正常を確定させるので、第1または第2温度センサ28,38の温度特性の異常を誤検出する可能性を低減することができるという効果を奏する。
なお、以上の説明では、図3のステップS106,S110で第1または第2温度センサ28,38の温度特性の仮異常、仮正常を検出した後、図4Bに示す時刻t3にスタートスイッチ50がオンとされた後の時刻t4に第1および第2冷却ファン22,32が始動するまで待機し、その後、第1および第2冷却ファン22,32が正常で、第1および第2温度センサ28,38の結線が正常かどうかを判断して第1または第2温度センサ28,38の温度特性の本異常または本正常を検出することとして説明したが、温度特性の本異常または本正常を検出するタイミングはこれに限らない。例えば、図3のステップS106,S110で第1または第2温度センサ28,38の温度特性の仮異常、仮正常を検出した後、車両停止中に外部電源からの充電が行われてバッテリ10の温度が上昇し、第1および第2冷却ファン22,32が始動した後に、第1および第2冷却ファン22,32が正常で、第1および第2温度センサ28,38の結線が正常かどうかを判断して第1または第2温度センサ28,38の温度特性の本異常または本正常を検出することとしてもよい。この場合、車両の停止中に第1または第2温度センサ28,38の異常または正常を確定することができる。
10 バッテリ、11,12 電池セル、13,14 電池組、15 ケーシング、16,17 電池温度センサ、20,30 冷却系統、21,31 冷却流路、22,32 冷却ファン、23,33 吸気口、24,34 仕切り板、25,35 接続ダクト、26,36 排気ダクト、27,37 回転数センサ、28,38 温度センサ、29,39 入口、40 コントローラ、41 CPU、42 メモリ、50 スタートスイッチ、100 バッテリ装置。
Claims (2)
- 車両を駆動するモータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの第1冷却流路に冷却空気を送給する第1冷却ファンと前記第1冷却流路の入口の第1冷却空気温度を検出する第1温度センサとを備える第1冷却系統と、
前記バッテリの第2冷却流路に冷却空気を送給する第2冷却ファンと前記第2冷却流路の入口の第2冷却空気温度を検出する第2温度センサとを備える第2冷却系統と、
前記第1、第2温度センサの検出値が入力されるコントローラと、を備えるバッテリ装置であって、
前記コントローラが、
前記第1および第2冷却ファンが停止しており、且つ、前記車両のスタートスイッチがオフとなってから予め定められた設定期間の経過後に、前記第1、第2温度センサが検出した前記第1、第2冷却空気温度の間に所定の閾値以上の偏差が生じていた場合に前記第1または第2温度センサの温度特性の異常を検出する温度センサ異常判定を行うバッテリ装置。 - 請求項1に記載のバッテリ装置であって、
前記コントローラは、
前記温度センサ異常判定を行った後に前記第1および第2冷却ファンが正常であると判断した場合に、前記第1または第2温度センサの温度特性の異常を確定させるバッテリ装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015216367A JP6210105B2 (ja) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | バッテリ装置 |
DE102016217215.8A DE102016217215B4 (de) | 2015-11-04 | 2016-09-09 | Batterievorrichtung |
US15/285,874 US10193197B2 (en) | 2015-11-04 | 2016-10-05 | Battery device |
CN201610915781.6A CN107039702B (zh) | 2015-11-04 | 2016-10-20 | 电池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015216367A JP6210105B2 (ja) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | バッテリ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017091634A JP2017091634A (ja) | 2017-05-25 |
JP6210105B2 true JP6210105B2 (ja) | 2017-10-11 |
Family
ID=58546230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015216367A Active JP6210105B2 (ja) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | バッテリ装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10193197B2 (ja) |
JP (1) | JP6210105B2 (ja) |
CN (1) | CN107039702B (ja) |
DE (1) | DE102016217215B4 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200127345A2 (en) * | 2015-07-24 | 2020-04-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Temperature conditioning unit, temperature conditioning system, and vehicle |
JP6210105B2 (ja) * | 2015-11-04 | 2017-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | バッテリ装置 |
KR101846722B1 (ko) | 2016-10-20 | 2018-04-09 | 현대자동차주식회사 | 차량의 냉각시스템 및 그 제어방법 |
US10833379B2 (en) * | 2017-07-12 | 2020-11-10 | Rivian Ip Holdings, Llc | Electric vehicle with modular removable auxiliary battery with integrated cooling |
CN110277600B (zh) * | 2018-03-14 | 2022-06-03 | 丰田自动车株式会社 | 排烟检测系统及排烟检测方法 |
US11942612B2 (en) * | 2018-06-22 | 2024-03-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Battery system |
CN109244528A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-18 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种锂离子电池储能模块 |
JP7212526B2 (ja) * | 2019-01-15 | 2023-01-25 | 株式会社Subaru | 冷却システム |
JP7327288B2 (ja) | 2020-06-04 | 2023-08-16 | 株式会社デンソー | 電池温度監視装置 |
CN112838295B (zh) * | 2020-12-30 | 2022-05-10 | 广州橙行智动汽车科技有限公司 | 电池加热系统检测方法、装置、车辆及存储介质 |
US11901533B2 (en) * | 2021-06-02 | 2024-02-13 | Caterpillar Inc. | Sealed battery module with cooling and heating |
CN113665348B (zh) * | 2021-09-01 | 2024-04-09 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种冷却系统及冷却方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5355966A (en) | 1976-10-30 | 1978-05-20 | Shinkawa Seisakusho Kk | Mechanism for catching lead frames |
JP3566147B2 (ja) * | 1999-09-14 | 2004-09-15 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の冷却ファン故障検知装置 |
JP2003286888A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-10 | Honda Motor Co Ltd | 温度センサの異常を検出する車両の制御装置 |
JP2005293971A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池を備える電源装置 |
JP4513426B2 (ja) | 2004-06-15 | 2010-07-28 | トヨタ自動車株式会社 | 温度センサの異常検出方法、および電源装置 |
JP2006269220A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Panasonic Ev Energy Co Ltd | 冷却装置及び電源装置 |
JP4772374B2 (ja) * | 2005-04-27 | 2011-09-14 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電池パック装置 |
JP2008293853A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Toyota Motor Corp | 蓄電装置 |
JP2009154698A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Calsonic Kansei Corp | バッテリ温度管理装置 |
JP5355966B2 (ja) | 2008-08-28 | 2013-11-27 | 三洋電機株式会社 | 車両用の電源装置 |
US8384354B2 (en) * | 2009-10-15 | 2013-02-26 | GM Global Technology Operations LLC | Sensor arrangement and method of using the same |
JP5655748B2 (ja) * | 2011-09-12 | 2015-01-21 | トヨタ自動車株式会社 | ラジエータの冷却ファン制御装置 |
JP6113455B2 (ja) * | 2012-10-12 | 2017-04-12 | 日野自動車株式会社 | 車載用電力制御装置の冷却システム及びその異常診断方法 |
AU2013376245B2 (en) * | 2013-01-30 | 2016-03-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Battery monitoring device, power storage system, and control system |
JP6187326B2 (ja) * | 2014-03-06 | 2017-08-30 | 株式会社デンソー | 電池パック |
US10059222B2 (en) * | 2014-04-15 | 2018-08-28 | Ford Global Technologies, Llc | Battery temperature estimation system |
US9780226B2 (en) | 2014-04-25 | 2017-10-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP6210105B2 (ja) * | 2015-11-04 | 2017-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | バッテリ装置 |
-
2015
- 2015-11-04 JP JP2015216367A patent/JP6210105B2/ja active Active
-
2016
- 2016-09-09 DE DE102016217215.8A patent/DE102016217215B4/de active Active
- 2016-10-05 US US15/285,874 patent/US10193197B2/en active Active
- 2016-10-20 CN CN201610915781.6A patent/CN107039702B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107039702B (zh) | 2018-12-04 |
DE102016217215A1 (de) | 2017-05-04 |
JP2017091634A (ja) | 2017-05-25 |
CN107039702A (zh) | 2017-08-11 |
US10193197B2 (en) | 2019-01-29 |
DE102016217215B4 (de) | 2021-05-06 |
US20170125861A1 (en) | 2017-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6210105B2 (ja) | バッテリ装置 | |
US20200369177A1 (en) | Battery pack | |
US7492129B2 (en) | Temperature abnormality detecting apparatus and method for secondary battery | |
JP2008016229A (ja) | 車両用バッテリの制御装置 | |
JP6168092B2 (ja) | 車載二次電池の冷却システム | |
JP6172201B2 (ja) | 車載二次電池の冷却システム | |
JP2008153278A (ja) | 電気機器の冷却装置、冷却方法および冷却方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体 | |
EP2506359A2 (en) | System and method for controlling heat transfer timing | |
JP5369371B2 (ja) | 電池冷却システムの故障診断装置 | |
JP2008204992A (ja) | 蓄電装置 | |
JP7020347B2 (ja) | 充電制御装置 | |
JP6369429B2 (ja) | 電池の冷却制御方法 | |
US20210091431A1 (en) | Battery pack air cooling system and vehicle | |
JP6565750B2 (ja) | バッテリシステム | |
JP5878502B2 (ja) | 冷却装置及び電源装置 | |
US11518274B2 (en) | Battery cooling system | |
JP2020064810A (ja) | 冷却システム | |
JP2014192124A (ja) | 電池パック | |
JP4992373B2 (ja) | 温度検出手段の診断装置 | |
JP6744853B2 (ja) | 外部ヒータ稼働判定システム及び車両用制御システム | |
JP4992177B2 (ja) | 電池冷却系異常検出システム | |
JP6252529B2 (ja) | 車載電池パックの冷却システム | |
US20220388427A1 (en) | Cooling system of power storage device | |
JP3817863B2 (ja) | アルカリ系電池の充電装置 | |
JP6791075B2 (ja) | 蓄電装置の冷却システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170315 |
|
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: 20170815 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170828 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6210105 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |