JP6525431B2 - Battery controller - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される高圧バッテリの充放電を制御するバッテリ制御装置に関する。 The present invention relates to a battery control device that controls charging and discharging of a high voltage battery mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle.
従来、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される高圧バッテリの充放電電力量を制限し、過充電又は過放電を防止する技術が知られている。例えば特許文献1に開示された電気自動車は、バッテリに温度センサを設け、温度センサが検出したバッテリ温度に基づいて、発電機やエンジンからバッテリに充電される充電電力量を制限している。
Conventionally, there is known a technique for limiting the charge / discharge power amount of a high voltage battery mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle to prevent overcharge or overdischarge. For example, in the electric vehicle disclosed in
特許文献1の技術ではバッテリ温度として一つの値のみを用いて充電電力量を制限している。しかし、一般にバッテリは複数のセルの集合体で構成されているため、複数のセル間で温度ばらつきが生じる。そこで、どのセル温度を用いて充放電量を制限するのが適切であるか問題となる。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、複数のセル温度のばらつきを考慮して充放電量を適切に制限するバッテリ制御装置を提供することにある。
In the technique of
The present invention has been made in view of these points, and it is an object of the present invention to provide a battery control device that appropriately limits the charge / discharge amount in consideration of variations in temperature of a plurality of cells.
本発明のバッテリ制御装置は、最高/最低温度抽出部(42)、第1参照値比較部(43)、第2参照値比較部(44)、バッテリ温度選択部(45)、充放電制限値設定部(46)を備える。
最高/最低温度抽出部は、バッテリ(2)の複数のセル温度を複数の温度センサ(31〜36)から取得し、複数のセル温度のうちの最高温度であるバッテリ最高温度(TbMAX)、及び、複数のセル温度のうちの最低温度であるバッテリ最低温度(TbMIN)を抽出する
第1参照値比較部は、第1参照値とバッテリ最高温度とを比較する。第2参照値比較部は、第1参照値よりも低い第2参照値とバッテリ最低温度とを比較する。
The battery control apparatus according to the present invention includes a maximum / minimum temperature extraction unit (42), a first reference value comparison unit (43), a second reference value comparison unit (44), a battery temperature selection unit (45), a charge / discharge limit value A setting unit (46) is provided.
The maximum / minimum temperature extraction unit obtains the plurality of cell temperatures of the battery (2) from the plurality of temperature sensors (31 to 36), and the maximum temperature (Tb MAX ) of the plurality of cell temperatures. And extracting a minimum battery temperature (Tb MIN ) that is the lowest temperature among the plurality of cell temperatures. The first reference value comparison unit compares the first reference value with the maximum battery temperature. The second reference value comparison unit compares a second reference value lower than the first reference value with the battery minimum temperature.
バッテリ温度選択部は、第1参照値比較部及び第2参照値比較部による比較結果に基づき、バッテリ温度選択値(TbSEL)を設定する。充放電制限値設定部は、バッテリ温度選択値に基づいて、バッテリの充放電制限値を設定する。
バッテリ温度選択部は、バッテリ温度選択値を次のように設定する。
(1)バッテリ最高温度が第1参照値を超え、且つ、バッテリ最低温度が第2参照値以上であるとき、バッテリ温度選択値としてバッテリ最高温度を選択する。
(2)バッテリ最高温度が第1参照値以下であり、且つ、バッテリ最低温度が第2参照値未満であるとき、バッテリ温度選択値としてバッテリ最低温度を選択する。
The battery temperature selection unit sets the battery temperature selection value (Tb SEL ) based on the comparison result by the first reference value comparison unit and the second reference value comparison unit. The charge / discharge limit value setting unit sets the charge / discharge limit value of the battery based on the battery temperature selection value.
The battery temperature selection unit sets the battery temperature selection value as follows.
(1) When the maximum battery temperature exceeds the first reference value and the minimum battery temperature is equal to or higher than the second reference value, the maximum battery temperature is selected as the battery temperature selection value.
(2) When the battery maximum temperature is less than or equal to the first reference value and the battery minimum temperature is less than the second reference value, the battery minimum temperature is selected as the battery temperature selection value.
(1)の場合、温度の高いバッテリセルの過熱を防止することができる。(2)の場合、温度の低いバッテリセルの劣化を防止することができる。これにより、複数のセル温度のばらつきを考慮して充放電量を適切に制限し、バッテリの全てのセルについて過熱又は劣化を回避可能な領域で、バッテリを有効に使用することができる。 In the case of (1), overheating of the high temperature battery cell can be prevented. In the case of (2), it is possible to prevent the deterioration of the battery cell whose temperature is low. As a result, the charge / discharge amount can be appropriately limited in consideration of variations in a plurality of cell temperatures, and the battery can be effectively used in an area where overheating or deterioration of all the cells of the battery can be avoided.
また、好ましくは、バッテリ温度選択部は、バッテリ最高温度が第1参照値以下であり、且つ、バッテリ最低温度が第2参照値以上であるとき、バッテリ温度選択値の前回値を保持する。これにより、バッテリセルが過熱又は劣化に至る可能性が小さいと判断される場合の処理を簡潔にすることができる。 In addition, preferably, the battery temperature selection unit holds the previous value of the battery temperature selection value when the battery maximum temperature is equal to or less than the first reference value and the battery minimum temperature is equal to or more than the second reference value. This makes it possible to simplify the process when it is determined that the battery cell is unlikely to overheat or deteriorate.
さらに好ましくは、バッテリ温度選択部は、バッテリ温度選択値を次のように設定する。
(3)バッテリ最高温度が第1参照値を超え、且つ、バッテリ最低温度が第2参照値未満のとき、バッテリ温度選択値としてバッテリ最高温度を選択する。
これにより、温度の高いバッテリセルの過熱を優先して防止することができる。
More preferably, the battery temperature selection unit sets the battery temperature selection value as follows.
(3) When the battery maximum temperature exceeds the first reference value and the battery minimum temperature is less than the second reference value, the battery maximum temperature is selected as the battery temperature selection value.
Thereby, it is possible to prevent overheating of the battery cell having high temperature with priority.
(一実施形態)
以下、バッテリ制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態のバッテリ制御装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載され、動力源であるモータジェネレータ(以下、「MG」)に電力を供給する高圧バッテリの充電状態等に関する制御を行う装置である。
(One embodiment)
Hereinafter, an embodiment of a battery control device will be described based on the drawings. The battery control device of this embodiment is a device that is mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle and performs control relating to the charging state or the like of a high voltage battery that supplies power to a motor generator (hereinafter, "MG") that is a power source.
最初に、本実施形態のバッテリ制御装置が搭載されるハイブリッド自動車の全体構成について、図1を参照して説明する。図1には、動力源としてエンジン8及び一つのMG7を備えたハイブリッド自動車90を例示する。なお他の実施形態のバッテリ制御装置は、二つ以上のMGを備えたハイブリッド自動車、或いは、エンジンを備えない電気自動車に搭載されてもよい。
図1のハイブリッド自動車90において、MG7の動力とエンジン8の動力とは動力伝達機構91で合成される。合成された動力は、ディファレンシャル装置92を介して車軸93に伝達され、駆動輪94を回転駆動する。
First, the overall configuration of a hybrid vehicle equipped with the battery control device of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 illustrates a
In the
MG7は、例えば永久磁石式同期型の三相交流電動機であり、直流電力と三相交流電力とを変換するインバータ6を介してバッテリ2と電気的に接続されている。
MG7は、バッテリ2が放電した電力を消費して、力行動作により動力を生成する。また、MG7は、ハイブリッド自動車90の減速時等に回生動作により発電する。MG7が発電した電力は、インバータ6を介してバッテリ2に充電される。
The MG 7 is, for example, a permanent magnet synchronous three-phase AC motor, and is electrically connected to the
The MG 7 consumes the power discharged by the
インバータ6とMG7との間に流れる相電流は、図示しない電流センサによって検出される。また、MG7の電気角は、図示しないレゾルバ等の回転角センサによって検出され
る。MG制御装置5は、こうして検出された電流フィードバック信号(図中、「電流FB信号」)や電気角信号等を取得し、フィードバック制御により駆動信号を演算してインバータ6に出力する。
The phase current flowing between the
フィードバック制御やPWM制御等の一般的なMG制御に関する技術は周知技術であるため、詳細な説明を省略する。また、図1において、車速やアクセル開度等に基づきエンジン8の運転を制御するエンジン制御装置や、バッテリ2、MG7、エンジン8の状態を統括的に管理する統括制御装置、及び、それらの制御装置に関する入出力信号の図示を省略する。
Techniques related to general MG control such as feedback control and PWM control are well known techniques, and thus detailed description will be omitted. Further, in FIG. 1, an engine control device that controls the operation of the
バッテリ2は、例えばニッケル水素、リチウムイオン電池等の充放電可能な蓄電装置である。また、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置もバッテリ2に含むものとして考える。これらの種類のバッテリ2は、一般に複数のセルの集合体で構成されている。バッテリ2は、インバータ6を介してMG7と電力を授受することにより、所定の制限値以内の範囲で充放電される。
The
なお、例えば補機用の低圧バッテリと区別する必要がある場合、バッテリ2は、「主機バッテリ」又は「高圧バッテリ」とも呼ばれる。しかし、本明細書では他のバッテリについて特に言及しないため、単に「バッテリ2」という。また、バッテリ2の直流電力は、インバータ6に供給される以外に、例えばDCDCコンバータで低電圧の直流電力に変換され、図示しない補機の電力源として用いられてもよい。
In addition, when it is necessary to distinguish, for example, from a low voltage battery for auxiliary equipment, the
バッテリ制御装置4は、バッテリ2の充電状態(いわゆるSOC)やバッテリ温度等の情報を取得し、それに基づいて、バッテリ2の過熱や劣化を防止するための充放電制限値を演算してMG制御装置5に通知する。MG制御装置5は、バッテリ2の充放電量が制限値を超えないようにインバータ6への駆動信号を調整する。
The
以上の全体構成を基本として、特に本実施形態のバッテリ制御装置4は、充放電制限値の演算に用いるバッテリ温度を決定する構成に特徴を有する。
特許文献1の従来技術では、充電制限の判断に用いるバッテリ温度として一つの値のみを用いている。しかし、上述の通り、バッテリ2は複数のセルの集合体で構成されているため、複数のセルの特性差によって温度ばらつきが生じる。また、バッテリ2の搭載配置によっても、例えば冷却ファンに近い側のセルと、その反対側のセルとでは温度ばらつきが生じる。
Based on the above overall configuration, in particular, the
In the prior art of
そこで本実施形態では、複数のセル温度を検出する複数の温度センサ31〜36がバッテリ2に設けられる。温度センサ31〜36は、例えばサーミスタ等である。図1には6個の温度センサ31〜36を例示するが、複数の温度センサの数は2個以上のいくつでもよい。複数の温度センサ31〜36は、各セルに一対一に対応して設けられてもよいし、例えば二つのセルに対して一つずつ設けられてもよい。
また、バッテリ2の搭載配置によるセルの温度差が生じる場合、温度が最も高くなると推定される位置、及び、温度が最も低くなると推定される位置を含むように複数の温度センサ31〜36が配置されることが好ましい。
Therefore, in the present embodiment, the plurality of
Further, when the temperature difference of the cell occurs due to the mounting arrangement of the
バッテリ制御装置4は、各温度センサ31〜36が検出した各セル温度Tb1〜Tb6を取得する。そして、取得した複数のセル温度に基づいて、充放電制限値の設定に用いるバッテリ温度を適切に選択することを特徴とする。
図2に示すように、バッテリ制御装置4は、A/D変換部41、最高/最低温度抽出部42、第1参照値比較部43、第2参照値比較部44、バッテリ温度選択部45、及び、充放電制限値設定部46等を有する。
The
As shown in FIG. 2, the
通常、温度センサ31〜36によるセル温度Tb1〜Tb6の検出値は、アナログ信号としてバッテリ制御装置4に入力される。A/D変換部41は、入力されたアナログ信号を所定の変換周期でデジタル信号に変換し、サンプルホールドする。複数の温度センサの数は6個に限らないため、図2では、入力される複数の温度検出値を「Tb1、Tb2、Tb3・・・TbN」というように一般化して示す。なお、仮にデジタル信号を出力する温度センサを用いる場合、A/D変換部41を設けなくてもよい。
Usually, the detection values of the cell temperatures Tb1 to Tb6 by the
最高/最低温度抽出部42は、複数のセル温度Tb1〜TbNを取得し、複数のセル温度Tb1〜TbNのうちの最高温度であるバッテリ最高温度TbMAX、及び、複数のセル温度Tb1〜TbNのうちの最低温度であるバッテリ最低温度TbMINを抽出する。
第1参照値比較部43及び第2参照値比較部44は、それぞれ、最高/最低温度抽出部42からバッテリ最高温度TbMAX及びバッテリ最低温度TbMINを取得する。
The maximum / minimum
The first reference
第1参照値比較部43は、取得したバッテリ最高温度TbMAXと、内部に記憶している第1参照値Tref1とを比較する。
第2参照値比較部44は、取得したバッテリ最低温度TbMINと、内部に記憶している第2参照値Tref2とを比較する。第2参照値Tref2は、第1参照値Tref1よりも低く設定されている。
The first reference
The second reference
バッテリ温度選択部45は、第1参照値比較部43及び第2参照値比較部44による比較結果に基づき、バッテリ温度選択値TbSELを設定する。バッテリ温度選択部45によるこの処理を「バッテリ温度選択処理」といい、詳細は後述する。
充放電制限値設定部46は、バッテリ温度選択値TbSELに基づいて、バッテリ2の充放電制限値を設定する。
The battery
The charge / discharge limit
続いて、バッテリ温度選択部45によるバッテリ温度選択処理について、図3のタイムチャート、及び、図4のバッテリ温度選択値TbSELと充放電制限値との特性マップを参照して説明する。
図3には、第1参照値Tref1及び第2参照値Tref2に対するバッテリ最高温度TbMAX及びバッテリ最低温度TbMINの経時変化のパターンを例示する。また、バッテリ最高温度TbMAX及びバッテリ最低温度TbMINの経時変化に伴って選択されるバッテリ温度選択値TbSELを太線で示し、特に注目するシーンA、シーンB、シーンCでの各バッテリ温度選択値TbSELを丸印で示す。
Subsequently, the battery temperature selection process by the battery
FIG. 3 exemplifies a temporal change pattern of the battery maximum temperature Tb MAX and the battery minimum temperature Tb MIN with respect to the first reference value Tref1 and the second reference value Tref2. Also, the battery temperature selection value Tb SEL selected according to the time-dependent change of the battery maximum temperature Tb MAX and the battery minimum temperature Tb MIN is indicated by a thick line, and each battery temperature selection in scene A, scene B, scene C to be particularly focused The values Tb SEL are indicated by circles.
図4の特性マップでは、「α<β<γ」の関係となる境界温度α、β、γが示される。バッテリ温度選択値TbSELがαとβとの間の中温領域では、充電量、放電量ともに制限値の絶対値が最大となる。すなわち、充電量Pc0までの充電、及び、放電量Pd0までの放電が最大限に許容される。 In the characteristic map of FIG. 4, boundary temperatures α, β, and γ that are in a relationship of “α <β <γ” are shown. In the middle temperature region where the battery temperature selection value Tb SEL is between α and β, the absolute value of the limit value is maximum for both the charge amount and the discharge amount. That is, the charge to the charge amount Pc0 and the discharge to the discharge amount Pd0 are maximally permitted.
バッテリ温度選択値TbSELがα未満の低温領域では、温度がαから低くなるに従い、充放電制限値の絶対値がPc0及びPd0から次第に小さくなる。
バッテリ温度選択値TbSELがβを超えγまでの高温領域では、温度がβから高くなるに従い、充放電制限値の絶対値が低温領域よりも急な勾配でPc0及びPd0から次第に小さくなる。バッテリ温度選択値TbSELがγ以上の領域では充放電制限値は0であり、充放電が完全に禁止される。
中温領域は正常温度範囲であり、低温領域及び高温領域は非正常範囲であると考えることができる。
In a low temperature region where the battery temperature selection value Tb SEL is less than α, as the temperature decreases from α, the absolute value of the charge / discharge limit value gradually decreases from Pc0 and Pd0.
In the high temperature range from the battery temperature selection value Tb SEL to β to γ, as the temperature rises from β, the absolute value of the charge / discharge limit value gradually decreases from Pc0 and Pd0 with a steep gradient than the low temperature range. The charge / discharge limit value is 0 in the region where the battery temperature selection value Tb SEL is equal to or greater than γ, and charge / discharge is completely prohibited.
The medium temperature range can be considered as a normal temperature range, and the low temperature range and the high temperature range as an abnormal range.
図4の特性マップに基づいてバッテリ2の充放電量を制限することにより、低温領域におけるバッテリセルの劣化、及び、高温領域におけるバッテリセルの過熱を防止することができる。
図3の第1参照値Tref1は、図4では中温領域の高温側の温度として設定される。また、第2参照値Tref2は、中温領域の低温側の温度として設定される。
By limiting the charge / discharge amount of the
The first reference value Tref1 in FIG. 3 is set as the temperature on the high temperature side of the middle temperature region in FIG. 4. Further, the second reference value Tref2 is set as the temperature on the low temperature side of the middle temperature region.
図3の時間軸に沿って順に説明する。
MG駆動が開始された時刻t0では、バッテリ最高温度TbMAXは第1参照値Tref1以下であり、バッテリ最低温度TbMINは第2参照値Tref2以上である。バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELの初回値として、代表的には実線丸印で示すようにバッテリ最高温度TbMAXを選択する。或いは、破線丸印で示すように第1参照値Tref1を選択してもよい。
This will be described in order along the time axis of FIG.
At MG time driving is started t0, the battery maximum temperature Tb MAX is less than the first reference value Tref1, the minimum battery temperature Tb MIN is the second reference value Tref2 more. Battery
時刻t0から時刻t1までの間、バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1以下であり、且つ、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2以上である状態が継続する。このとき、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELの前回値を保持する。ここで、時刻t0以後に少なくとも1回以上の処理が実行されていることを前提とする。したがって、バッテリ温度選択値TbSELの初回値が維持される。
Between time t0 and time t1, the battery maximum temperature Tb MAX is equal to or smaller than the first reference value Tref1, and the state minimum battery temperature Tb MIN is the second reference value Tref2 above continues. At this time, the battery
シーンAに代表されるように、時刻t1から時刻t2までの間、バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1以下であり、且つ、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2未満となる。このとき、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELとしてバッテリ最低温度TbMINを選択する。
図4にて、シーンAでのバッテリ温度選択値TbSELは、低温領域に含まれる。したがって、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2未満のとき、バッテリ温度選択値TbSELとしてバッテリ最低温度TbMINを選択することにより、温度の低いバッテリセルの劣化を防止することができる。
バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2に一致する時刻t2では、バッテリ温度選択値TbSELは第2参照値Tref2となる。
As represented in the scene A, the period from time t1 to time t2, the battery maximum temperature Tb MAX is equal to or smaller than the first reference value Tref1, and, the minimum battery temperature Tb MIN is less than the second reference value Tref2. At this time, the battery
In FIG. 4, the battery temperature selection value Tb SEL in scene A is included in the low temperature region. Therefore, when the battery minimum temperature Tb MIN is less than the second
At time t2 when the battery minimum temperature Tb MIN matches the second reference value Tref2, the battery temperature selection value Tb SEL becomes the second reference value Tref2.
次に、シーンBに代表されるように、時刻t2から時刻t3までの間、バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1以下であり、且つ、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2以上となる。このとき、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELの前回値を保持する。ここで、時刻t2以後に少なくとも1回以上の処理が実行されていることを前提とする。したがって、時刻t2における第2参照値Tref2がバッテリ温度選択値TbSELとして維持される。
図4にて、シーンBでのバッテリ温度選択値TbSELは、バッテリセルの劣化や過熱のおそれがほとんどない中温領域に含まれる。したがって、シーンBでは最大限の充放電が許容される。
Next, as represented by scene B, from time t2 to time t3, the battery maximum temperature Tb MAX is less than or equal to the first reference value Tref1 and the battery minimum temperature Tb MIN is greater than or equal to the second reference value Tref2 It becomes. At this time, the battery
In FIG. 4, the battery temperature selection value Tb SEL in the scene B is included in a medium temperature region in which there is little risk of deterioration or overheating of the battery cells. Therefore, in scene B, maximum charge and discharge are allowed.
バッテリ最低温度TbMINが再び第2参照値Tref2に一致する時刻t3から時刻t4までの間、バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1以下であり、且つ、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2未満となる。このとき、時刻t1から時刻t2までの間と同様に、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELとしてバッテリ最低温度TbMINを選択する。
Between time t3 and time t4 when the battery minimum temperature Tb MIN matches the second reference value Tref2 again, the battery maximum temperature Tb MAX is less than the first reference value Tref1 and the battery minimum temperature Tb MIN is the second reference It becomes less than the value Tref2. At this time, as in the period from time t1 to time t2, the battery
シーンCに代表されるように、時刻t4の以後、バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1を超え、且つ、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2未満となる。このとき、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELとしてバッテリ最高温度TbMAXを選択する。
図4にて、シーンCでのバッテリ温度選択値TbSELは、高温領域に含まれる。したがって、バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1を超えているとき、バッテリ温度選択値TbSELとしてバッテリ最高温度TbMAXを選択することにより、温度の高いバッテリセルの過熱を防止することができる。
As represented in the scene C, the subsequent time t4, the battery maximum temperature Tb MAX exceeds the first reference value Tref1, and, the minimum battery temperature Tb MIN is less than the second reference value Tref2. At this time, the battery
In FIG. 4, the battery temperature selection value Tb SEL in scene C is included in the high temperature region. Therefore, when the battery maximum temperature Tb MAX exceeds the first
なお、図3には例示されていないが、バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1を超え、且つ、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2以上であるときも、バッテリ温度選択値TbSELとしてバッテリ最高温度TbMAXが選択される。 Although not illustrated in FIG. 3, the battery temperature selection value Tb is also obtained when the battery maximum temperature Tb MAX exceeds the first reference value Tref1 and the battery minimum temperature Tb MIN is the second reference value Tref2 or more. The battery maximum temperature Tb MAX is selected as SEL .
次に、本実施形態のバッテリ制御装置4による充放電制限処理について、図5のフローチャートを参照して説明する。この処理ルーチンは、MG7の駆動中、周期的に、或いは何らかの動作をトリガとして繰り返し実行される。以下のフローチャートの説明で、記号「S」はステップを意味する。
ここで、図3のタイムチャートとの関係では、図3で例示した時刻t0、t1、t2、t3、t4の各間隔に対し、この処理ルーチンの処理周期は短く設定されているものとする。言い換えれば、上記各時刻の間に少なくとも1回以上の処理が実行されることを前提とする。したがって、時刻t0から時刻t1までの間、及び、時刻t2から時刻t3までの間におけるバッテリ温度選択値TbSELの前回値は、それぞれ、時刻t0及び時刻t2以後に選択されたものである。
Next, the charge / discharge limiting process by the
Here, in relation to the time chart of FIG. 3, it is assumed that the processing cycle of this processing routine is set shorter for each interval of the times t0, t1, t2, t3, and t4 illustrated in FIG. In other words, it is premised that at least one process is performed during each time. Therefore, the previous values of the battery temperature selection value Tb SEL during the period from the time t0 to the time t1 and the period from the time t2 to the time t3 are respectively selected after the time t0 and the time t2.
S1では、最高/最低温度抽出部42は、バッテリ制御装置4に入力された複数のセル温度Tb1〜TbNの中からバッテリ最高温度TbMAX及びバッテリ最低温度TbMINを抽出する。
S2では、第1参照値比較部43は、バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1を超えているか否か判断する。
S2でYESの場合、S3に移行する。S3では、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELとしてバッテリ最高温度TbMAXを選択する。
S2でNOの場合、S4に移行する。
In S1, the maximum / minimum
In S2, the first reference
In the case of YES in S2, the process proceeds to S3. In S3, the battery
If NO in S2, the process moves to S4.
S4では、第2参照値比較部44は、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2未満であるか否か判断する。
S4でYESの場合、S5に移行する。S5では、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELとしてバッテリ最低温度TbMINを選択する。
S4でNOの場合、S6に移行する。
In S4, the second reference
In the case of YES at S4, the process moves to S5. In S5, the battery
If NO in S4, the process proceeds to S6.
S6では、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELの前回値を保持する。ただし、MG駆動開始後の初回処理では、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELの初回値として、過熱防止を優先し、例えばバッテリ最高温度TbMAXを選択する。或いは、初回値として第1参照値Tref1を選択してもよい。
S7では、充放電制限値設定部46は、バッテリ温度選択値TbSELに基づき、図4の特性マップを用いて充放電制限値を設定する。
In S6, the battery
At S7, the charge / discharge limit
図5のフローチャートのS2〜S5の処理をまとめると、上述の図3、図4を参照した説明の通り、次のように言い表すことができる。
(1)バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1を超え、且つ、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2以上であるとき、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELとしてバッテリ最高温度TbMAXを選択する。
これにより、温度の高いバッテリセルの過熱を防止することができる。
The processes of S2 to S5 in the flowchart of FIG. 5 can be expressed as follows as described above with reference to FIGS. 3 and 4.
(1) When the battery maximum temperature Tb MAX exceeds the first reference value Tref1 and the battery minimum temperature Tb MIN is the second reference value Tref2 or more, the battery
This can prevent overheating of the high temperature battery cell.
(2)バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1以下であり、且つ、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2未満であるとき、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELとしてバッテリ最低温度TbMINを選択する。
これにより、温度の低いバッテリセルの劣化を防止することができる。
(2) When battery maximum temperature Tb MAX is equal to or less than first reference value Tref1 and battery minimum temperature Tb MIN is less than second reference value Tref2, battery
Thereby, deterioration of the low temperature battery cell can be prevented.
(3)バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1を超え、且つ、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2未満であるとき、バッテリ温度選択部45は、バッテリ温度選択値TbSELとしてバッテリ最高温度TbMAXを選択する。
これにより、温度の高いバッテリセルの過熱を優先して防止することができる。
(3) When the battery maximum temperature Tb MAX exceeds the first reference value Tref1 and the battery minimum temperature Tb MIN is less than the second reference value Tref2, the battery
Thereby, it is possible to prevent overheating of the battery cell having high temperature with priority.
また、フローチャートのS6の通り、バッテリ温度選択部45は、バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1以下であり、且つ、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2以上であるとき、バッテリ温度選択値TbSELの前回値を保持する。これにより、バッテリセルが過熱又は劣化に至る可能性が小さいと判断される場合の処理を簡潔にすることができる。
Further, as indicated by S6 in the flowchart, the battery
以上のように、本実施形態のバッテリ制御装置4は、バッテリ2の複数のセル温度のばらつきを考慮し、適切な充放電制限値を設定することができる。よって、バッテリ2の全てのセルについて過熱又は劣化を回避可能な領域で、バッテリ2を有効に使用することができる。
As described above, the
(その他の実施形態)
上記実施形態では、第1参照値Tref1及び第2参照値Tref2は、正常温度範囲である中温領域に設定される。つまり、バッテリ最高温度TbMAXが第1参照値Tref1を上回ること、又は、バッテリ最低温度TbMINが第2参照値Tref2を下回ることは、バッテリ温度の異常を意味するものではない。
他の実施形態では、第1参照値Tref1よりも高い高温側の異常判定閾値と、第2参照値Tref2よりも低い低温側の異常判定閾値とを設定し、バッテリ制御装置が取得した複数のセル温度に基づく異常検出をあわせて実施するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the first reference value Tref1 and the second reference value Tref2 are set in the middle temperature range which is the normal temperature range. In other words, the battery maximum temperature Tb MAX exceeds a first reference value Tref1, or minimum battery temperature Tb MIN to be less than the second reference value Tref2 is not intended to mean an abnormality of the battery temperature.
In another embodiment, a plurality of cells acquired by the battery control device are set on the high temperature side abnormality determination threshold higher than the first reference value Tref1 and the low temperature side abnormality determination threshold lower than the second reference value Tref2. The abnormality detection based on the temperature may be performed together.
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 As mentioned above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment at all, and can be implemented in various forms in the range which does not deviate from the meaning of an invention.
2 ・・・バッテリ、
31〜36・・・セル温度センサ、
4 ・・・バッテリ制御装置、
42・・・最高/最低温度抽出部、
43・・・第1参照値比較部、
44・・・第2参照値比較部、
45・・・バッテリ温度選択部、
46・・・充放電制限値設定部、
90・・・ハイブリッド自動車。
2 ... battery
31 to 36 ... cell temperature sensor,
4 ・ ・ ・ Battery control device,
42 · · · maximum / minimum temperature extraction unit,
43: first reference value comparison unit,
44: Second reference value comparison unit,
45: Battery temperature selection unit,
46 ... charge / discharge limit value setting unit,
90 ・ ・ ・ Hybrid car.
Claims (3)
第1参照値と前記バッテリ最高温度とを比較する第1参照値比較部(43)と、
前記第1参照値よりも低い第2参照値と前記バッテリ最低温度とを比較する第2参照値比較部(44)と、
前記第1参照値比較部及び前記第2参照値比較部による比較結果に基づき、バッテリ温度選択値(TbSEL)を設定するバッテリ温度選択部(45)と、
前記バッテリ温度選択値に基づいて、前記バッテリの充放電制限値を設定する充放電制限値設定部(46)と、
を備え、
前記バッテリ温度選択部は、
前記バッテリ最高温度が前記第1参照値を超え、且つ、前記バッテリ最低温度が前記第2参照値以上であるとき、前記バッテリ温度選択値として前記バッテリ最高温度を選択し、
前記バッテリ最高温度が前記第1参照値以下であり、且つ、前記バッテリ最低温度が前記第2参照値未満であるとき、前記バッテリ温度選択値として前記バッテリ最低温度を選択するバッテリ制御装置。 A plurality of cell temperatures of the battery (2) are obtained from a plurality of temperature sensors (31 to 36), and a battery maximum temperature (Tb MAX ) which is the highest temperature among the plurality of cell temperatures, and the plurality of cell temperatures A maximum / minimum temperature extraction unit (42) for extracting a battery minimum temperature (Tb MIN ) which is the lowest temperature of
A first reference value comparison unit (43) that compares a first reference value with the battery maximum temperature;
A second reference value comparison unit (44) that compares the battery minimum temperature with a second reference value lower than the first reference value;
A battery temperature selection unit (45) for setting a battery temperature selection value (Tb SEL ) based on the comparison result by the first reference value comparison unit and the second reference value comparison unit;
A charge / discharge limit value setting unit (46) configured to set the charge / discharge limit value of the battery based on the battery temperature selection value;
Equipped with
The battery temperature selection unit
When the battery maximum temperature exceeds the first reference value and the battery minimum temperature is equal to or higher than the second reference value, the battery maximum temperature is selected as the battery temperature selection value;
The battery control device selects the battery minimum temperature as the battery temperature selection value when the battery maximum temperature is equal to or less than the first reference value and the battery minimum temperature is less than the second reference value.
前記バッテリ最高温度が前記第1参照値以下であり、且つ、前記バッテリ最低温度が前記第2参照値以上であるとき、前記バッテリ温度選択値の前回値を保持する請求項1に記載のバッテリ制御装置。 The battery temperature selection unit
The battery control according to claim 1, wherein when the battery maximum temperature is equal to or less than the first reference value and the battery minimum temperature is equal to or more than the second reference value, the battery control according to claim 1 holds the previous value of the battery temperature selection value. apparatus.
前記バッテリ最高温度が前記第1参照値を超え、且つ、前記バッテリ最低温度が前記第2参照値未満のとき、前記バッテリ温度選択値として前記バッテリ最高温度を選択する請求項1または2に記載のバッテリ制御装置。 The battery temperature selection unit
The battery maximum temperature is selected as the battery temperature selection value when the battery maximum temperature exceeds the first reference value and the battery minimum temperature is less than the second reference value. Battery control unit.
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