JP6889403B2 - Temperature control device - Google Patents
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Description
本開示は、二次電池を加温する温度制御装置に関する。 The present disclosure relates to a temperature control device for heating a secondary battery.
二次電池（以下、単に「電池」ともいう）は、電池の温度が低いと、入出力特性が低下したり、劣化が進行したりする場合がある。そのため、電池は、電池の温度が一定以上である状態で使用されることが望ましい。 When the temperature of the secondary battery (hereinafter, also simply referred to as “battery”) is low, the input / output characteristics may deteriorate or the deterioration may progress. Therefore, it is desirable that the battery be used in a state where the temperature of the battery is above a certain level.
特開２００７−２１３９３９号公報（特許文献１）には、複数の電池を積層した組電池を加温するヒータを備えた温度制御装置が開示されている。このヒータは、温度制御装置の外部に設けられた外部電源から供給される電力で作動する。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-213939 (Patent Document 1) discloses a temperature control device including a heater for heating an assembled battery in which a plurality of batteries are stacked. This heater operates with electric power supplied from an external power source provided outside the temperature control device.
組電池においては、外部電源が温度制御装置に接続されてヒータが作動している状態（以下「ヒータオン状態」ともいう）において、ヒータと各電池との位置関係の違いなどに起因して、電池間で温度ばらつきが生じ得る。また、外部電源が温度制御装置に接続されておらずヒータが作動していない状態（以下「ヒータオフ状態」ともいう）においも、各電池の配置の違いなどに起因して、電池間の温度ばらつきが生じ得る。そのため、ヒータオン状態およびヒータオフ状態のいずれにおいても電池間の温度ばらつきを推定し、その結果をヒータの通電量の制御などに反映させることが望ましい。 In the assembled battery, when the external power supply is connected to the temperature control device and the heater is operating (hereinafter, also referred to as “heater on state”), the battery is caused by the difference in the positional relationship between the heater and each battery. Temperature variations can occur between them. In addition, even when the external power supply is not connected to the temperature control device and the heater is not operating (hereinafter, also referred to as "heater off state"), the temperature varies between the batteries due to the difference in the arrangement of each battery. Can occur. Therefore, it is desirable to estimate the temperature variation between the batteries in both the heater on state and the heater off state, and reflect the result in the control of the energization amount of the heater.
電池間の温度ばらつきを推定するために、ヒータに温度センサを設け、この温度センサの検出値を用いて電池間の温度ばらつきを推定することが考えられる。しかしながら、温度センサの電源がヒータと同じ外部電源である場合、ヒータオフ状態で温度センサが使用できないため、ヒータオフ状態における電池間の温度ばらつきを、温度センサを用いて推定することはできない。特許文献１には、このような課題およびその対策について何ら言及されていない。
In order to estimate the temperature variation between the batteries, it is conceivable to provide a temperature sensor in the heater and estimate the temperature variation between the batteries using the detection value of the temperature sensor. However, when the power source of the temperature sensor is the same external power source as the heater, the temperature sensor cannot be used in the heater off state, so that the temperature variation between the batteries in the heater off state cannot be estimated by using the temperature sensor.
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、組電池内における電池間の温度ばらつきを精度よく算出することである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to accurately calculate temperature variations between batteries in an assembled battery.
本開示に係る温度制御装置は、外部電源から供給される電力を用いて二次電池を加温するヒータと、二次電池の電流を検出する電流センサと、二次電池の温度を検出する温度センサと、二次電池の温度ばらつきを算出する制御部とを備える。制御部は、ヒータが外部電源から電力の供給を受けて二次電池を加温しているヒータオン状態である場合は、ヒータオン状態が継続している時間と温度センサの検出値とを用いて二次電池の温度ばらつきを算出し、ヒータが外部電源から電力の供給を受けておらず二次電池を加温していないヒータオフ状態である場合は、電流センサの検出値を用いて二次電池の温度ばらつきを算出する。 The temperature control device according to the present disclosure includes a heater that heats a secondary battery using electric power supplied from an external power source, a current sensor that detects the current of the secondary battery, and a temperature that detects the temperature of the secondary battery. It includes a sensor and a control unit that calculates the temperature variation of the secondary battery. When the heater is in the heater-on state in which the secondary battery is heated by receiving power from an external power source, the control unit uses the duration of the heater-on state and the detection value of the temperature sensor. Calculate the temperature variation of the secondary battery, and if the heater is not receiving power from the external power supply and the secondary battery is not heated, the heater is off, and the value detected by the current sensor is used to determine the secondary battery. Calculate the temperature variation.
上記構成によれば、ヒータオン状態である場合は、ヒータオン状態が継続している時間と温度センサの検出値とを用いて二次電池の温度ばらつきが算出される。一方、ヒータオフ状態である場合は、温度センサを用いることなく、電流センサの検出値を用いて二次電池の温度ばらつきが算出される。そのため、温度センサの電源がヒータと同じ外部電源である場合、すなわちヒータオフ状態で温度センサが使用できない場合であっても、ヒータオフ状態における電池間の温度ばらつきを算出することができる。 According to the above configuration, when the heater is on, the temperature variation of the secondary battery is calculated using the time during which the heater is on and the value detected by the temperature sensor. On the other hand, when the heater is off, the temperature variation of the secondary battery is calculated using the detected value of the current sensor without using the temperature sensor. Therefore, even when the power source of the temperature sensor is the same external power source as the heater, that is, when the temperature sensor cannot be used in the heater off state, the temperature variation between the batteries in the heater off state can be calculated.
本開示によれば、組電池内における電池間の温度ばらつきを精度よく算出することができる。 According to the present disclosure, it is possible to accurately calculate the temperature variation between batteries in the assembled battery.
以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
以下に示す実施の形態においては、温度制御装置１が、電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両に搭載される構成を例に説明する。
＜温度制御装置の構成＞
図１は、本実施の形態に係る温度制御装置１が搭載された車両１００の全体構成を概略的に示す図である。温度制御装置１は、組電池３と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）７と、ヒータ９と、温度センサ１０と、電流センサ１１とを備える。
In the embodiment shown below, the configuration in which the
<Configuration of temperature control device>
FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a
以下に示す実施の形態においては、温度制御装置１が、電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両に搭載される構成を例に説明する。なお、温度制御装置１が用いられるのは、電動車両に限られるものではない。
In the embodiment shown below, the configuration in which the
組電池３は、複数の二次電池である単電池（以下、単に「電池」ともいう）５を積層して構成される。組電池３は、たとえば、モータジェネレータを駆動するための電力を蓄え、パワーコントロールユニットを通じてモータジェネレータへ電力を供給する（いずれも図示せず）。また、組電池３は、モータジェネレータの発電時にパワーコントロールユニットを通じて発電電力を受けて充電される。電池５としては、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などである。
The assembled
ＥＣＵ７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリ（より具体的にはＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory））と、各種信号を入出力するための入出力ポート（いずれも図示せず）とを含んで構成される。ＥＣＵ７は、各センサから受ける信号ならびにメモリに記憶されたプログラムに基づいて、組電池３の充放電を制御したり、ヒータ９の温度を制御したりする。また、ＥＣＵ７は、車両１００がＩＧ−ＯＦＦ状態になると、タイマ起動して所定の間隔でヒータ９の電源状態を監視する。なお、ＩＧ−ＯＦＦ状態とは、車両１００のメインシステムが停止されている状態をいう。ＩＧ−ＯＮ状態とは、車両１００のメインシステムが起動されている状態をいう。
The ECU 7 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory (more specifically, a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory)), and an input / output port for inputting / outputting various signals (all of which are shown in the figure). ) And is included. The ECU 7 controls the charging / discharging of the assembled
電流センサ１１は、組電池３に入出力される電流ＩＢを検出する。電流センサ１１は、検出した電流ＩＢをＥＣＵ７に出力する。
The
ヒータ９は、ＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２０と、プラグ３０と、ケーブル４１，４２とを含む。ヒータ９は、組電池３の一端面に電池５の積層方向に沿って設けられ、組電池３を加熱する。ヒータ９は、温度制御装置１の外部に設けられた外部電源５０からケーブル４１，４２を介して供給される電力によって組電池３を加温する。本実施の形態では、外部電源５０から交流電力が供給される場合について説明する。
The
外部電源５０と接続可能に構成されたプラグ３０が外部電源５０と接続されると、ＡＣ／ＤＣ変換アダプタ２０で直流電力に変換されてヒータ９に供給される。
When the
温度センサ１０は、電池５の温度を検出する。温度センサ１０は、検出した温度をＥＣＵ７に出力する。本実施の形態においては、温度センサ１０は、ヒータ９に設けられ、ヒータ９に供給される外部電源５０からの電力によって、電池５の温度を検出する。
The
本実施の形態においては、図１に示すように、３つの温度センサ１０が、図１に示す位置Ａ、位置Ｂおよび位置Ｃの３箇所にそれぞれ設けられる。
＜温度制御装置による組電池の温度制御＞
一般に、二次電池は、二次電池の温度が低いと、入出力特性が低下したり、二次電池の劣化が進行したりする場合がある。そのため、二次電池は、二次電池の温度が一定以上である状態で使用されることが望ましい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, three
<Temperature control of the assembled battery by the temperature control device>
In general, when the temperature of the secondary battery is low, the input / output characteristics of the secondary battery may deteriorate or the deterioration of the secondary battery may progress. Therefore, it is desirable that the secondary battery is used in a state where the temperature of the secondary battery is above a certain level.
組電池３においては、外部電源５０が温度制御装置１に接続されてヒータ９が動作している状態（以下「ヒータオン状態」ともいう）において、ヒータ９と各電池５との位置関係の違いなどに起因して、電池５間で温度ばらつきＤが生じ得る。
In the assembled
なお、本実施の形態においては、温度ばらつきＤは、温度センサ１０で検出した電池５の温度のうち最も低い温度と、組電池３内の電池５の最低温度との差を温度ばらつきＤとする。
In the present embodiment, the temperature variation D is the difference between the lowest temperature of the
図２は、ヒータオン時間Ｔ毎の組電池３における温度センサ１０の位置と温度との関係を示す図である。図２には、ヒータオン時間ｔ１〜ｔ４における組電池３内の電池５の温度を測定した実験結果がそれぞれ示されている。ヒータオン時間Ｔとは、ヒータオン状態が継続している時間をいう。ヒータオン時間ｔ１〜ｔ４は、ヒータオン時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の順に継続時間が長くなっている（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４）。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the position of the
図２においては、横軸に組電池３における温度センサ１０の設けられた位置が示され、縦軸に電池５の温度が示されている。図２の横軸は、図１における車両１００の左右方向に対応しており、温度センサ１０の設けられた位置Ａ、位置Ｂおよび位置Ｃは図１における位置Ａ、位置Ｂおよび位置Ｃに対応するものである。
In FIG. 2, the horizontal axis shows the position of the
位置Ａ、位置Ｂおよび位置Ｃに設けられた温度センサ１０によって検出された温度は、ヒータオン時間ｔ１〜ｔ４のいずれにおいても位置Ｂにおける温度が最も低い温度となっている。しかし、図２に示される通り、実際の組電池３内における最低温度は位置Ｂにおける温度よりも低い温度となっている。
The temperature detected by the
そのため、温度センサ１０で検出された温度のうち最も低い温度（位置Ｂにおける温度）と、実際の組電池３の最低温度とには、温度ばらつきＤが生じている。具体的には、ヒータオン時間ｔ１〜ｔ４のそれぞれに応じて、温度ばらつきＤ１〜Ｄ４が生じている。
Therefore, there is a temperature variation D between the lowest temperature (the temperature at the position B) detected by the
温度ばらつきＤは、ヒータオン時間Ｔに応じて変化し得る。つまり、ヒータオン時間ｔ１〜ｔ４のそれぞれに応じて生じている温度ばらつきＤ１〜Ｄ４はそれぞれ異なる大きさである。 The temperature variation D can change depending on the heater on time T. That is, the temperature variations D1 to D4 generated according to the heater on times t1 to t4 have different sizes.
図３は、ヒータオン時間Ｔと温度ばらつきＤとの関係を示す図である。図３においては、横軸にヒータオン時間Ｔが示され、縦軸に温度ばらつきＤが示されている。図３に示されたグラフは、温度ばらつきＤの時間に応じた推移を示しており、実験的に求められたものである。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the heater on time T and the temperature variation D. In FIG. 3, the horizontal axis shows the heater on time T, and the vertical axis shows the temperature variation D. The graph shown in FIG. 3 shows the transition of the temperature variation D according to the time, and was obtained experimentally.
図３には、ヒータオン時間Ｔに応じて温度ばらつきＤが異なることが示されている。具体的には、ヒータオン状態となった後、一定時間経過するまではヒータオン時間経過に伴って温度ばらつきＤは増加するが、一定時間経過後にヒータオン時間経過に伴って温度ばらつきＤは減少していくことが示されている。そのため、図３に示されるように、ヒータオン時間ｔ１〜ｔ４に応じて生じる温度ばらつきＤ１〜Ｄ４は異なる大きさとなる。 FIG. 3 shows that the temperature variation D differs depending on the heater on time T. Specifically, the temperature variation D increases with the passage of the heater on time until a certain time elapses after the heater is turned on, but the temperature variation D decreases with the passage of the heater on time after the elapse of a certain time. Is shown. Therefore, as shown in FIG. 3, the temperature variations D1 to D4 that occur according to the heater on times t1 to t4 have different sizes.
以上のように、ヒータオン状態において、電池５間で温度ばらつきＤが生じ得る。そこで、温度制御装置１は、ヒータオン状態である場合は、ヒータオン状態が継続している時間であるヒータオン時間Ｔと温度センサ１０の検出値とを用いて組電池３の温度ばらつきＤを算出する。
As described above, the temperature variation D may occur between the
一方で、外部電源５０が温度制御装置１に接続されておらずヒータ９が作動していない状態（以下「ヒータオフ状態」ともいう）においても、各電池５の配置の違いなどに起因して、電池５間の温度ばらつきＤｏｆｆが生じ得る。温度ばらつきＤｏｆｆは、組電池３に流れる電流ＩＢによる発熱や、ヒータオフ状態となってからの経過時間などに応じて変化し得る。そのため、ヒータオン状態およびヒータオフ状態のいずれにおいても電池５間の温度ばらつきを推定し、その結果をヒータ９の通電量の制御などに反映させることが望ましい。
On the other hand, even in a state where the
電池５間の温度ばらつきＤを推定するために、ヒータ９に設けられた温度センサ１０の検出した温度を用いて電池５間の温度ばらつきＤを推定することが考えられる。
In order to estimate the temperature variation D between the
しかしながら、温度センサ１０の電源がヒータと同じ外部電源５０であるため、ヒータオフ状態では温度センサ１０が使用できず、ヒータオフ状態における電池５間の温度ばらつきＤを、温度センサ１０を用いて推定することはできない。
However, since the power source of the
本実施の形態においては、ヒータオフ状態である場合は、電流センサ１１の検出値を用いて組電池３の温度ばらつきＤｏｆｆを算出する。そのため、温度センサ１０の電源がヒータ９と同じ外部電源５０である場合、すなわちヒータオフ状態で温度センサが使用できない場合であっても、ヒータオフ状態における電池５間の温度ばらつきＤｏｆｆを算出することができる。
In the present embodiment, when the heater is off, the temperature variation Doff of the assembled
図４は、組電池３内における電池５の最低温度の算出を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、所定の間隔毎に繰り返し実行される。各ステップ（以下、Ｓと略す）は、基本的にはＥＣＵ７によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ７内に作製された電子回路によるハードウェア処理によって実現されてもよい。
FIG. 4 is a flowchart showing the calculation of the minimum temperature of the
ＥＣＵ７は、ヒータ９がヒータオン状態であり、かつ、車両１００がＩＧ−ＯＦＦ状態であるかを判定する（Ｓ１０）。ＥＣＵ７は、ヒータ９がヒータオン状態であり、かつ、車両１００がＩＧ−ＯＦＦ状態であると判定すると（Ｓ１０においてＹＥＳ）、ヒータオン時間Ｔを算出する（Ｓ２０）。
The ECU 7 determines whether the
ここで、ヒータオン時間Ｔの算出について説明する。図５は、ヒータオン時間の算出を模式的に示す図である。図５には、ＩＧの状態と、ヒータ９の状態と、ＥＣＵ７の状態とが示されている。
Here, the calculation of the heater on time T will be described. FIG. 5 is a diagram schematically showing the calculation of the heater on time. FIG. 5 shows the state of the IG, the state of the
ＩＧの状態は、ＩＧ−ＯＮの状態であるかＩＧ−ＯＦＦ状態であるかが示されている。ヒータ９の状態は、ヒータオン状態であるかヒータオフ状態であるかが示されている。ＥＣＵ７の状態は、ＥＣＵ７がタイマ起動している状態であるか否かが示されている。
The IG state indicates whether it is an IG-ON state or an IG-OFF state. The state of the
車両１００がＩＧ−ＯＦＦ状態となり、外部電源５０が温度制御装置１に接続されてヒータが動作開始すると（ヒータオン状態）、ＥＣＵ７はタイマ起動して、一定の間隔でヒータ９の状態を監視する。
When the
図５においては、ＥＣＵ７は、１回目の起動時にヒータ９の電源がオン状態であることを検出する。すると、ＥＣＵ７は、ヒータオン時間の計測を開始する。そして、ＥＣＵ７は、２回目の起動時においてヒータ９の電源がオン状態であることを検出すると、１回目の起動時から２回目の起動時までの時間をヒータオン時間ｔ１として算出し記憶する。さらに、ＥＣＵ７は、３回目の起動時においてヒータ９の電源がオン状態であることを検出すると、前回に算出したヒータオン時間ｔ１に、２回目の起動時から３回目の起動時までの時間を加算してヒータオン時間ｔ２を算出し記憶する。同様に、ＥＣＵ７は、４回目の起動時においてヒータ９の電源がオン状態であることを検出すると、前回に算出したヒータオン時間ｔ２に、３回目の起動時から４回目の起動時までの時間を加算してヒータオン時間ｔ３を算出し記憶する。
In FIG. 5, the ECU 7 detects that the power of the
その後、ＥＣＵ７の５回目の起動の前にヒータ９の電源はオフ状態となっており、かつ、ＩＧはＩＧ−ＯＦＦ状態からＩＧ−ＯＮ状態に切り替わっている。そのため、ＥＣＵ７は、４回目の起動時までに計測した時間をヒータオン時間Ｔとして算出して記憶する。
After that, before the fifth activation of the ECU 7, the power supply of the
なお、ヒータオン時間Ｔの算出は、上記の方法に限られるものではない。たとえば、上記の方法では、ヒータオン状態を検出後にヒータオン時間Ｔの計測が開始され、ヒータオフ状態となる前までの時間をヒータオン時間Ｔとして算出するため、実際のヒータオン時間よりも短くなる可能性がある。そのため、補正係数を加算してヒータオン時間Ｔを算出してもよい。 The calculation of the heater on time T is not limited to the above method. For example, in the above method, since the measurement of the heater-on time T is started after the heater-on state is detected and the time before the heater-off state is calculated as the heater-on time T, it may be shorter than the actual heater-on time. .. Therefore, the heater on time T may be calculated by adding the correction coefficient.
図４に戻り、ＥＣＵ７は、ヒータオン時間Ｔを算出した後、ヒータオン時間Ｔを用いてヒータオン中における温度ばらつきＤを算出する（Ｓ３０）。ヒータオン時間Ｔとヒータオン中の温度ばらつきＤとの関係は、実験等によって予め求められ、ＥＣＵ７のメモリにマップ（図３）として記憶されている。ＥＣＵ７は、マップを参照してＳ２０で算出したヒータオン時間Ｔに対応する温度ばらつきＤを算出する。 Returning to FIG. 4, the ECU 7 calculates the heater-on time T, and then calculates the temperature variation D during the heater-on using the heater-on time T (S30). The relationship between the heater on time T and the temperature variation D during heater on is obtained in advance by an experiment or the like, and is stored as a map (FIG. 3) in the memory of the ECU 7. The ECU 7 calculates the temperature variation D corresponding to the heater on time T calculated in S20 with reference to the map.
ＥＣＵ７は、組電池３内の電池５の最低温度（以下「電池最低温度」ともいう）Ｔｍｉｎを算出する（Ｓ４０）。具体的には、ＥＣＵ７は、温度センサ１０で検出した温度のうち最も低い温度（以下「センサ最低温度」ともいう）ＳｍｉｎとＳ３０で算出した温度ばらつきＤを用いて以下の式（１）によって算出する。
The ECU 7 calculates the minimum temperature (hereinafter, also referred to as “battery minimum temperature”) Tmin of the
電池最低温度Ｔｍｉｎ＝センサ最低温度Ｓｍｉｎ−温度ばらつきＤ・・・（１）
ＥＣＵ７は、算出した電池最低温度Ｔｍｉｎをメモリに記憶する。
Battery minimum temperature Tmin = Sensor minimum temperature Smin-Temperature variation D ... (1)
The ECU 7 stores the calculated minimum battery temperature Tmin in the memory.
ＥＣＵ７は、Ｓ１０において、ヒータ９がヒータオン状態であり、かつ、車両１００がＩＧ−ＯＦＦ状態であると判定されないと（Ｓ１０においてＮＯ）、処理をＳ５０に進める。ＥＣＵ７は、ヒータ９がヒータオフ状態であり、かつ車両１００がＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態かを判定する（Ｓ５０）。ＥＣＵ７は、ヒータ９がヒータオフ状態であり、かつ車両１００がＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態であると判定されないと（Ｓ５０においてＮＯ）、処理をリターンに戻す。なお、ＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態とは、車両１００のメインシステムが起動しており、かつ、車両１００が走行可能な状態をいう。
If it is not determined in S10 that the
ＥＣＵ７は、ヒータ９がヒータオフ状態であり、かつ車両１００がＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態であると判定すると（Ｓ５０においてＹＥＳ）、電流センサ１１によって検出される電流ＩＢを用いてヒータ９のヒータオフ状態における温度ばらつきＤｏｆｆを算出する（Ｓ６０）。具体的には、たとえば、温度ばらつきＤｏｆｆは、電流ＩＢおよびメモリに記憶した前回の温度ばらつきＤｏｆｆとを用いて以下の式（２）により算出される。
When the ECU 7 determines that the
Ｄｏｆｆ（今回）＝Ｄｏｆｆ（前回）−Ｋｐ×（ＩＢ）２−Ｋ０・・・（２）
なお、温度ばらつきＤｏｆｆ（前回）がない場合、すなわち、ヒータオン状態かつＩＧ−ＯＦＦ状態からヒータオフ状態かつＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態に移行した場合においては、温度ばらつきＤｏｆｆ（前回）の初期値にはヒータオン状態かつＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態において算出された温度ばらつきＤが用いられる。
Doff (this time) = Doff (previous) -Kp × (IB) 2- K0 ... (2)
When there is no temperature variation Doff (previous), that is, when the heater is on and the IG-OFF state is changed to the heater off state and READY-ON state, the initial value of the temperature variation Doff (previous) is the heater on state. The temperature variation D calculated in the READY-ON state is used.
Ｋｐ×（ＩＢ）２は、組電池３に流れる電流ＩＢによるジュール熱によって、温度ばらつきＤｏｆｆが解消する項である。Ｋｐは理論上の係数である。Ｋ０は、組電池３内の電池５間における熱伝達によって温度ばらつきＤｏｆｆが解消する項である。
Kp × (IB) 2 is a term in which the temperature variation Doff is eliminated by the Joule heat generated by the current IB flowing through the assembled
なお、温度ばらつきＤｏｆｆの算出については、ヒータオフ状態かつＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態において温度ばらつきＤｏｆｆが算出できればよく、上記の方法に限られるものではない。公知の種々の方法が用いられてもよい。 The calculation of the temperature variation Doff is not limited to the above method as long as the temperature variation Doff can be calculated in the heater off state and the READY-ON state. Various known methods may be used.
ＥＣＵ７は、ヒータオフ状態における温度ばらつきＤｏｆｆをヒータオン時間Ｔに換算する（Ｓ７０）。 The ECU 7 converts the temperature variation Doff in the heater off state into the heater on time T (S70).
ここで、温度ばらつきＤｏｆｆのヒータオン時間Ｔへの換算について説明する。図６は、温度ばらつきＤｏｆｆのヒータオン時間Ｔへの換算を説明するための図である。図６は、図３に示したマップと同様のものであり、ヒータオフ状態における温度ばらつきＤｏｆｆのヒータオン時間Ｔへの換算を説明するためのものである。 Here, the conversion of the temperature variation Doff into the heater on time T will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining the conversion of the temperature variation Doff into the heater on time T. FIG. 6 is similar to the map shown in FIG. 3, and is for explaining the conversion of the temperature variation Doff in the heater off state to the heater on time T.
ＥＣＵ７は、Ｓ３０において説明したＥＣＵ７のメモリに記憶されているマップを読み出す。そして、マップを参照して温度ばらつきＤｏｆｆに対応するヒータオン時間Ｔを算出する（Ｓ７０）。このようにして、温度ばらつきＤｏｆｆのヒータオン時間Ｔへの換算が行われる。 The ECU 7 reads out the map stored in the memory of the ECU 7 described in S30. Then, the heater on time T corresponding to the temperature variation Doff is calculated with reference to the map (S70). In this way, the temperature variation Doff is converted into the heater on time T.
ＥＣＵ７は、換算されたヒータオン時間Ｔｏｆｆをメモリに記憶する（Ｓ８０）。
そして、ＥＣＵ７は、ヒータオフ状態かつＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態から、ヒータオン状態かつＩＧ−ＯＦＦ状態に移行すると、Ｓ２０のヒータオン時間Ｔの算出にヒータオン時間Ｔｏｆｆを用いる。具体的には、図５において説明したヒータオン時間Ｔの算出において、ＥＣＵ７は、ヒータオン時間Ｔの計測の開始する値にヒータオン時間Ｔｏｆｆを用いる。つまり、ＥＣＵ７は、ヒータオン時間Ｔの計測を開始する初期値をヒータオン時間Ｔｏｆｆとする。これによって、ヒータオフ状態における温度ばらつきＤｏｆｆをヒータオン状態における温度ばらつきＤの算出に反映することができる。
The ECU 7 stores the converted heater on time Toff in the memory (S80).
Then, when the ECU 7 shifts from the heater-off state and READY-ON state to the heater-on state and IG-OFF state, the heater-on time Toff is used to calculate the heater-on time T of S20. Specifically, in the calculation of the heater-on-time T described with reference to FIG. 5, the ECU 7 uses the heater-on-time Toff as the value at which the measurement of the heater-on-time T starts. That is, the ECU 7 sets the initial value at which the measurement of the heater on time T is started as the heater on time Tof. Thereby, the temperature variation Doff in the heater off state can be reflected in the calculation of the temperature variation D in the heater on state.
以上のように、温度制御装置１は、ヒータオン状態かつＩＧ−ＯＦＦ状態である場合は、ヒータオン時間Ｔと温度センサ１０の検出値とを用いて組電池３の温度ばらつきＤを算出し、ヒータオフ状態かつＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態である場合は、電流センサ１１の検出値を用いて組電池３の温度ばらつきＤｏｆｆを算出する。そして、温度制御装置１は、ヒータオフ状態における温度ばらつきＤｏｆｆをヒータオン時間Ｔｏｆｆに換算する。そして、ヒータオフ状態かつＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態からヒータオン状態かつＩＧ−ＯＦＦ状態に切り替わった際に、ヒータオン時間Ｔの算出に換算されたヒータオン時間Ｔｏｆｆが用いられる。これによって、ヒータオフ状態における温度ばらつきＤｏｆｆをヒータオン状態における温度ばらつきＤの算出に反映することができる。ゆえに、組電池３内における電池５間の温度ばらつきＤを精度よく算出することができる。
As described above, when the
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the description of the embodiment described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
１ 温度制御装置、３ 組電池、５ 電池、９ ヒータ、１０ 温度センサ、１１ 電流センサ、２０ 変換アダプタ、３０ プラグ、４１，４２ ケーブル、５０ 外部電源、１００ 車両。 1 temperature control device, 3 sets of batteries, 5 batteries, 9 heaters, 10 temperature sensors, 11 current sensors, 20 conversion adapters, 30 plugs, 41,42 cables, 50 external power supplies, 100 vehicles.
Claims (1)
前記二次電池の電流を検出する電流センサと、
前記二次電池の温度を検出する温度センサと、
前記二次電池の温度ばらつきを算出する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記ヒータが前記外部電源から電力の供給を受けて前記二次電池を加温しているヒータオン状態である場合は、前記ヒータオン状態が継続している時間と前記温度センサの検出値とを用いて前記二次電池の前記温度ばらつきを算出し、
前記ヒータが前記外部電源から電力の供給を受けておらず前記二次電池を加温していないヒータオフ状態である場合は、前記電流センサの検出値を用いて前記二次電池の前記温度ばらつきを算出する、温度制御装置。 A heater that heats the secondary battery using the power supplied from an external power source,
A current sensor that detects the current of the secondary battery and
A temperature sensor that detects the temperature of the secondary battery and
It is equipped with a control unit that calculates the temperature variation of the secondary battery.
The control unit
When the heater is in the heater-on state in which the secondary battery is heated by receiving power supplied from the external power source, the time during which the heater-on state continues and the detection value of the temperature sensor are used. Calculate the temperature variation of the secondary battery and calculate
When the heater is in a heater-off state in which power is not supplied from the external power source and the secondary battery is not heated, the temperature variation of the secondary battery is determined by using the detection value of the current sensor. A temperature control device to calculate.
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