JP7468462B2 - 電池システム - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に従う電池システムの構成を模式的に示す図である。図1を参照して、電池システム90は、電池ユニット1と、サーミスタ80と、システムメインリレー(SMR:System Main Relay)95と、電流センサ53と、ECU(Electronic Control Unit)100とを備える。
ECU100は、サーミスタ80の検出値TD(t)の時間的な微分値に従って温度補正量CA(t)を設定するように構成されている。
TD(t)=TD(t-Δt)+(W/α)×Δt …(3)
ここで、熱容量αおよび熱伝導率Cは、実験により予め定められる定数である。なお、式(3)における右辺第2項は、熱伝導量Wに起因する、Δtの間のサーミスタ80の温度上昇量を表す。
=TD(t)+TDD(t)×K
=TD(t)+CAP(t) (CAP(t)≧0) …(4)
上式(4)において、TDD(t)は、TD(t)の時間的な微分値である。CAP(t)は、サーミスタ80の検出値TD(t)に対する仮の温度補正量である。仮の温度補正量CAP(t)は、式(1)における温度補正量CA(t)の算出のために用いられる。仮の温度補正量CAP(t)は、0以上になるように設定される。また、微分値TDD(t)が正値から0に低下した場合、仮の温度補正量CAP(t)は、微分値TDD(t)が0に低下する直前の値に等しくなるように設定されるものとする。微分値TDD(t)が正値から負値に低下した場合、仮の温度補正量CAP(t)は0に設定されるものとする。
実施の形態2では、検出値TD(t)の微分値TDD(t)が正値から負値に低下する場合について説明する。具体的には、ECU100は、微分値TDD(t)が負値に低下する前の算出方法による対象領域107の推定温度になまし処理を行う。そして、ECU100は、なまし処理が行われた後の温度を、微分値TDD(t)が負値に低下した後の対象領域107の推定温度TN(t)として算出する。なまし処理は、平均化処理および遅れ処理などを含む除変処理である。この実施の形態2における電池システムの構成および処理の手順は、図1~図6に示された実施の形態1における電池システム90の構成および処理の手順と基本的に同様である。
この実施の形態3では、仮の温度補正量CAP(t)(=TDD(t)×K))の上昇量が、0よりも大きいしきい量以上である場合について説明する。この場合、温度補正量CA(t)が過剰に大きく設定されることによって、推定温度TN(t)が過剰に高い非現実的な値として算出される事態は好ましくない。そこで、この実施の形態3では、このような事態が回避されるように温度補正量CA(t)が設定される。以下、この点について詳しく説明する。この実施の形態3における電池システムの構成および処理の手順は、図1~図6に示された実施の形態1における電池システム90の構成および処理の手順と基本的に同様である。
この実施の形態4では、ECU100は、サーミスタ80から取得するサンプリング値の前回値と今回値との差分の絶対値がしきい値以上である場合に、今回値を用いることなく検出値TD(t)を算出する。この実施の形態4における電池システムの構成および処理の手順は、図1~図6に示された実施の形態1における電池システム90の構成および処理の手順と基本的に同様である。
上述の各実施の形態では、複数の電池モジュール4のうち代表的な電池モジュール4のみにサーミスタ80が設けられるものとした。これに対して、複数の電池モジュール4の各々にサーミスタが設けられてもよい。各サーミスタの検出値は、ECU100により取得される。
上述の各実施の形態では、サーミスタ80の検出値TD(t)は、サーミスタ80の対象領域107(近傍領域)の推定温度TN(t)の算出のために用いられるものとした。
前述の実施の形態1~4では、式(1),(4)に示されるように、ECU100は、サーミスタ80の検出値TD(t)の算出間隔Δt(一定値)が経過する度に、微分値TDD(t)を算出するものとした。
Claims (6)
- 複数のバイポーラ型ニッケル水素電池を含んで構成される電池モジュールと、
前記電池モジュールにおける第1領域の温度を検出する温度センサと、
前記電池モジュールにおいて前記第1領域よりも温度が高い第2領域の推定温度を、前記温度センサの検出値に温度補正量を加えることによって算出する処理装置とを備え、
前記処理装置は、
前記検出値の時間微分値に従って前記温度補正量を設定するように構成されており、
前記第2領域の推定温度の上昇率が0よりも大きい所定率を上回らないように前記温度補正量を設定する、電池システム。 - 前記処理装置は、
正値の第1補正量を前記検出値に加えることによって、前記第2領域の第1推定温度を算出し、
前記第1推定温度の変化を緩やかにするためのなまし処理を前記第1推定温度に行うことによって、前記第2領域の第2推定温度を算出し、
前記処理装置は、
前記時間微分値が正値である場合に、
前記温度補正量に前記第1補正量を設定し、
前記時間微分値が正値から負値に低下した場合に、
前記温度補正量に0よりも大きい第2補正量を設定し、
前記検出値に前記第2補正量を加えることによって、前記第2領域の推定温度としての前記第2推定温度を算出する、請求項1に記載の電池システム。 - 前記検出値が第1の値から前記第1の値よりも大きい第2の値に上昇した場合に、
前記処理装置は、
前記時間微分値に所定の定数を乗じて得られる第3補正量を算出し、
前記検出値が前記第1の値であるときの前記温度補正量を示す第4補正量から前記第3補正量への上昇量がしきい量よりも小さいときは、前記第3補正量を、前記検出値が前記第2の値であるときの前記温度補正量として設定し、
前記上昇量が前記しきい量以上であるときは、前記しきい量よりも小さい値を前記第4補正量に加算した値を、前記検出値が前記第2の値であるときの前記温度補正量として設定する、請求項1または請求項2に記載の電池システム。 - 前記処理装置は、
サンプリング周期ごとに前記温度センサの出力のサンプリング値を取得し、
前記サンプリング周期よりも長い所定期間にわたる複数のサンプリング値を用いて、前記所定期間ごとに前記検出値を算出し、
前記所定期間ごとに、前記検出値から前記第2領域の推定温度を算出し、
前記サンプリング値の前回値と今回値との差分の絶対値がしきい値以上である場合に、前記今回値を用いることなく前記検出値を算出する、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の電池システム。 - 前記処理装置は、前記電池モジュールの充電電流が所定のしきい電流以上である場合に、前記第2領域の推定温度の上昇率が前記所定率を上回らないように前記温度補正量を設定する、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の電池システム。
- 前記電池モジュールに接続されるリレー部をさらに備え、
前記処理装置は、前記第2領域の推定温度がしきい温度に上昇した場合に、前記リレー部を開状態に制御する、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の電池システム。
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