JPH09312901A - Electric power controller of electric vehicle - Google Patents

Electric power controller of electric vehicle

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JPH09312901A
JPH09312901A JP8127399A JP12739996A JPH09312901A JP H09312901 A JPH09312901 A JP H09312901A JP 8127399 A JP8127399 A JP 8127399A JP 12739996 A JP12739996 A JP 12739996A JP H09312901 A JPH09312901 A JP H09312901A
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battery
power
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Tadashi Tsuji
匡 辻
Naoki Amada
直樹 天田
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suitably control charge and discharge power of a battery. SOLUTION: A discharge current at a first voltage of a battery 11 is estimated on the basis of a voltage and a current of the battery 11 which are measured when a discharge current is increased. On the basis of the estimated discharge current, the maximum discharge power of the battery 11 is operated, and a discharge power of the battery 11 is operated on the basis of a specified discharge current smaller than the estimated discharge current. The discharge power of the battery 11 is restricted to the smaller value out of these operation results of electric power.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車に搭載
される電池の放電電力と回生充電電力を制御する装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for controlling discharge power and regenerative charge power of a battery mounted on an electric vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気自動車のエネルギー源となる電池
は、放電反応あるいは充電反応の時間経過につれて放電
または充電可能な電力が変動するという特性を有してい
る。一方、電気自動車において、走行負荷に応じて必要
な充放電電力は走行パターンに応じて時々刻々変化す
る。
2. Description of the Related Art A battery, which is an energy source of an electric vehicle, has a characteristic that electric power that can be discharged or charged changes with the lapse of time of a discharge reaction or a charging reaction. On the other hand, in an electric vehicle, the charging / discharging power required according to the running load changes momentarily according to the running pattern.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】電気自動車の走行パタ
ーンに応じて必要な電力を常に電池から供給できれば問
題はないが、電池の放電深度、充放電電流、充放電時間
などの条件によっては走行パターンに応じた電力を供給
できないことがある。このような場合には、電池の端子
電圧が最大許容電圧Vmaxを越えたり、放電終止電圧Vm
inより低くならないように、充放電電力を制御する必要
がある。
There is no problem if the battery can always supply the necessary electric power according to the driving pattern of the electric vehicle, but the driving pattern depends on the conditions such as the depth of discharge of the battery, the charging / discharging current, and the charging / discharging time. It may not be possible to supply power according to. In such a case, the terminal voltage of the battery exceeds the maximum allowable voltage Vmax or the discharge end voltage Vm
It is necessary to control the charge / discharge power so that it does not become lower than in.

【0004】本発明の目的は、電池の充放電電力を最適
に制御する電気自動車の電力制御装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a power control device for an electric vehicle that optimally controls the charging / discharging power of a battery.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1) 請求項1の発明は、電池の電圧を測定する電圧
測定手段と、電池に流れる電流を測定する電流測定手段
と、電圧測定手段と電流測定手段により測定された放電
電流増加時の電圧と電流に基づいて、電池の第1の電圧
における放電電流を推定する電流推定手段と、第1の電
圧における放電電流に基づいて電池の放電電力を演算す
る第1の演算手段と、第1の電圧における放電電流より
も小さい所定の放電電流に基づいて電池の放電電力を演
算する第2の演算手段と、電池の放電電力を、第1およ
び第2の演算手段により演算された電力の内の小さい方
に制限する電力制御手段とを備える。放電電流増加時に
測定した電池の電圧と電流に基づいて電池の第1の電圧
における放電電流を推定し、この推定放電電流に基づい
て電池の放電電力を演算するとともに、推定放電電流よ
りも小さい所定の放電電流に基づいて電池の放電電力を
演算し、これらの電力演算結果の内の小さい値に電池の
放電電力を制限する。 (2) 請求項2の電気自動車の電力制御装置は、電流
推定手段によって、電圧測定手段と電流測定手段により
測定された放電電流増加時の電圧と電流に基づいて、電
池の第2の電圧における充電電流を推定し、第1の演算
手段によって、第2の電圧における充電電流に基づいて
電池の充電電力を演算し、第2の演算手段によって、第
2の電圧における充電電流よりも小さい所定の充電電流
に基づいて電池の充電電力を演算し、電力制御手段によ
って、電池の充電電力を、第1および第2の演算手段に
より演算された電力の内の小さい値に制限する。放電電
流増加時に測定した電池の電圧と電流に基づいて電池の
第2の電圧における充電電流を推定し、この推定充電電
流に基づいて電池の充電電力を演算するとともに、推定
充電電流よりも小さい所定の充電電流に基づいて電池の
充電電力を演算し、これらの電力演算結果の内の小さい
値に電池の充電電力を制限する。 (3) 請求項3の電気自動車の電力制御装置は、所定
の放電電流と所定の充電電流を電気自動車の電動機の最
大定格電流に基づいて決定するようにしたものである。 (4) 請求項4の電気自動車の電力制御装置は、第1
の電圧を電池の放電終止電圧としたものである。 (5) 請求項5の電気自動車の電力制御装置は、第2
の電圧を前記電池の最大許容電圧としたものである。
(1) According to the invention of claim 1, a voltage measuring means for measuring a voltage of the battery, a current measuring means for measuring a current flowing through the battery, a voltage measuring means and a voltage when the discharge current increases measured by the current measuring means Current estimating means for estimating the discharge current of the battery at the first voltage based on the current and current, first calculating means for calculating the discharge power of the battery based on the discharge current at the first voltage, and A second calculation means for calculating the discharge power of the battery based on a predetermined discharge current smaller than the discharge current at the voltage, and the discharge power of the battery among the power calculated by the first and second calculation means. And a power control means for limiting to a smaller one. The discharge current at the first voltage of the battery is estimated based on the voltage and current of the battery measured when the discharge current increases, the discharge power of the battery is calculated based on this estimated discharge current, and the discharge current is determined to be smaller than the estimated discharge current. The discharge power of the battery is calculated based on the discharge current of, and the discharge power of the battery is limited to a smaller value of these power calculation results. (2) The electric power control device for an electric vehicle according to a second aspect of the invention is based on the voltage and the current at the time when the discharge current increases measured by the current estimating means by the voltage measuring means and the current measuring means. The charging current is estimated, the charging power of the battery is calculated by the first calculating means based on the charging current at the second voltage, and the second calculating means determines a predetermined value smaller than the charging current at the second voltage. The charging power of the battery is calculated based on the charging current, and the power control unit limits the charging power of the battery to a smaller value of the powers calculated by the first and second calculating units. The charging current at the second voltage of the battery is estimated based on the voltage and the current of the battery measured when the discharging current increases, and the charging power of the battery is calculated based on this estimated charging current, and the predetermined charging current is smaller than the estimated charging current. The charging power of the battery is calculated based on the charging current of, and the charging power of the battery is limited to a smaller value of these power calculation results. (3) An electric power control device for an electric vehicle according to a third aspect of the invention determines a predetermined discharge current and a predetermined charging current based on a maximum rated current of an electric motor of the electric vehicle. (4) A power control device for an electric vehicle according to claim 4 is the first
Is the discharge end voltage of the battery. (5) A power control device for an electric vehicle according to claim 5 is the second power control device.
Is the maximum allowable voltage of the battery.

【0006】[0006]

【発明の効果】【The invention's effect】

(1) 請求項1の発明によれば、電動機の最大定格電
流を低減することができるから、電動機およびインバー
タを小型化することができ、モータおよびインバータの
コストおよび重量を低減できる。 (2) 請求項2の発明によれば、請求項1と同様な効
果が得られる。 (3) 請求項3の発明によれば、請求項1の効果に加
え、電池が放電末期状態になっても電動機の最大定格電
流いっぱいまで放電することができ、大きな出力を維持
できる。 (4) 請求項4の発明によれば、電池の最大放電電流
を推定でき、正確な最大放電電力を求めることができ
る。 (5) 請求項5の発明によれば、電池の最大充電電流
を推定でき、正確な最大充電電力を求めることができ
る。
(1) According to the invention of claim 1, since the maximum rated current of the electric motor can be reduced, the electric motor and the inverter can be downsized, and the cost and weight of the motor and the inverter can be reduced. (2) According to the invention of claim 2, the same effect as that of claim 1 can be obtained. (3) According to the invention of claim 3, in addition to the effect of claim 1, even when the battery is in the final stage of discharge, the battery can be discharged up to the maximum rated current, and a large output can be maintained. (4) According to the invention of claim 4, the maximum discharge current of the battery can be estimated, and the accurate maximum discharge power can be obtained. (5) According to the invention of claim 5, the maximum charging current of the battery can be estimated, and the accurate maximum charging power can be obtained.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1は、一実施形態の電気自動車
の走行駆動機構の構成を示すブロック図である。力行時
には、電池11が放電してインバータ12に直流電力を
供給し、インバータ12は直流電力を交流電力に変換し
てモータ13に印加する。これにより、モータ13が走
行エネルギーを発生して車両が走行する。一方、回生時
には、車両の走行エネルギーがモータ13およびインバ
ータ12を介して電気エネルギーに逆変換され、電池1
1が充電されるとともに、車両に回生ブレーキがかか
る。電圧センサー14は電池11の両端電圧Vを検出
し、電流センサー15は電池11に流れる電流Iを検出
する。なお、電流Iは、モータ駆動時に電池11からイ
ンバータ12へ流れる方向を正とし、回生充電時にイン
バータ12から電池11へ流れる方向を負とする。コン
トローラ16は、電圧センサー14および電流センサー
15により検出された電圧Vと電流Iとに基づいて、電
池11の最大放電電力と最大充電電力を演算し、演算結
果に基づいてインバータ12の出力制御および回生制御
を行なう。
1 is a block diagram showing the structure of a traveling drive mechanism of an electric vehicle according to an embodiment. During power running, the battery 11 is discharged to supply DC power to the inverter 12, and the inverter 12 converts the DC power into AC power and applies it to the motor 13. As a result, the motor 13 generates running energy and the vehicle runs. On the other hand, during regeneration, the running energy of the vehicle is converted back into electric energy via the motor 13 and the inverter 12, and the battery 1
1 is charged and the vehicle is regeneratively braked. The voltage sensor 14 detects the voltage V across the battery 11, and the current sensor 15 detects the current I flowing through the battery 11. The current I is positive when flowing from the battery 11 to the inverter 12 when driving the motor, and is negative when flowing from the inverter 12 to the battery 11 during regenerative charging. The controller 16 calculates the maximum discharge power and the maximum charge power of the battery 11 based on the voltage V and the current I detected by the voltage sensor 14 and the current sensor 15, and controls the output of the inverter 12 based on the calculation result. Perform regenerative control.

【0008】《電池の特性について》ここで、電池の特
性について説明する。ある種類の電池、例えばリチウム
イオン電池やニッケル水素電池は次のような特性を有し
ている。 (1) 図2に示すように、電池の放電深度(以下、D
OD(Depth of Discharge)と呼ぶ)が低い状態(〜60
%)では充電時と放電時の内部抵抗がほぼ一致する。 (2) 充放電時の電圧V−電流I特性の直線性がよ
い。この種の電池のこのような特性を利用すれば、DO
Dや温度などの電池の状態に応じた正確な最大放電電力
と最大充電電力を演算することが可能である。なお、電
池はリチウムイオン電池やニッケル水素電池に限定され
ず、上記特性を有する電池であればよい。
<< Characteristics of Battery >> Here, the characteristics of the battery will be described. Certain types of batteries, such as lithium-ion batteries and nickel-hydrogen batteries, have the following characteristics. (1) As shown in FIG. 2, the depth of discharge of the battery (hereinafter, D
OD (Depth of Discharge) is low (~ 60)
%), The internal resistances during charging and discharging are almost the same. (2) The linearity of the voltage V-current I characteristic during charge / discharge is good. If such a characteristic of this type of battery is utilized, the DO
It is possible to accurately calculate the maximum discharge power and the maximum charge power according to the state of the battery such as D and temperature. The battery is not limited to the lithium ion battery or the nickel hydrogen battery, and may be any battery having the above characteristics.

【0009】一般に、電池は、一定電流で放電した時に
放電反応の時間経過につれて電圧が低下し、一定電流で
充電した時に充電反応の時間経過につれて電圧が上昇す
るという特性を有している。図3は一定電流で放電した
時の電池の端子電圧Vの変化を示す。時刻t1からt3
までの期間、一定電流I1で放電を行なうと端子電圧V
は図のように変化する。放電開始時刻t1において、端
子電圧VはV0からV1まで0.1mS以下の瞬時に低下
する。この過渡電圧VXは電池の液抵抗や接触抵抗など
による電圧降下である。次に、時刻t1からt2までの
期間T1において、端子電圧VはV1からV2まで急激に
低下する。この低下時間は100mS以下であり、過渡
電圧VYは電池の電荷移動抵抗による電圧降下である。
さらに、時刻t2からt3までの期間T2において、端
子電圧VはV2からV3まで緩やかに低下する。この過渡
電圧VZは電解液の濃度分極による電圧降下であり、一
般にこの領域は拡散領域と呼ばれる。その後、放電停止
時刻t3を過ぎると、端子電圧Vは急激に回復する。期
間T1とT3は短時間に推移する過渡状態であり、期間
T2は電池の通常の使用状態である。このように、電池
の端子電圧は、放電電流に応じて変化するとともに、放
電反応の時間経過にともなって変化する。したがって、
放電反応の過渡状態における端子電圧に基づいて電池の
最大放電電力を演算すると誤差を生じ、場合によっては
放電時の端子電圧が電池の放電終止電圧以下に低下する
おそれがある。なお、放電終止電圧とは、これ以上放電
を継続できない電池の許容最小電圧である。
Generally, a battery has a characteristic that when discharged at a constant current, the voltage decreases as the discharge reaction progresses, and when charged at a constant current, the voltage rises as the charging reaction progresses. FIG. 3 shows changes in the terminal voltage V of the battery when discharged at a constant current. From time t1 to t3
Up to the terminal voltage V
Changes as shown in the figure. At the discharge start time t1, the terminal voltage V instantly drops from V0 to V1 at 0.1 mS or less. This transient voltage VX is a voltage drop due to the liquid resistance and contact resistance of the battery. Next, in the period T1 from the time t1 to t2, the terminal voltage V rapidly decreases from V1 to V2. This fall time is 100 mS or less, and the transient voltage VY is a voltage drop due to the charge transfer resistance of the battery.
Further, in the period T2 from time t2 to time t3, the terminal voltage V gradually decreases from V2 to V3. This transient voltage VZ is a voltage drop due to concentration polarization of the electrolytic solution, and this region is generally called a diffusion region. After that, when the discharge stop time t3 has passed, the terminal voltage V recovers rapidly. Periods T1 and T3 are transient states that change in a short time, and period T2 is a normal use state of the battery. In this way, the terminal voltage of the battery changes according to the discharge current, and also changes over time of the discharge reaction. Therefore,
When the maximum discharge power of the battery is calculated based on the terminal voltage in the transient state of the discharge reaction, an error may occur, and in some cases, the terminal voltage at the time of discharging may fall below the discharge end voltage of the battery. The discharge end voltage is the allowable minimum voltage of a battery that cannot continue discharging any more.

【0010】《最大充放電電力の演算方法》次に、電池
の最大放電電力と最大充電電力の演算方法を説明する。
まず、放電中の電池のV−I特性をサンプリングし、図
4に示すように、サンプリング結果をV−Iグラフにプ
ロットする(図中に×印で示す)。上述したように、こ
の種の電池では充放電時の内部抵抗がほぼ一致し、且つ
V−I特性の直線性がよいので、サンプリング結果のV
−I特性を直線回帰することができ、さらに回帰直線を
充電側および放電側に延長することができる。図におい
て、回帰直線のV軸切片Eoは電池の開放電圧を表わ
し、回帰直線の傾きは電池の内部抵抗Rを表わす。回帰
直線は、
<< Calculation Method of Maximum Charge / Discharge Power >> Next, a calculation method of the maximum discharge power and the maximum charge power of the battery will be described.
First, the V-I characteristic of the battery being discharged is sampled, and the sampling result is plotted on a V-I graph as shown in FIG. 4 (indicated by X in the figure). As described above, in this type of battery, the internal resistances during charging and discharging are almost the same, and the linearity of the V-I characteristic is good.
The −I characteristic can be linearly regressed, and the regression line can be extended to the charge side and the discharge side. In the figure, the V-axis intercept Eo of the regression line represents the open circuit voltage of the battery, and the slope of the regression line represents the internal resistance R of the battery. The regression line is

【数1】V=Eo−I・R と表わすことができる。## EQU1 ## V = Eo-IR.

【0011】回帰直線と充電時の最大許容電圧Vmaxと
の交点Aの電流ICmaxは充電許容値を与え、交点Aでは
次式が成立する。
The current ICmax at the intersection A between the regression line and the maximum allowable voltage Vmax during charging gives a charge allowable value, and at the intersection A, the following equation holds.

【数2】Vmax=Eo−ICmax・R 同様に、回帰直線と放電時の放電終止電圧Vminとの交
点Bの電流IDmaxは放電許容値を与え、交点Bでは次式
が成立する。
## EQU00002 ## Vmax = Eo-ICmax.R Similarly, the current IDmax at the intersection B between the regression line and the discharge end voltage Vmin at the time of discharge gives a discharge allowable value, and at the intersection B, the following equation is established.

【数3】Vmin=Eo−IDmax・R[Equation 3] Vmin = Eo-IDmax · R

【0012】最大充電電力PCは、上記数式2により、The maximum charging power PC can be calculated by the above equation 2

【数4】 PC=Vmax・ICmax=Vmax・(Eo−Vmax)/R また、最大放電電力PDは、数式3により、## EQU00004 ## PC = Vmax.ICmax = Vmax. (Eo-Vmax) / R Further, the maximum discharge power PD can be calculated by the following equation 3.

【数5】 PD=Vmin・IDmax=Vmin・(Eo−Vmin)/R となる。放電中のV−I特性のサンプリング値は、電池
のDODや温度などの電池の状態に応じた値であり、こ
のようなサンプリング値を直線回帰して求められる最大
充電電力PCと最大放電電力PDは、当然ながらDODや
温度などの電池の状態に応じた電力である。
## EQU00005 ## PD = Vmin.IDmax = Vmin. (Eo-Vmin) / R. The sampling value of the VI characteristic during discharging is a value according to the battery state such as the DOD and temperature of the battery, and the maximum charging power PC and the maximum discharging power PD obtained by linear regression of such sampling values. Is, of course, electric power according to the state of the battery such as DOD and temperature.

【0013】ところで、電気自動車に搭載される電池の
放電終止電圧Vminは、通常、
By the way, the discharge end voltage Vmin of a battery mounted on an electric vehicle is usually

【数6】Vmin≧Eo/2 の関係にある。一方、一般に電池の最大出力P、すなわ
ち最大放電電力Pは、
[Formula 6] Vmin ≧ Eo / 2. On the other hand, in general, the maximum output P of a battery, that is, the maximum discharge power P is

【数7】V=Eo/2 にて得られることが知られている。このため、電気自動
車用電池の放電終止電圧Vminが、
## EQU7 ## It is known that V = Eo / 2 is obtained. Therefore, the discharge end voltage Vmin of the electric vehicle battery is

【数8】Vmin>Eo/2 の範囲に設定されると、上述した方法で演算された最大
放電電力PDは、一般の電池の最大放電電力よりも小さ
くなる。この明細書では、放電終止電圧Vminを数式6
の範囲内で設定し、設定した放電終止電圧Vminに対し
て演算された放電電力を電池の最大放電電力とする。
When set within the range of Vmin> Eo / 2, the maximum discharge power PD calculated by the above-mentioned method becomes smaller than the maximum discharge power of a general battery. In this specification, the discharge end voltage Vmin is expressed by Equation 6
The discharge power that is set within the range and is calculated for the set discharge end voltage Vmin is the maximum discharge power of the battery.

【0014】ところで、電気自動車のモータ13は、最
大定格電圧と最大定格電流を供給した時に最大出力を発
生し、電圧または電流が小さくなるにつれて出力が低下
する。電池11の端子電圧Vが放電終止電圧Vmin近く
まで低下した時には、最大出力を維持するために電圧が
低下した分だけ電流を増加する必要がある。ところが、
無制限に電流を増加することはできず、モータ13の最
大定格電流以下に制限しなければならない。このような
放電末期まで電池11を放電することは、実際には頻繁
に起きることではないと考えられるから、放電末期に一
次的に出力を制限することは十分に許容されることであ
る。その出力制限によって、モータ13の最大定格電流
を低減することができるから、モータ13およびインバ
ータ12を小型化することができ、コストおよび重量が
低減される。そこで、この実施形態では、最大充放電電
力の演算に際して最大充放電電流IDmaxをIDmax’に低
減する。
By the way, the motor 13 of the electric vehicle produces the maximum output when the maximum rated voltage and the maximum rated current are supplied, and the output decreases as the voltage or current decreases. When the terminal voltage V of the battery 11 drops to near the discharge end voltage Vmin, it is necessary to increase the current by the amount of the drop in voltage in order to maintain the maximum output. However,
The current cannot be increased indefinitely, and must be limited to the maximum rated current of the motor 13 or less. Since it is considered that such discharging of the battery 11 until the end of discharge is not actually frequent, it is sufficiently acceptable to temporarily limit the output at the end of discharge. By limiting the output, the maximum rated current of the motor 13 can be reduced, so that the motor 13 and the inverter 12 can be downsized, and the cost and weight can be reduced. Therefore, in this embodiment, the maximum charging / discharging current IDmax is reduced to IDmax 'when the maximum charging / discharging power is calculated.

【数9】IDmax’<IDmax この低減電流IDmax’は、モータ13の最大定格電流に
基づいて決定する。
## EQU9 ## IDmax '<IDmax This reduced current IDmax' is determined based on the maximum rated current of the motor 13.

【0015】図5、図6は最大放電電力PDの演算に際
して最大放電電流IDmaxを低減しなかった場合のV−I
特性および最大電力特性を表わし、図7、図8は最大放
電電流IDmaxを低減した場合のV−I特性および最大電
力特性を表わす。これらの図において、PDは数式5に
より演算した最大放電電力であり、電池の能力を表わ
す。PI,PI’はそれぞれ最大放電電流IDmax,IDma
x’に基づいて次式により演算した最大放電電力であ
り、モータの能力を表わす。
5 and 6 show VI when the maximum discharge current IDmax is not reduced in the calculation of the maximum discharge power PD.
The characteristics and the maximum power characteristics are shown, and FIGS. 7 and 8 show the VI characteristics and the maximum power characteristics when the maximum discharge current IDmax is reduced. In these figures, PD is the maximum discharge power calculated by Equation 5, and represents the capacity of the battery. PI and PI 'are the maximum discharge currents IDmax and IDma, respectively.
It is the maximum discharge power calculated by the following equation based on x'and represents the motor capacity.

【数10】PI=IDmax(Eo−IDmax・R), PI’=IDmax’(Eo−IDmax’・R) また、PMはモータ13の最大出力を表わし、PM’は規
定モード走行を保証可能なモータ出力を表わす。電流I
Dmaxを低減せずに電力PDを演算した場合には、図6に
示すJ1点周辺において、モータ能力PIが電池能力P
Dより大きくなるようにして、電池能力PDいっぱいまで
出力を維持しようとすると、上述したようにモータ電流
を大きくしなければならず、モータおよびインバータが
大型になって重量およびコストが増加する。
## EQU10 ## PI = IDmax (Eo-IDmax.R), PI '= IDmax'(Eo-IDmax'.R) Further, PM represents the maximum output of the motor 13, and PM 'can guarantee the specified mode running. Indicates the motor output. Current I
When the power PD is calculated without reducing Dmax, the motor capacity PI is around the battery capacity P around the point J1 shown in FIG.
If the output is to be made larger than D to maintain the output up to the full battery capacity PD, the motor current must be increased as described above, and the motor and the inverter become large and the weight and cost increase.

【0016】しかし、図7に示すように電流IDmaxをI
Dmax’まで低減して電力PDを演算した場合には、図8
に示すJ2点からJ3点までの範囲の放電末期領域にお
いて出力がわずかに制限されるだけで、モータおよびイ
ンバータのコスト、重量、大きさを増加させずにすむ。
もちろん、規定モード走行を保証するためのモータ出力
PM’は確保される。この実施形態では、数式5により
最大放電電力PDを演算するとともに、数式10により
最大放電電力PI’を演算し、いずれか小さい方を最終
的な最大放電電力PD’とする。なお、最大充電電力の
演算においても同様に、最大充電電流ICmaxをモータ1
3の最大定格電流に基づいて決定した電流ICmax’に低
減し、これらの最大充電電流ICmax,ICmax’に基づい
て演算した最大放電電力(モータ能力)を演算するとと
もに、上記数式4により最大充電電力PC(電池能力)
を演算する。そして、いずれか小さい方を最終的な最大
充電電力PC’とする。
However, as shown in FIG. 7, the current IDmax is changed to I
When the power PD is calculated by reducing it to Dmax ', FIG.
The output is only slightly limited in the end-of-discharge region in the range from the J2 point to the J3 point, and the cost, weight and size of the motor and the inverter are not increased.
Of course, the motor output PM 'for ensuring the specified mode running is secured. In this embodiment, the maximum discharge power PD is calculated according to Expression 5, and the maximum discharge power PI ′ is calculated according to Expression 10, and the smaller one is set as the final maximum discharge power PD ′. In the calculation of the maximum charging power, similarly, the maximum charging current ICmax is set to the motor 1
The maximum discharge power (motor capacity) calculated based on these maximum charging currents ICmax and ICmax ′ is calculated, and the maximum charging power is calculated according to the above formula 4. PC (battery capacity)
Is calculated. Then, the smaller one is set as the final maximum charging power PC '.

【0017】《電池のV−I特性のサンプリング方法》
次に、電池のV−I特性のサンプリング方法を説明す
る。電池の電圧Vと電流Iとの関係は上記数式1により
表わされる。ところが、上述したように、電池の端子電
圧Vは放電反応の時間経過につれて変化し、同一の放電
電流において電圧をサンプリングしても反応段階が違え
ば同一の電圧が得られない。逆に、同一の電圧において
電流をサンプリングしても反応段階が違えば同一の電流
は得られない。つまり、電池自体の化学反応の段階によ
って端子電圧Vと放電電流Iが変化するので、時々刻々
の電池の能力を正確に推定するためには、電池の反応段
階を考慮してV−I特性のサンプリングを行なう必要が
ある。
<< Sampling Method of Battery VI Characteristics >>
Next, a method of sampling the V-I characteristic of the battery will be described. The relationship between the voltage V and the current I of the battery is expressed by the above mathematical expression 1. However, as described above, the terminal voltage V of the battery changes with the lapse of time of the discharge reaction, and even if the voltage is sampled at the same discharge current, the same voltage cannot be obtained if the reaction stage is different. Conversely, even if the current is sampled at the same voltage, the same current cannot be obtained if the reaction steps are different. That is, since the terminal voltage V and the discharge current I change depending on the stage of the chemical reaction of the battery itself, in order to accurately estimate the ability of the battery every moment, the reaction stage of the battery should be taken into consideration in the V-I characteristic. Need to sample.

【0018】図9は、放電中の端子電圧Vと放電電流I
のサンプリングタイミングを説明する図である。一般
に、電池は、放電電流の減少時には電流の変化に対して
電圧の変化が遅れるという性質がある。そのため、端子
電圧Vと放電電流Iのサンプリングに際しては放電反応
から充電反応、放電反応から放電停止、あるいは平衡状
態から放電反応または充電反応というような、異なる反
応形態間の過渡現象と放電電流の減少時とを除くため
に、放電電流の立ち上がりを検出し、放電電流増加時の
端子電圧Vと放電電流Iをサンプリングする。また、過
渡領域(図3の過度電圧VX,VYを生じる期間T1)に
おける不安定な端子電圧Vと放電電流Iのサンプリング
を避けるために、放電電流の立ち上がりから所定時間Δ
t後の端子電圧Vと放電電流Iをサンプリングする。
FIG. 9 shows a terminal voltage V and a discharge current I during discharging.
5 is a diagram illustrating the sampling timing of FIG. Generally, a battery has a property that a change in voltage is delayed with respect to a change in current when the discharge current decreases. Therefore, when sampling the terminal voltage V and the discharge current I, a transient phenomenon between different reaction modes such as discharge reaction to charge reaction, discharge reaction to discharge stop, or equilibrium state to discharge reaction or charge reaction and discharge current decrease. In order to exclude the time, the rise of the discharge current is detected, and the terminal voltage V and the discharge current I when the discharge current increases are sampled. Further, in order to avoid unstable sampling of the terminal voltage V and the discharge current I in the transient region (the period T1 in which the transient voltages VX and VY in FIG. 3 occur), a predetermined time Δ from the rise of the discharge current is avoided.
After t, the terminal voltage V and the discharge current I are sampled.

【0019】ここで、放電電流の立ち上がりは電流Iと
その変化率dI/dtが共に正となった時点とする。な
お、この放電電流の立ち上がり点は電池の放電反応の開
始点である。図9の例では、t1,t3,t5が放電電
流の立ち上がり点になり、それらの時点から所定時間Δ
t後のt2,t4,t6時点においてそれぞれ、端子電
圧V1,V2,V3と放電電流I1,I2,I3をサン
プリングする。これにより、電池の状態が急激に変化す
る不安定な過渡領域における測定が避けられ、安定な拡
散領域における電池の端子電圧Vと放電電流Iを測定す
ることができる。なお、V−I特性のサンプリングに際
しては、放電電流の立ち上がりから所定時間内に新たに
放電電流の立ち上がりがあった場合には、その時点から
改めて計時を開始し、所定時間後に端子電圧Vと放電電
流Iをサンプリングする。
Here, the discharge current rises when the current I and its rate of change dI / dt are both positive. The rising point of this discharge current is the starting point of the discharge reaction of the battery. In the example of FIG. 9, t1, t3, and t5 are the rising points of the discharge current, and the predetermined time Δ from those points.
At t2, t4 and t6 after t, the terminal voltages V1, V2 and V3 and the discharge currents I1, I2 and I3 are sampled. As a result, the measurement in the unstable transient region where the state of the battery changes rapidly can be avoided, and the terminal voltage V and the discharge current I of the battery in the stable diffusion region can be measured. When sampling the V-I characteristic, if there is a new rise of the discharge current within a predetermined time from the rise of the discharge current, the timing is restarted from that time point, and after the predetermined time, discharge with the terminal voltage V The current I is sampled.

【0020】ところで、V−I特性のサンプリングタイ
ミングを放電電流の立ち上がりから所定時間後の1点だ
けにすると、次のような問題が生じる。図10は、放電
電流の立ち上がりから所定時間Δt後に放電電流Iと端
子電圧Vをサンプリングした時の様子を示す。また、図
11はサンプリング結果をV−Iグラフにプロットし、
直線回帰したものである。この電池の最大放電電力P
D’は上述した方法により求められる。演算された最大
放電電力PD’は、放電電流の立ち上がりから所定時間
Δt後のサンプリング結果に基づいて得られたものであ
るから、所定時間Δtだけ放電可能な最大電力である。
ところが、この最大放電電力PD’でΔt時間を越える
放電を行なうと、図11に直線Cで示すように、放電途
中で端子電圧Vが放電終止電圧Vmin以下になってしま
う。
By the way, if the sampling timing of the VI characteristic is set to only one point after a predetermined time from the rising of the discharge current, the following problems occur. FIG. 10 shows how the discharge current I and the terminal voltage V are sampled after a predetermined time Δt from the rise of the discharge current. In addition, FIG. 11 plots the sampling result on the VI graph,
It is a linear regression. Maximum discharge power P of this battery
D'is obtained by the method described above. The calculated maximum discharge power PD ′ is obtained based on the sampling result after the predetermined time Δt from the rising of the discharge current, and is therefore the maximum power that can be discharged for the predetermined time Δt.
However, when the maximum discharge power PD ′ is discharged for more than Δt time, the terminal voltage V becomes equal to or lower than the discharge end voltage Vmin during the discharge as shown by a straight line C in FIG.

【0021】つまり、電池の放電可能な電力は反応段階
により異なるので、必要な放電時間に応じたV−Iデー
タのサンプリングを行なう必要がある。そこで、放電電
流の立ち上がり後、複数の時点でV−I特性のサンプリ
ングを行なうことにする。図12は、放電電流の立ち上
がりから所定時間Δt1後とΔt2後に放電電流Iと端
子電圧Vをサンプリングした時の様子を示す。また、図
13はサンプリング結果をV−Iグラフにプロットし、
直線回帰したものである。図13において、直線Dは放
電電流の立ち上がりから所定時間Δt1後のサンプリン
グデータ(×印)に基づく回帰直線であり、直線Eは放
電電流の立ち上がりから所定時間Δt2後のサンプリン
グデータ(○印)に基づく回帰直線である。また、直線
Fは、放電電流の立ち上がりから所定時間Δt1後とΔ
t2後のサンプリングデータ(×と○の両方)に基づく
回帰直線である。この回帰直線Fにより最大放電電力P
D’を求めれば、放電電流と放電時間が異なる種々の放
電形態に対する平均的な最大電力を得ることができる。
That is, since the dischargeable electric power of the battery varies depending on the reaction stage, it is necessary to sample the VI data according to the required discharge time. Therefore, after the discharge current rises, the VI characteristic is sampled at a plurality of times. FIG. 12 shows how the discharge current I and the terminal voltage V are sampled after a predetermined time Δt1 and Δt2 from the rising of the discharge current. In addition, FIG. 13 plots the sampling result on the VI graph,
It is a linear regression. In FIG. 13, a straight line D is a regression line based on sampling data (x mark) after a predetermined time Δt1 from the rising of the discharge current, and a straight line E is sampling data (◯ mark) after a predetermined time Δt2 from the rising of the discharge current. It is a regression line based on this. In addition, the straight line F indicates that after a predetermined time Δt1 from the rising of the discharge current and Δ
It is a regression line based on the sampling data (both x and o) after t2. This regression line F gives the maximum discharge power P
By obtaining D ′, it is possible to obtain the average maximum power for various discharge forms with different discharge currents and discharge times.

【0022】図14は、電気自動車の通常の走行パター
ンにおいて複数の時点でV−I特性のサンプリングをし
た例を示す。この例では、放電電流の立ち上がりから1
秒後と3秒後にサンプリングを行なう。また、図15は
サンプリング結果をV−Iグラフにプロットし、直線回
帰したものである。図15において、直線Gは放電電流
の立ち上がりから1秒後のサンプリングデータ(×印)
に基づく回帰直線であり、直線Hは放電電流の立ち上が
りから3秒後のサンプリングデータ(○印)に基づく回
帰直線である。また、直線Jは、放電電流の立ち上がり
から1秒後と3秒後のサンプリングデータ(×と○の両
方)に基づく回帰直線である。
FIG. 14 shows an example in which the VI characteristic is sampled at a plurality of points in a normal driving pattern of an electric vehicle. In this example, 1 from the rise of the discharge current
Sampling is performed after 2 seconds and 3 seconds. In addition, FIG. 15 is a graph obtained by plotting the sampling results on a VI graph and performing linear regression. In FIG. 15, a straight line G indicates sampling data (x mark) one second after the rise of the discharge current.
And a straight line H is a regression line based on sampling data (marked with a circle) 3 seconds after the rise of the discharge current. The straight line J is a regression line based on the sampling data (both x and ◯) 1 second and 3 seconds after the rise of the discharge current.

【0023】図16は、図14と図15に示すサンプリ
ングデータをサンプリングタイミングΔtと放電電流I
により分類したものである。1秒後のサンプリングでは
5個のデータが採取され、3秒後のサンプリングでは3
個のデータが採取された。しかし、図15に示すよう
に、Δtが小さい1秒後のサンプリングデータは低電流
領域に集中しやすく、したがってこれらのデータによる
回帰演算精度は低い。一方、Δtが大きい3秒後のサン
プリングデータは広い電流範囲に分布するものの、デー
タ数が少なくなりやすく、やはり回帰演算精度が低い。
ところが、放電電流の立ち上がりから複数の時点、すな
わち1秒後と3秒後のサンプリングデータは当然データ
数が多く、また電流Iと電圧Vの広い範囲に分布してい
るので、回帰演算精度が高くなる。したがって、これら
のデータによる回帰直線Jから最大放電電力PD’を演
算すれば、放電電流と放電時間が異なる種々の放電形態
に対する理想的な平均最大電力を得ることができる。ま
た、複数の時点のサンプリングデータに基づいて回帰演
算精度が向上すれば、図4に示すように、算出された回
帰直線を充電側に延長して正確な最大充電電力PC’を
求めることができる。
FIG. 16 shows the sampling data shown in FIGS. 14 and 15 based on the sampling timing Δt and the discharge current I.
It is classified by. 5 samples were collected in 1 second sampling and 3 samples in 3 seconds sampling.
Individual data were collected. However, as shown in FIG. 15, the sampling data after 1 second in which Δt is small is likely to concentrate in the low current region, and therefore the regression calculation accuracy based on these data is low. On the other hand, although the sampling data after 3 seconds in which Δt is large is distributed in a wide current range, the number of data tends to be small, and the regression calculation accuracy is also low.
However, the sampling data at a plurality of points after the rise of the discharge current, that is, after 1 second and 3 seconds, naturally has a large number of data, and since the current I and the voltage V are distributed in a wide range, the regression calculation accuracy is high. Become. Therefore, by calculating the maximum discharge power PD 'from the regression line J based on these data, it is possible to obtain the ideal average maximum power for various discharge forms with different discharge currents and discharge times. Further, if the accuracy of the regression calculation is improved based on the sampling data at a plurality of time points, the calculated regression line can be extended to the charging side to obtain an accurate maximum charging power PC ', as shown in FIG. .

【0024】なお、図12〜図15に示すサンプリング
例では、放電電流の立ち上がり後の2時点でサンプリン
グを行なう例を示したが、サンプリングタイミングは3
つ以上としてもよい。また、V−I特性のサンプリング
に際しては、放電電流の立ち上がりから所定時間内に新
たに放電電流の立ち上がりがあった場合には、その時点
から改めて計時を開始し、所定時間後に端子電圧Vと放
電電流Iをサンプリングする。
In the sampling examples shown in FIGS. 12 to 15, the sampling is performed at two points after the rise of the discharge current, but the sampling timing is 3
There may be more than one. In addition, when sampling the VI characteristic, if there is a new rise of the discharge current within a predetermined time from the rise of the discharge current, timing is restarted from that time point, and after the predetermined time, discharge with the terminal voltage V The current I is sampled.

【0025】《V−I特性のサンプリングデータの記憶
方法》上述した複数のタイミングでサンプリングしたデ
ータは、次の方法でストックする。放電電流Iの範囲を
複数の領域に分割し、各領域ごとに所定個数のストック
メモリを用意する。例えば図17に示すように、放電電
流の範囲を5つの領域に分割し、各領域ごとに3個ずつ
ストックメモリを用意する。そして、所定のサンプリン
グ時間中に、上述したタイミングで電流inと電圧vn
(nはサンプリング順位を示す)とをサンプリングし、
電流領域ごとに分類してストックする。電流領域におけ
るデータが所定個数に達したら、最も古いデータを消去
して最新のデータをストックする。例えば図17の例に
おいて、(i8,v8)のデータがサンプリングされ、そ
のデータがI2〜I3領域に含まれる場合には、その領域
の最も古いデータ(i3,v3)を消去し、代りに最新の
データ(i8,v8)を記憶する。このサンプリングデー
タのストック方法によれば、各分割電流領域ごとに一次
回帰するのに充分な所定個数のデータしかストックしな
いので、特定の分割電流領域に集中したサンプリングデ
ータに基づくV−I特性の直線回帰が避けられ、端子電
圧と放電電流の広い範囲のサンプリングデータに基づい
て正確な直線回帰が可能となり、正確な最大充放電電力
PD’,PC’を推定できる。また、分割電流領域ごとに
所定個数のサンプリングデータをストックするので、放
電電流範囲内の広い範囲のサンプリングデータを用いて
正確な直線回帰を行なうことができ、正確な最大充放電
電力PD’,PC’を推定できる上に、コントローラに膨
大なメモリ容量を確保する必要もなくなる。
<< Method of Storing Sampling Data of VI Characteristics >> The data sampled at a plurality of timings described above are stocked by the following method. The range of the discharge current I is divided into a plurality of regions, and a predetermined number of stock memories are prepared for each region. For example, as shown in FIG. 17, the discharge current range is divided into five areas, and three stock memories are prepared for each area. Then, during the predetermined sampling time, the current in and the voltage vn are generated at the above-mentioned timing.
(N indicates the sampling order) and
Stock by classifying by current area. When the number of data in the current region reaches a predetermined number, the oldest data is erased and the latest data is stocked. For example, in the example of FIG. 17, when the data (i8, v8) is sampled and the data is included in the I2 to I3 area, the oldest data (i3, v3) in that area is erased and the latest data is used instead. The data (i8, v8) of is stored. According to this sampling data stocking method, since only a predetermined number of data sufficient for linear regression is stocked for each divided current region, a straight line of the VI characteristic based on the sampling data concentrated in a specific divided current region is stocked. Regression can be avoided, and accurate linear regression can be performed based on sampling data of a wide range of terminal voltage and discharge current, and accurate maximum charge / discharge power PD ', PC' can be estimated. In addition, since a predetermined number of sampling data are stocked for each divided current region, accurate linear regression can be performed using sampling data in a wide range within the discharge current range, and accurate maximum charge / discharge power PD ', PC 'Can be estimated, and there is no need to secure a huge memory capacity in the controller.

【0026】V−I特性のサンプリングは所定時間内ま
たは所定の放電電気量ごとに行ない、上記方法でストッ
クしたデータに基づいて最大放電電力PD’と最大充電
電力PC’を演算する。最大放電電力PD’と最大充電電
力PC’の演算を終了したらメモリにストックされてい
るサンプリングデータをすべて消去し、次のサンプリン
グ時間には改めてデータをストックする。これにより、
電池の最新の状態における端子電圧Vと放電電流Iをサ
ンプリングすることができ、最新の電池状態におけるサ
ンプリングデータに基づいて正確な最大放電電力PD’
と最大充電電力PC’を演算できる。
The V-I characteristic is sampled within a predetermined time period or at every predetermined discharge electricity amount, and the maximum discharge power PD 'and the maximum charge power PC' are calculated based on the data stocked by the above method. When the calculation of the maximum discharge power PD 'and the maximum charge power PC' is completed, all the sampling data stored in the memory are erased and the data is stocked again at the next sampling time. This allows
The terminal voltage V and the discharge current I in the latest state of the battery can be sampled, and the accurate maximum discharge power PD 'can be obtained based on the sampling data in the latest state of the battery.
And the maximum charging power PC 'can be calculated.

【0027】《充放電電力の演算処理》図18は、コン
トローラ16の電力演算処理を示すフローチャートであ
る。コントローラ16は、電気自動車の運行中はこの処
理を繰り返し実行する。ステップ1において、放電電流
増加時の複数の時点で電圧Vと電流Iをサンプリング
し、上述した方法でサンプリングデータをストックす
る。このサンプリングは所定時間内、または所定の放電
電気量ごとに行なう。サンプリングが終了したら、ステ
ップ2で狭い電流範囲における回帰演算を防止して演算
精度を上げるため、3つ以上の分割電流領域にサンプリ
ングデータがストックされているか否かを確認する。3
つ以上の領域にデータがストックされていればステップ
3へ進み、ストックデータによりV−I特性を直線回帰
する。一方、ステップ2において3つ以上の分割電流領
域にサンプリングデータがストックされていなかった時
は、最大充放電電力PD’,PC’の演算は行なわない。
ステップ4において、回帰直線により放電終止電圧Vmi
nにおける電流IDmaxを求め、上記数式5により最大放
電電力PDを演算するとともに、低減した電流IDmax’
に基づいて数式10により最大放電電力PI’を演算
し、いずれか小さい方を最終的な最大放電電力PD’と
する。また、最大許容電圧Vmaxにおける電流ICmaxを
求め、上記数式4により最大充電電力PCを演算すると
ともに、低減した電流ICmax’に基づいて最大放電電力
を演算し、いずれか小さい方を最終的な最大放電電力P
C’とする。
<< Charging / Discharging Power Calculation Process >> FIG. 18 is a flowchart showing the power calculation process of the controller 16. The controller 16 repeatedly executes this processing while the electric vehicle is in operation. In step 1, the voltage V and the current I are sampled at a plurality of points when the discharge current is increased, and the sampling data is stocked by the method described above. This sampling is performed within a predetermined time or every predetermined amount of discharged electricity. After the sampling is completed, in step 2, it is checked whether or not sampling data is stocked in three or more divided current regions in order to prevent regression calculation in a narrow current range and improve calculation accuracy. 3
If the data is stocked in more than one area, the process proceeds to step 3, and the VI characteristic is linearly regressed by the stock data. On the other hand, when the sampling data is not stocked in three or more divided current regions in step 2, the maximum charging / discharging powers PD 'and PC' are not calculated.
In step 4, the discharge cutoff voltage Vmi is calculated from the regression line.
The current IDmax at n is calculated, the maximum discharge power PD is calculated by the above equation 5, and the reduced current IDmax '
Based on the above, the maximum discharge power PI 'is calculated by Expression 10, and the smaller one is set as the final maximum discharge power PD'. Further, the current ICmax at the maximum allowable voltage Vmax is calculated, the maximum charging power PC is calculated by the above-mentioned formula 4, and the maximum discharge power is calculated based on the reduced current ICmax ′, and the smaller one is the final maximum discharge. Electric power P
Let's say C '.

【0028】《出力制限処理》力行時の車両の走行パタ
ーンによっては、最大放電電力PD’を越える走行負荷
がかかることがある。最大放電電力PD’は、放電電流
の立ち上がりから比較的、短時間の間にサンプリングさ
れたデータに基づいて演算された電力であり、短時間に
放電可能な電力ということができる。例えば、電力演算
時のサンプリング間隔よりも長い時間、大電流の放電が
行なわれると、最大放電電力PD’を越えてしまい、端
子電圧Vが放電終止電圧Vmin以下になる。また、放電
深度DODが増加すれば最大放電電力PD’は低下する
ので、最大放電電力PD’の演算間隔よりも長い時間、
大電流の放電が行なわれた時も同様な結果になる。な
お、放電電流の立ち上がりから所定時間後、長時間にわ
たって複数の時点でV−I特性をサンプリングし、その
ようなサンプリング結果に基づいて最大放電電力PDを
演算すれば、長時間の放電に対する最大放電電力PD’
を演算することができる。しかし、長時間の放電が行な
われることは少ないので、放電電流の立ち上がりから長
時間後のデータの数は少なくなり、そのようなデータを
含めて回帰直線の演算を行なうと回帰直線の精度を低下
させるおそれがあり、好ましくない。一方、演算された
最大放電電力PD’は多少の誤差を含むことがある。車
両の走行パターンに応じて最大出力が要求され、最大放
電電力PD’まで放電を行なった時に、最大放電電力P
D’に誤差があるとその分だけ端子電圧Vが放電終止電
圧Vminを下回ってしまう。
<Output Limiting Process> Depending on the running pattern of the vehicle during power running, a running load exceeding the maximum discharge power PD 'may be applied. The maximum discharge power PD ′ is the power calculated based on the data sampled in a relatively short time from the rise of the discharge current, and can be said to be the power that can be discharged in a short time. For example, when a large current is discharged for a time longer than the sampling interval during power calculation, the maximum discharge power PD 'is exceeded and the terminal voltage V becomes equal to or lower than the discharge end voltage Vmin. Further, since the maximum discharge power PD 'decreases as the depth of discharge DOD increases, a time longer than the calculation interval of the maximum discharge power PD',
Similar results are obtained when a large current is discharged. It should be noted that if the V-I characteristic is sampled at a plurality of time points for a long time after a predetermined time from the rise of the discharge current and the maximum discharge power PD is calculated based on such a sampling result, the maximum discharge for a long time discharge Electric power PD '
Can be calculated. However, since discharge for a long time is rare, the number of data after a long time from the rise of the discharge current is small, and if the regression line is calculated including such data, the accuracy of the regression line decreases. There is a risk of causing it to be undesirable. On the other hand, the calculated maximum discharge power PD 'may include some error. When the maximum output power is required according to the running pattern of the vehicle and the discharge is performed up to the maximum discharge power PD ', the maximum discharge power P
If there is an error in D ', the terminal voltage V will fall below the discharge end voltage Vmin accordingly.

【0029】そこで、図19に示すように、端子電圧V
が基準電圧V1以下になった時に制限係数Kにより最大
放電電力PD’を補正し、出力制限を行なう。この出力
制限は所定時間T2ごとに繰り返し、端子電圧Vが基準
電圧V1以上になるまで行なう。図19において、時刻
t1で放電を開始し、放電電力が最大放電電力PD’を
越えたとする。端子電圧Vが基準電圧V1以下になった
時刻t2で、制限係数Kを1からkに更新する。制御遅
延時間T1後の時刻t3で、最大放電電力はk・PD’
に制限される。この結果、放電電流Iが減少し、端子電
圧Vが増加する。時刻t2からT2時間後の時刻t4に
おいて、端子電圧Vと基準電圧V1を比較し、V<V1で
あれば制限係数Kを更新して出力を制限し、V≧V1で
あれば制限係数Kおよび最大放電電力PD’を変更しな
い。この例では、時刻t4でV<V1であるから、制限
係数Kをk2とする。制御遅延時間T1後の時刻t5
で、最大放電電力がk2・PD’に制限され、放電電流I
が減少し、端子電圧Vが増加する。次に、時刻t4から
T2時間後の時刻t6においても、V<V1であるから
制限係数Kをk3に更新する。制御遅延時間T1後の時
刻t7で、最大放電電力がk3・PD’に制限される。そ
の結果、放電電流Iが減少し、端子電圧Vが増加する。
時刻t6からT2時間後の時刻t8では、端子電圧Vが
基準電圧V1よりも高く、したがって制限係数Kを更新
しない。
Therefore, as shown in FIG. 19, the terminal voltage V
When the voltage becomes equal to or lower than the reference voltage V1, the maximum discharge power PD 'is corrected by the limiting coefficient K to limit the output. This output limitation is repeated every predetermined time T2 until the terminal voltage V becomes equal to or higher than the reference voltage V1. In FIG. 19, it is assumed that discharge is started at time t1 and the discharge power exceeds the maximum discharge power PD '. At time t2 when the terminal voltage V becomes equal to or lower than the reference voltage V1, the limiting coefficient K is updated from 1 to k. At time t3 after the control delay time T1, the maximum discharge power is k · PD ′
Is limited to As a result, the discharge current I decreases and the terminal voltage V increases. At time t4, which is T2 hours after time t2, the terminal voltage V and the reference voltage V1 are compared, and if V <V1, the limiting coefficient K is updated to limit the output, and if V ≧ V1, the limiting coefficient K and The maximum discharge power PD 'is not changed. In this example, since it is V <V1 at time t4, the restriction coefficient K and k 2. Time t5 after control delay time T1
, The maximum discharge power is limited to k 2 · PD ′, and the discharge current I
Decreases and the terminal voltage V increases. Then, in time t6 T2 hours after the time t4, and it updates the restriction coefficient K k 3 because it is V <V1. At time t7 after the control time T1, the maximum discharge power is limited to k 3 · PD '. As a result, the discharge current I decreases and the terminal voltage V increases.
At time t8, which is T2 hours after time t6, the terminal voltage V is higher than the reference voltage V1, and therefore the limit coefficient K is not updated.

【0030】放電開始直後の時刻t1からt8までの期
間は、放電電力がオーバーシュートし、最大放電電力P
D’がT2時間ごとに頻繁に制限されている。上述した
ように、この放電開始直後の放電電力のオーバーシュー
トは最大放電電力PD’の演算誤差に起因するものであ
る。一方、定常状態になった時刻t9において、ふたた
びV<V1が検出され、制限係数Kがk4に更新される。
制御遅延時間T1後の時刻t10で、最大放電電力P
D’がk4・PD’に制限され、放電電流Iが減少し、端
子電圧Vが増加する。この定常状態における放電電力の
超過は、上述したように長時間にわたって放電が継続し
たためである。時刻t12において放電モードから回生
充電モードに切り換わると、端子電圧Vは急激に上昇
し、この時点において制限係数Kを1にリセットする。
During the period from time t1 to time t8 immediately after the start of discharge, the discharge power overshoots and the maximum discharge power P
D'is frequently restricted every T2 hours. As described above, the overshoot of the discharge power immediately after the start of discharge is due to the calculation error of the maximum discharge power PD '. On the other hand, at time t9 that the steady state is detected again V <V1, restriction coefficient K is updated to k 4.
At time t10 after the control delay time T1, the maximum discharge power P
D ′ is limited to k 4 · PD ′, the discharge current I decreases, and the terminal voltage V increases. The excess of the discharge power in the steady state is due to the discharge continuing for a long time as described above. When the mode is switched from the discharging mode to the regenerative charging mode at time t12, the terminal voltage V sharply increases, and the limiting coefficient K is reset to 1 at this time.

【0031】なお、基準電圧V1は、The reference voltage V1 is

【数11】V1≧Vmin を満たす任意の値を選択することができる。また、出力
制限処理の繰り返し時間T2は制御遅延時間T1よりも
長い時間とし、定数kは放電電力のオーバーシュートが
所定の収束時間内に0になる最適な値を設定する。制限
係数Kの最小値を0.1とし、それ以下は0と見なす。
例えば収束時間を3Sとする。k=0.8とした場合、
n=10でKが0.1よりも小さくなるから、繰り返し
時間T2を300mSに選べば3Sで制限係数Kが0と
なり、出力電力が0となる。
## EQU11 ## Any value that satisfies V1 ≧ Vmin can be selected. The repetition time T2 of the output limiting process is longer than the control delay time T1, and the constant k is set to an optimal value such that the overshoot of the discharge power becomes 0 within a predetermined convergence time. The minimum value of the limiting coefficient K is set to 0.1 and values below that are considered to be 0.
For example, the convergence time is 3S. When k = 0.8,
When n = 10, K becomes smaller than 0.1. Therefore, if the repetition time T2 is selected to be 300 mS, the limiting coefficient K becomes 0 and the output power becomes 0 at 3S.

【0032】図20は出力制限処理を示すフローチャー
トである。コントローラ16は放電が開始されるとこの
処理を実行する。ステップ11において、端子電圧Vを
基準電圧V1と比較し、V<V1であればステップ12へ
進み、V≧V1であればステップ18へ進む。V≧V1の
時は、ステップ18で電流Iが負か、すなわち放電モー
ドから回生充電モードに切り換わったかどうかを確認す
る。放電モードのままであればステップ11へ戻り、回
生充電モードに切り換わるとステップ17へ進む。ステ
ップ17では、出力制限回数を示す変数nに0を設定し
て処理を終了する。一方、V<V1の時は、ステップ1
2で出力制限回数を示す変数nをインクリメントする。
なお、変数nの初期値は0である。ステップ13で制限
係数Kを設定する。第1回目の出力制限時にはn=1で
あるから、制限係数Kはkである。ステップ14で、演
算された最大放電電力PD’に制限係数Kを乗じて補正
する。ステップ15では、タイマーにT2時間を設定し
てスタートさせる。このT2時間は、図15で説明した
出力制限処理の繰り返し時間である。ステップ16で、
電流Iが負か、すなわち放電モードから回生充電モード
に切り換わったかどうかを確認し、回生充電モードに切
り換わったらステップ17へ進み、変数nに0を設定し
て処理を終了する。一方、放電モードが継続している時
はステップ19へ進み、タイマーがタイムアップしてT
2時間が経過したかどうかを確認する。T2時間が経過
したらステップ11へ戻り、上記処理を繰り返す。
FIG. 20 is a flow chart showing the output limiting process. The controller 16 executes this process when the discharge is started. In step 11, the terminal voltage V is compared with the reference voltage V1, and if V <V1, the process proceeds to step 12, and if V ≧ V1, the process proceeds to step 18. When V ≧ V1, it is confirmed in step 18 whether the current I is negative, that is, whether the discharge mode is switched to the regenerative charge mode. If it remains in the discharge mode, the process returns to step 11, and if it switches to the regenerative charging mode, the process proceeds to step 17. In step 17, 0 is set to the variable n indicating the output limit number, and the process is ended. On the other hand, when V <V1, step 1
At 2, the variable n indicating the output limit number is incremented.
Note that the initial value of the variable n is 0. In step 13, the limiting coefficient K is set. At the time of the first output limitation, since n = 1, the limitation coefficient K is k. In step 14, the calculated maximum discharge power PD 'is multiplied by the limiting coefficient K to correct. In step 15, the timer is set to T2 and started. This T2 time is the repetition time of the output limiting process described in FIG. In step 16,
It is confirmed whether or not the current I is negative, that is, whether the discharge mode is switched to the regenerative charging mode. If the current I is switched to the regenerative charging mode, the process proceeds to step 17, the variable n is set to 0, and the process ends. On the other hand, when the discharge mode is continuing, the routine proceeds to step 19, where the timer expires and T
Check to see if 2 hours have passed. When the time T2 has elapsed, the process returns to step 11 and the above process is repeated.

【0033】《回生制限処理》力行時と同様に回生充電
時においても、車両の走行パターンによっては最大充電
電力PC’を越える回生電力が発生することがある。最
大充電電力PC’は、放電電流の立ち上がりから比較
的、短時間の間にサンプリングされたデータに基づいて
演算された電力であり、短時間に回生充電可能な電力と
いうことができる。例えば、電力演算時のサンプリング
間隔よりも長い時間、大電流の回生充電が行なわれる
と、最大充電電力PC’を越えてしまい、端子電圧Vが
最大許容電圧Vmaxを越える。また、演算された最大充
電電力PC’は多少の誤差を含むことがある。車両の走
行パターンに応じて最大回生ブレーキ力が要求され、最
大充電電力PC’で充電を行なった時に、最大充電電力
PC’に誤差があるとその分だけ端子電圧Vが最大許容
電圧Vmaxを越えてしまう。
<< Regeneration Restriction Process >> Similar to power running, regenerative power exceeding the maximum charging power PC 'may be generated depending on the running pattern of the vehicle during regenerative charging. The maximum charging power PC ′ is the power calculated based on the data sampled for a relatively short time from the rise of the discharge current, and can be said to be the power that can be regeneratively charged in a short time. For example, if regenerative charging with a large current is performed for a time longer than the sampling interval during power calculation, the maximum charging power PC 'will be exceeded and the terminal voltage V will exceed the maximum allowable voltage Vmax. Further, the calculated maximum charging power PC 'may include some errors. Maximum regenerative braking force is required according to the running pattern of the vehicle, and when charging is performed with the maximum charging power PC ', if there is an error in the maximum charging power PC', the terminal voltage V exceeds the maximum allowable voltage Vmax. Will end up.

【0034】そこで、図21に示すように、端子電圧V
が基準電圧V2を越えた時に制限係数Kにより最大充電
電力PC’を補正し、回生制限を行なう。この回生制限
は所定時間T2ごとに繰り返し、端子電圧Vが基準電圧
V2以下になるまで行なう。図21において、時刻t1
で回生充電を開始し、充電電力が最大充電電力PC’を
越えたとする。端子電圧Vが基準電圧V2を越えた時刻
t2で、制限係数Kを1からkに更新する。制御遅延時
間T1後の時刻t3で、最大充電電力PC’がk・PC’
に制限される。この結果、充電電流Iおよび端子電圧V
が減少する。時刻t2からT2時間後の時刻t4におい
て、端子電圧Vと基準電圧V2を比較し、V>V2であれ
ば制限係数Kを更新して出力を制限し、V≦V2であれ
ば制限係数Kおよび最大充電電力PC’を変更しない。
この例では、時刻t4でV>V2であるから、制限係数
Kをk2とする。制御遅延時間T1後の時刻t5で、最
大充電電力がk2・PC’に制限され、充電電流Iおよび
端子電圧Vが減少する。次に、時刻t4からT2時間後
の時刻t6においても、V>V2であるから制限係数K
をk3に更新する。遅延時間T1後の時刻t7で最大充
電電力がk3・PC’に制限され、放電電流Iおよび端子
電圧Bが減少する。時刻t6からT2時間後の時刻t8
では、端子電圧Vが基準電圧V2よりも低く、したがっ
て制限係数Kを更新しない。
Therefore, as shown in FIG. 21, the terminal voltage V
Exceeds the reference voltage V2, the maximum charging power PC 'is corrected by the limiting coefficient K to limit the regeneration. This regenerative limitation is repeated every predetermined time T2, and is performed until the terminal voltage V becomes equal to or lower than the reference voltage V2. In FIG. 21, time t1
It is assumed that the regenerative charging is started and the charging power exceeds the maximum charging power PC '. At time t2 when the terminal voltage V exceeds the reference voltage V2, the limiting coefficient K is updated from 1 to k. At time t3 after the control delay time T1, the maximum charging power PC ′ is k · PC ′.
Is limited to As a result, the charging current I and the terminal voltage V
Decrease. At time t4, which is T2 hours after time t2, the terminal voltage V is compared with the reference voltage V2, and if V> V2, the limiting coefficient K is updated to limit the output, and if V ≦ V2, the limiting coefficient K and Do not change the maximum charging power PC '.
In this example, because there in at time t4 V> V2, the restriction coefficient K and k 2. At time t5 after the control delay time T1, the maximum charging power is limited to k 2 · PC ', and the charging current I and the terminal voltage V decrease. Next, at time t6, which is T2 hours after time t4, since V> V2, the limiting coefficient K
To k 3 . At time t7 after the delay time T1, the maximum charging power is limited to k 3 · PC ′, and the discharge current I and the terminal voltage B decrease. Time t8, which is T2 hours after time t6
Then, the terminal voltage V is lower than the reference voltage V2, and therefore the limiting coefficient K is not updated.

【0035】回生充電開始直後の時刻t1からt8まで
の期間は、充電電力がオーバーシュートし、最大充電電
力PC’がT2時間ごとに頻繁に制限されている。上述
したように、この回生充電開始直後の充電電力のオーバ
ーシュートは最大充電電力PC’の演算誤差に起因する
ものである。一方、定常状態になった時刻t9におい
て、ふたたびV>V2が検出され、制限係数Kがk4に更
新される。制御遅延時間T1後の時刻t10で、最大充
電電力がk4・PC’に制限され、充電電流Iおよび端子
電圧Vが減少する。この定常状態における充電電力の超
過は、上述したように長時間にわたって充電が継続した
ためである。時刻t12において回生充電モードから放
電モードに切り換わると、端子電圧Vは急激に低下し、
この時点において制限係数Kを1にリセットする。
During the period from time t1 to time t8 immediately after the start of regenerative charging, the charging power overshoots and the maximum charging power PC 'is frequently limited every T2 hours. As described above, the overshoot of the charging power immediately after the start of the regenerative charging is due to the calculation error of the maximum charging power PC '. On the other hand, at time t9 that the steady state is again V> V2 is detected, restriction coefficient K is updated to k 4. At time t10 after the control delay time T1, the maximum charging power is limited to k 4 · PC ′, and the charging current I and the terminal voltage V decrease. The excess of the charging power in the steady state is due to the charging being continued for a long time as described above. When the regenerative charging mode is switched to the discharging mode at time t12, the terminal voltage V sharply decreases,
At this point, the limiting coefficient K is reset to 1.

【0036】なお、基準電圧V2は、The reference voltage V2 is

【数12】V2≦Vmax を満たす任意の値を選択することができる。また、回生
制限処理の繰り返し時間T2は制御遅延時間T1よりも
長い時間とし、定数kは充電電力のオーバーシュートが
所定の収束時間内に0になる最適な値を設定する。制限
係数Kの最小値を0.1とし、それ以下は0と見なす。
例えば、収束時間を3Sとする。k=0.8とした場
合、n=10でKが0.1よりも小さくなるから、繰り
返し時間T2を300mSに選べば3Sで制限係数Kが
0となり、回生電力が0となる。上述した出力制限処理
と回生制限処理では、同一の時間間隔T2で制限処理を
行なう例を示したが、出力制限と回生制限においてそれ
ぞれ別個の時間間隔でそれぞれの制限処理を行なうよう
にしてもよい。
(12) Any value that satisfies V2 ≦ Vmax can be selected. Further, the repetition time T2 of the regeneration limiting process is set to be longer than the control delay time T1, and the constant k is set to an optimum value at which the overshoot of the charging power becomes 0 within a predetermined convergence time. The minimum value of the limiting coefficient K is set to 0.1 and values below that are considered to be 0.
For example, the convergence time is 3S. When k = 0.8, K becomes smaller than 0.1 when n = 10. Therefore, if the repetition time T2 is selected to be 300 mS, the limiting coefficient K becomes 0 and the regenerative power becomes 0 at 3S. In the output limiting process and the regeneration limiting process described above, an example is shown in which the limiting process is performed at the same time interval T2, but the output limiting process and the regeneration limit may be performed at different time intervals. .

【0037】図22は回生制限処理を示すフローチャー
トである。コントローラ16は回生充電が開始されると
この処理を実行する。ステップ21において、端子電圧
Vを基準電圧V2と比較し、V>V2であればステップ2
2へ進み、V≦V2であればステップ28へ進む。V≦
V2の時は、ステップ28で電流Iが正か、すなわち回
生充電モードから放電モードに切り換わったかどうかを
確認する。回生充電モードのままであればステップ21
へ戻り、放電モードに切り換わるとステップ27へ進
む。ステップ27では、回生制限回数を示す変数nに0
を設定して処理を終了する。一方、V>V2の時は、ス
テップ22で回生制限回数を示す変数nをインクリメン
トする。なお、変数nの初期値は0である。ステップ2
3で制限係数Kを設定する。第1回目の出力制限時には
n=1であるから、制限係数Kはkである。ステップ2
4で、演算された最大充電電力PC’に制限係数Kを乗
じて補正する。ステップ25では、タイマーにT2時間
を設定してスタートさせる。このT2時間は、図21で
説明した回生制限処理の繰り返し時間である。ステップ
26で、電流Iが負か、すなわち回生充電モードから放
電モードに切り換わったかどうかを確認し、放電モード
に切り換わったらステップ27へ進み、変数nに0を設
定して処理を終了する。一方、回生充電モードが継続し
ている時はステップ29へ進み、タイマーがタイムアッ
プしてT2時間が経過したかどうかを確認する。T2時
間が経過したらステップ21へ戻り、上記処理を繰り返
す。
FIG. 22 is a flow chart showing the regeneration limiting process. The controller 16 executes this processing when the regenerative charging is started. In step 21, the terminal voltage V is compared with the reference voltage V2, and if V> V2, step 2
2. If V≤V2, proceed to step 28. V ≦
When it is V2, it is confirmed in step 28 whether the current I is positive, that is, whether the regenerative charging mode is switched to the discharging mode. If the regenerative charging mode remains, step 21
If the discharge mode is switched back to, the process proceeds to step 27. In step 27, 0 is set in the variable n indicating the number of times regeneration is limited.
Is set and the process ends. On the other hand, when V> V2, the variable n indicating the number of times of regeneration limitation is incremented in step 22. Note that the initial value of the variable n is 0. Step 2
The limit coefficient K is set at 3. At the time of the first output limitation, since n = 1, the limitation coefficient K is k. Step 2
In step 4, the calculated maximum charging power PC 'is multiplied by the limiting coefficient K to correct the maximum charging power PC'. In step 25, the timer is set to T2 and started. This T2 time is the repetition time of the regeneration limiting process described in FIG. In step 26, it is confirmed whether or not the current I is negative, that is, whether the regenerative charging mode is switched to the discharging mode. If the current is switched to the discharging mode, the process proceeds to step 27, 0 is set to the variable n, and the process is ended. On the other hand, when the regenerative charging mode continues, the routine proceeds to step 29, where it is confirmed whether the timer has timed up and T2 time has elapsed. When T2 time has elapsed, the process returns to step 21 and the above process is repeated.

【0038】なお、図2に示すように、DODが60%
を越えると、放電時の内部抵抗Rと充電時の内部抵抗R
の差が大きくなり、演算される最大充電電力PC’は大
きな誤差を含む。しかし、DODが60%を越える状態
では、電池の真の最大充電電力がインバーター12から
回生される最大電力よりも十分に大きいため、最大充電
電力の演算値PC’に大きな誤差があっても問題になら
ない。
As shown in FIG. 2, the DOD is 60%.
If it exceeds, the internal resistance R during discharging and the internal resistance R during charging
, The maximum charging power PC 'calculated includes a large error. However, when the DOD exceeds 60%, since the true maximum charging power of the battery is sufficiently larger than the maximum power regenerated from the inverter 12, even if there is a large error in the calculated value PC ′ of the maximum charging power, there is a problem. do not become.

【0039】−発明の実施の形態の変形例− 上述した実施形態では、電圧センサー14により電池1
1の両端の端子電圧Vを測定し、電力演算、出力制限お
よび回生制限を行なう例を示した。通常、電気自動車に
は複数の単セルを直列に接続した組電池が用いられるの
で、各単セルの両端電圧(以下、セル電圧と呼ぶ)を測
定し、セル電圧に基づいて電力演算、出力制限および回
生制限を行なうようにしてもよい。図23は、セル電圧
に基づいて充放電電力の演算と出力制限および回生制限
を行なう場合の変形例の構成を示す。電池11Aはn個
の単セル111〜11nが直列に接続されており、各単
セルには電圧センサー141〜14nが並列に接続され
る。これらの電圧センサー141〜14nの出力はコン
トローラ16Aに接続される。その他の構成は図1に示
す構成と同様である。
-Modification of Embodiment of the Invention- In the above-described embodiment, the battery 1 is provided by the voltage sensor 14.
An example is shown in which the terminal voltage V at both ends of 1 is measured and power calculation, output limitation, and regeneration limitation are performed. Generally, an electric vehicle uses an assembled battery in which a plurality of unit cells are connected in series. Therefore, the voltage across each unit cell (hereinafter referred to as the cell voltage) is measured, and power calculation and output limitation are performed based on the cell voltage. And regenerative restriction may be performed. FIG. 23 shows a configuration of a modified example in which the charge / discharge power is calculated based on the cell voltage, and output limitation and regeneration limitation are performed. In the battery 11A, n unit cells 111 to 11n are connected in series, and voltage sensors 141 to 14n are connected in parallel to each unit cell. The outputs of these voltage sensors 141 to 14n are connected to the controller 16A. Other configurations are the same as those shown in FIG.

【0040】最大充放電電力PD’,PC’の演算に際し
ては、各電圧センサー141〜14nの検出電圧を加算
して電池11Aの両端の端子電圧Vとし、上述した方法
で最大充放電電力PD’,PC’を演算する。出力制限処
理に際しては、上述した基準電圧V1に相当する単セル
の基準電圧V1’を設定し、電圧センサー141〜14
nで検出される最小のセル電圧と基準電圧V1’を比較
しながら上述した方法で出力制限を行なう。また、回生
制限処理に際しては、上述した基準電圧V2に相当する
単セルの基準電圧V2’を設定し、電圧センサー141
〜14nで検出される最大のセル電圧と基準電圧V2’
を比較しながら上述した方法で回生制限を行なう。
In calculating the maximum charge / discharge power PD 'and PC', the detected voltages of the voltage sensors 141 to 14n are added to obtain the terminal voltage V across the battery 11A, and the maximum charge / discharge power PD 'is calculated by the above method. , PC ′ is calculated. In the output limiting process, the reference voltage V1 ′ of the single cell corresponding to the above-mentioned reference voltage V1 is set, and the voltage sensors 141 to 14 are set.
The output is limited by the method described above while comparing the minimum cell voltage detected by n with the reference voltage V1 '. Further, in the regeneration limiting process, the reference voltage V2 ′ of the single cell corresponding to the above-mentioned reference voltage V2 is set, and the voltage sensor 141 is set.
Maximum cell voltage and reference voltage V2 'detected at ~ 14n
Regeneration is restricted by the method described above while comparing

【0041】−発明の実施の形態の他の変形例− 上述した図23に示す変形例では、電池のセル電圧と電
流に基づいて最大充放電電力の演算と出力/回生制限を
行なう例を示したが、電池のセル電圧、端子電圧および
電流に基づいて最大充放電電力の演算と出力/回生制限
を行なう他の変形例を説明する。この変形例では、図2
4に示すように、上述した図23に示す変形例の構成に
電池11Aの端子電圧Vを測定する電圧センサー14を
付加する。最大充放電電力PD’,PC’の演算に際して
は、端子電圧センサー14により測定した端子電圧Vと
放電電流Iとに基づいて上述した方法で最大充放電電力
PD’,PC’を演算する。また、出力制限処理に際して
は、基準電圧V1に相当する単セルの基準電圧V1’を設
定し、セル電圧センサー141〜14nで検出される最
小のセル電圧と基準電圧V1’を比較しながら上述した
方法で出力制限を行なう。回生制限処理に際しては、基
準電圧V2に相当する単セルの基準電圧V2’を設定し、
セル電圧センサー141〜14nで検出される最大のセ
ル電圧と基準電圧V2’を比較しながら上述した方法で
回生制限を行なう。
-Other Modifications of the Embodiment of the Invention- In the modification shown in FIG. 23 described above, an example is shown in which the maximum charge / discharge power is calculated and the output / regeneration is limited based on the cell voltage and current of the battery. However, another modification will be described in which the maximum charge / discharge power is calculated and the output / regeneration is limited based on the cell voltage, terminal voltage and current of the battery. In this modified example, FIG.
As shown in FIG. 4, the voltage sensor 14 for measuring the terminal voltage V of the battery 11A is added to the configuration of the modification shown in FIG. When calculating the maximum charging / discharging powers PD 'and PC', the maximum charging / discharging powers PD 'and PC' are calculated by the method described above based on the terminal voltage V and the discharge current I measured by the terminal voltage sensor 14. Further, in the output limiting process, the reference voltage V1 ′ of the single cell corresponding to the reference voltage V1 is set, and the minimum cell voltage detected by the cell voltage sensors 141 to 14n is compared with the reference voltage V1 ′. Output limitation by the method. In the regeneration limiting process, the reference voltage V2 'of the single cell corresponding to the reference voltage V2 is set,
Regeneration is limited by the above-described method while comparing the maximum cell voltage detected by the cell voltage sensors 141 to 14n with the reference voltage V2 '.

【0042】なお、端子電圧センサー14により測定し
た端子電圧に基づいて最大充放電電力PD’,PC’を演
算した後、セル電圧センサー141〜14nで検出され
る最小のセル電圧と端子電圧センサー14により測定し
た端子電圧の内のいずれかが基準電圧(V1またはV
1’)以下になった時に出力制限を行なうとともに、端
子電圧または最大のセル電圧が基準電圧(V2またはV
2’)以上になった時に回生制限を行なうようにしても
よい。
After calculating the maximum charge / discharge power PD ', PC' based on the terminal voltage measured by the terminal voltage sensor 14, the minimum cell voltage detected by the cell voltage sensors 141 to 14n and the terminal voltage sensor 14 are detected. Either of the terminal voltages measured by the reference voltage (V1 or V
1 ') or less, output is limited and the terminal voltage or maximum cell voltage is the reference voltage (V2 or V2
2 ') When it is above, you may make it possible to limit the regeneration.

【0043】以上の一実施形態の構成において、電圧セ
ンサー14が電圧測定手段を、電流センサー15が電流
測定手段を、コントローラ16が電流推定手段、第1の
演算手段、第2の演算手段および電力制御手段をそれぞ
れ構成する。
In the configuration of the above embodiment, the voltage sensor 14 is the voltage measuring means, the current sensor 15 is the current measuring means, and the controller 16 is the current estimating means, the first calculating means, the second calculating means and the power. Each of the control means is configured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 一実施形態の電気自動車の構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electric vehicle according to an embodiment.

【図2】 電池の放電深度(DOD)と内部抵抗との関
係を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the depth of discharge (DOD) of a battery and the internal resistance.

【図3】 一定電流で放電した時の電池の端子電圧の変
化を示す図
FIG. 3 is a diagram showing changes in the terminal voltage of the battery when discharged at a constant current.

【図4】 放電時の端子電圧と放電電流のサンプリング
データによる回帰直線を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a regression line based on sampling data of terminal voltage and discharge current during discharging.

【図5】 最大放電電流を低減せずに最大放電電力を演
算する場合のV−I特性を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing V-I characteristics when the maximum discharge power is calculated without reducing the maximum discharge current.

【図6】 最大放電電流を低減せずに最大放電電力を演
算する場合の最大電力特性を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a maximum power characteristic when a maximum discharge power is calculated without reducing the maximum discharge current.

【図7】 最大放電電流を低減して最大放電電力を演算
する場合のV−I特性を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing VI characteristics when a maximum discharge current is reduced and a maximum discharge power is calculated.

【図8】 最大放電電流を低減して最大放電電力を演算
する場合の最大電力特性を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a maximum power characteristic when the maximum discharge current is reduced and the maximum discharge power is calculated.

【図9】 放電中の端子電圧と放電電流のサンプリング
タイミングを説明する図。
FIG. 9 is a diagram illustrating sampling timings of a terminal voltage and a discharging current during discharging.

【図10】 放電電流の立ち上がりから所定時間後に放
電電流と端子電圧をサンプリングした場合を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a case where a discharge current and a terminal voltage are sampled after a predetermined time has elapsed from the rise of the discharge current.

【図11】 図10に示すサンプリングデータをV−I
グラフにプロットし、直線回帰した図。
FIG. 11 shows the sampling data shown in FIG.
The figure which plotted on the graph and linearly regressed.

【図12】 放電電流の立ち上がりから所定時間Δt1
後とΔt2後に放電電流と端子電圧をサンプリングした
場合を示す図。
FIG. 12: A predetermined time Δt1 from the rising of the discharge current
The figure which shows the case where discharge current and terminal voltage are sampled after and after (DELTA) t2.

【図13】 図12に示すサンプリングデータをV−I
グラフにプロットし、直線回帰した図。
FIG. 13 shows the sampling data shown in FIG.
The figure which plotted on the graph and linearly regressed.

【図14】 電気自動車の通常の走行パターンにおいて
複数の時点でV−I特性のサンプリングをした例を示す
図。
FIG. 14 is a diagram showing an example in which VI characteristics are sampled at a plurality of points in a normal traveling pattern of an electric vehicle.

【図15】 図14に示すサンプリングデータをV−I
グラフにプロットし、直線回帰した図。
FIG. 15 shows the sampling data shown in FIG.
The figure which plotted on the graph and linearly regressed.

【図16】 図14に示すサンプリングデータをサンプ
リングタイミングと放電電流により分類した図。
16 is a diagram in which the sampling data shown in FIG. 14 is classified according to sampling timing and discharge current.

【図17】 サンプリングデータのストック方法を説明
する図。
FIG. 17 is a diagram illustrating a method of stocking sampling data.

【図18】 電力演算処理を示すフローチャート。FIG. 18 is a flowchart showing power calculation processing.

【図19】 出力制限を説明する図。FIG. 19 is a diagram illustrating output restriction.

【図20】 出力制限処理を示すフローチャート。FIG. 20 is a flowchart showing output restriction processing.

【図21】 回生制限処理を示す図。FIG. 21 is a diagram showing a regeneration restriction process.

【図22】 回生制限処理を示すフローチャート。FIG. 22 is a flowchart showing a regeneration limiting process.

【図23】 電池のセル電圧と電流を測定し、最大充放
電電力の演算と、出力制限および回生制限を行なう変形
例の構成を示す図。
FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a modified example in which cell voltage and current of a battery are measured, maximum charge / discharge power is calculated, and output limitation and regeneration limitation are performed.

【図24】 電池のセル電圧、端子電圧および電流を測
定し、最大充放電電力の演算と、出力制限および回生制
限を行なう他の変形例の構成を示す図。
FIG. 24 is a diagram showing the configuration of another modified example in which the cell voltage, the terminal voltage, and the current of the battery are measured, the maximum charge / discharge power is calculated, and the output limitation and the regeneration limitation are performed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,11A 電池 12 インバータ 13 モータ 14,141〜14n 電圧センサー 15 電流センサー 16,16A,16B コントローラ 111〜11n 単セル 11, 11A Battery 12 Inverter 13 Motor 14, 141-14n Voltage sensor 15 Current sensor 16, 16A, 16B Controller 111-11n Single cell

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02J 7/10 H02J 7/10 H ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location H02J 7/10 H02J 7/10 H

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電池の電圧を測定する電圧測定手段と、 前記電池に流れる電流を測定する電流測定手段と、 前記電圧測定手段と前記電流測定手段により測定された
放電電流増加時の電圧と電流に基づいて、前記電池の第
1の電圧における放電電流を推定する電流推定手段と、 前記第1の電圧における放電電流に基づいて前記電池の
放電電力を演算する第1の演算手段と、 前記第1の電圧における放電電流よりも小さい所定の放
電電流に基づいて前記電池の放電電力を演算する第2の
演算手段と、 前記電池の放電電力を、前記第1および第2の演算手段
により演算された電力の内の小さい値に制限する電力制
御手段とを備えることを特徴とする電気自動車の電力制
御装置。
1. A voltage measuring unit for measuring a voltage of a battery; a current measuring unit for measuring a current flowing through the battery; a voltage and a current when the discharge current increases measured by the voltage measuring unit and the current measuring unit. Current estimating means for estimating a discharge current of the battery at a first voltage, first calculating means for calculating a discharge power of the battery based on the discharge current at the first voltage, and Second calculating means for calculating discharge power of the battery based on a predetermined discharge current smaller than discharge current at a voltage of 1; and discharge power of the battery is calculated by the first and second calculating means. And an electric power control unit for limiting the electric power to a small value.
【請求項2】 請求項1に記載の電気自動車の電力制御
装置において、 前記電流推定手段は、前記電圧測定手段と前記電流測定
手段により測定された放電電流増加時の電圧と電流に基
づいて、前記電池の第2の電圧における充電電流を推定
し、 前記第1の演算手段は、前記第2の電圧における充電電
流に基づいて前記電池の充電電力を演算し、 前記第2の演算手段は、前記第2の電圧における充電電
流よりも小さい所定の充電電流に基づいて前記電池の充
電電力を演算し、 前記電力制御手段は、前記電池の充電電力を、前記第1
および第2の演算手段により演算された電力の内の小さ
い値に制限することを特徴とする電気自動車の電力制御
装置。
2. The electric power control apparatus for an electric vehicle according to claim 1, wherein the current estimating means is based on the voltage and current when the discharge current increases measured by the voltage measuring means and the current measuring means, Estimating a charging current at a second voltage of the battery, the first computing means computing the charging power of the battery based on the charging current at the second voltage, and the second computing means: The charging power of the battery is calculated based on a predetermined charging current smaller than the charging current at the second voltage, and the power control unit calculates the charging power of the battery as the first charging current.
And an electric power control apparatus for an electric vehicle, wherein the electric power is limited to a small value of the electric power calculated by the second calculating means.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の電気自
動車の電力制御装置において、 前記所定の放電電流と前記所定の充電電流を電気自動車
の電動機の最大定格電流に基づいて決定することを特徴
とする電気自動車の電力制御装置。
3. The electric power control apparatus for an electric vehicle according to claim 1, wherein the predetermined discharge current and the predetermined charge current are determined based on a maximum rated current of an electric motor of the electric vehicle. Characteristic electric power control device for electric vehicles.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかの項に記載の電
気自動車の電力制御装置において、 前記第1の電圧を前記電池の放電終止電圧とすることを
特徴とする電気自動車の電力制御装置。
4. The electric power control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the first voltage is a discharge end voltage of the battery. apparatus.
【請求項5】 請求項2〜4のいずれかの項に記載の電
気自動車の電力制御装置において、 前記第2の電圧を前記電池の最大許容電圧とすることを
特徴とする電気自動車の電力制御装置。
5. The electric power control apparatus for an electric vehicle according to claim 2, wherein the second voltage is a maximum allowable voltage of the battery. apparatus.
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