WO2008111593A1 - 二次電池の入出力制御装置および車両 - Google Patents

二次電池の入出力制御装置および車両 Download PDF

Info

Publication number
WO2008111593A1
WO2008111593A1 PCT/JP2008/054436 JP2008054436W WO2008111593A1 WO 2008111593 A1 WO2008111593 A1 WO 2008111593A1 JP 2008054436 W JP2008054436 W JP 2008054436W WO 2008111593 A1 WO2008111593 A1 WO 2008111593A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
value
input
current
battery
output
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/054436
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Teruo Ishishita
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha filed Critical Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority to CN2008800072500A priority Critical patent/CN101627519B/zh
Priority to DE112008000536.2T priority patent/DE112008000536B4/de
Priority to US12/524,802 priority patent/US8306692B2/en
Publication of WO2008111593A1 publication Critical patent/WO2008111593A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • H01M10/443Methods for charging or discharging in response to temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309Overheat or overtemperature protection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to an input / output control device for a secondary battery and a vehicle.
  • the present invention relates to an input / output control device for a secondary battery capable of suppressing an increase in the calorific value of the secondary battery, and a vehicle including the input / output control device.
  • hybrid vehicles and electric vehicles have attracted attention. These vehicles are equipped with an electric motor as a power source, and a secondary battery, for example, is used as the power source. Since overdischarge and overcharge of the secondary battery cause the performance of the secondary battery to deteriorate, it is necessary to properly control the charge and discharge of the secondary battery.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-061 4 9 1 8 1 discloses a current control device capable of preventing a rapid voltage drop of a battery.
  • the current control device includes a current detection unit that can detect a current discharged from the battery, and a control unit that controls a current discharged from the battery based on a current value detected by the current detection unit.
  • the control means squares the current value detected by the current detection means, and further integrates the values according to a time series to calculate a current square integrated value. Further, the control means limits the current discharged from the battery based on the current square integrated value. By limiting the current discharged from the battery based on the current square integrated value, it becomes possible to limit the discharge current value before the battery voltage suddenly drops. This makes it possible to prevent a rapid voltage drop during large current discharge.
  • An object of the present invention is to provide a secondary battery input / output control device capable of protecting the secondary battery more reliably and a vehicle including the input / output control device.
  • the present invention is an input / output control device for a secondary battery, which estimates the battery current input / output to / from the secondary battery based on the input / output power of the secondary battery, and outputs an estimated value.
  • a current measuring unit that measures battery current and outputs a measured value, and a control unit that controls input / output power based on the estimated value and the measured value.
  • control unit calculates a first value obtained by smoothing the square value of the estimated value with respect to time and a second value obtained by smoothing the square value of the measurement value with respect to time.
  • the input / output power is controlled based on the comparison result between the larger value of 2 and the threshold value.
  • control unit limits the input / output power when it is determined that the larger one of the first and second values exceeds the threshold value.
  • the input / output control device further includes a temperature detection unit that detects a battery temperature of the secondary battery.
  • the control unit changes the limit value of the input / output power based on the battery temperature detected by the temperature detection unit.
  • control unit lowers the threshold when the difference between the first value and the second value is larger than the predetermined value over a predetermined period.
  • a vehicle estimates a battery current input / output to / from a secondary battery based on input / output power of the secondary battery and outputs an estimated value.
  • An estimation unit a current measurement unit that measures battery current and outputs a measurement value; and a control unit that controls input / output power based on the estimation value and the measurement value.
  • the control unit calculates a first value obtained by smoothing the square value of the estimated value temporally and a second value obtained by smoothing the square value of the measured value temporally, and thereby calculating the first and first values.
  • the input / output power is controlled based on the comparison result between the larger value of 2 and the threshold value. More preferably, the control unit limits the input / output power when determining that the larger one of the first and second values exceeds the threshold value.
  • the input / output control device further includes a temperature detection unit that detects a battery temperature of the secondary battery.
  • the control unit changes the limit value of the input / output power based on the battery temperature detected by the temperature detection unit.
  • control unit lowers the threshold when the difference between the first value and the second value is larger than the predetermined value over a predetermined period.
  • FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a vehicle 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the control device 3 in FIG.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the input / output control unit 33 in FIG.
  • Fig. 4 is a diagram showing the time variation of the estimated current Is and the measured current It.
  • FIG. 5 is a diagram showing the current square value before the smoothing process and the current square value after the smoothing process.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the input / output restriction process in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the time change of the input / output limit value in the input / output limit process of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing the time change of the gain mgin in the input / output restriction process.
  • FIG. 9 is a diagram showing the change over time of the gain mgout in the input / output restriction process.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the input / output restriction processing executed by the input / output control unit 33 in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the release processing.
  • FIG. 12 is a diagram showing a change over time of the input / output limit value in the release processing of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing the time change of the gain m g i n in the release process.
  • FIG. 14 is a diagram showing the time change of the gain mgout in the release process.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the release processing executed by the input / output control unit 33 in FIG.
  • FIG. 16 is a diagram showing a change over time in the input / output limit value in the input / output limit process according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing the time change of the input / output limit value in the release processing of the second embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart showing the input / output restriction process in the second embodiment.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the release processing in the second embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining the input / output restriction processing in the third embodiment.
  • FIG. 21 is a flowchart showing the input / output control process in the third embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining the release processing according to the third embodiment.
  • FIG. 23 is a flowchart showing the release processing in the third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a vehicle 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • vehicle 1 0 0 includes battery B, connection 40, boost converter 1 2, smoothing capacitors C 1 and C 2, voltage sensors 1 3 and 2 1, and an inverter. 1, 2 2, engine 4, motor generators MG 1, MG 2, power split device 3, wheels 2, and control device 30.
  • Vehicle 1 0 0 further detects power supply lines PL 1 and PL 2, ground line SL, voltage sensor 10 that detects voltage VB between the terminals of battery B, and current I t that flows through battery B.
  • Current sensor 1 1, temperature sensor 4 2 for detecting temperature T P of battery B, and monitoring unit 4 4 are included.
  • the battery B for example, a secondary battery such as a lead storage battery, a nickel metal hydride battery, or a lithium ion battery can be used.
  • Connection 40 includes system main relay SMR 3 connected between the negative electrode of battery B and ground line SL, and system main relay SMR 2 connected between the positive electrode of battery B and power supply line PL 1.
  • System main relays SMR 1 to SMR 3 are controlled to be in a conductive Z non-conductive state in response to control signals CONT 1 to C ON T 3 given from control device 30, respectively.
  • Capacitor. 1 smoothes the voltage across the terminals of battery B when system main relays SMR 1 to SMR 3 are on.
  • Capacitor C 1 is connected between power supply line PL 1 and ground line S L.
  • An auxiliary machine 35 is connected between the power line PL 1 and the ground line S L.
  • Auxiliary machine 35 is, for example, an electric air conditioner, and is controlled according to signal D R V from control device 30.
  • the voltage sensor 21 detects the voltage VL across the capacitor C 1 and outputs it to the control device 30.
  • Boost converter 12 boosts the voltage across capacitor C1.
  • Capacitor C 2 smoothes the voltage boosted by boost converter 12.
  • the voltage sensor 13 detects the terminal voltage VH of the smoothing capacitor C 2 and outputs it to the control device 30.
  • Inverter 14 converts the DC voltage supplied from boost converter 12 into a three-phase AC and outputs it to motor generator MG 1.
  • Power split device 3 is a mechanism that is coupled to engine 4 and motor generators MG 1 and MG 2 and distributes the power between them.
  • a planetary gear mechanism having three rotating shafts of a sun gear, a planetary carrier, and a ring gear can be used as the power split mechanism. These three rotating shafts are connected to the rotating shafts of engine 4 and motor generators MG 1 and MG 2, respectively.
  • the rotating shaft of motor generator MG 2 is coupled to wheel 2 by a not-shown speed gear and an operating gear.
  • a reduction gear for the rotating shaft of motor generator MG 2 may be further incorporated in power split device 3. Further, the reduction gear ratio of this reduction gear may be configured to be switchable.
  • Boost converter 1 2 has a reactor L whose one end is connected to power supply line PL 1. 1 and I GBT elements Q l, Q2 connected in series between power line PL 2 and ground line SL, and diode D 1, connected in parallel to 108 elements ⁇ 31, Q 2 respectively. Including D2.
  • the other end of reactor 1 is connected to I 08 element (31 emitters and I & 8 element ⁇ 3 2 collector.
  • the power sword of diode D is connected to the collector of I GB T element Q 1
  • the anode of diode D1 is connected to the emitter of I 08 element ⁇ 31.
  • the cathode of diode D2 is connected to the collector of I GBT element Q2, and the anode of diode D2 is I GBT element Q2.
  • the inverter 14 receives the boosted voltage from the boost converter 12 and drives the motor generator MG 1 to start the engine 4, for example.
  • the electric power generated by motor generator MG 1 is returned to boost converter 12 by the power transmitted from boost converter 12.
  • boost converter 12 is controlled by control device 30 to operate as a step-down circuit. That.
  • Inverter 14 includes a U-phase arm 15, a V-phase arm 16, and a W-phase arm 17.
  • U-phase arm 15, V-phase arm 16, and W-phase arm 17 are connected in parallel between power line P L 2 and ground line S L.
  • U-phase arm 15 consists of I GBT elements Q3 and Q4 connected in series between power line PL 2 and ground line SL, and diodes D 3 and D4 connected in parallel with 108 elements ⁇ 33 and Q 4 respectively. Including.
  • the power sword of diode D3 is connected to the collector of I GBT element Q3, and the anode of diode D3 is connected to the emitter of IGBT element Q3.
  • the power sword of the diode D 4 is connected to the collector of the I 08 element 04 and the diode D 4 is connected to the emitter of the I GBT element Q 4.
  • V-phase arm 16 consists of I GBT elements Q5 and Q6 connected in series between power line PL 2 and ground line SL, and diodes D 5 and Q 6 connected in parallel with 18 elements ⁇ 35 and Q 6 respectively. Including D 6.
  • the power sword of diode D5 is connected to the collector of I GBT element Q 5 and the anode of diode D 5 is connected to I08 element (35 emitters.
  • the power sword of diode D 6 is I 08 element ( The anode of diode D 6 is connected to the emitter of I GBT element Q6. It is.
  • W-phase arm 1 7 consists of I GBT elements Q7 and Q8 connected in series between power line PL 2 and ground line SL, and diode D connected in parallel with 108 elements ⁇ 37 and Q 8 respectively. 7 and D 8 are included.
  • the power sword of diode D 7 is connected to the collector of I GBT element Q 7, and the diode D 7 node is connected to the emitter of I 08 element 07.
  • the power sword of diode D8 is connected to the collector of I08 element 08, and the anode of diode D8 is connected to the emitter of I GBT element Q8.
  • each phase arm is connected to one end of each phase coil of motor generator MG1. That is, the motor generator MG 1 is a three-phase permanent magnet synchronous motor, and one end of each of the three coils of the U, V, and W phases is connected to the midpoint.
  • the other end of the U-phase coil is connected to the connection node of IGBT elements Q3 and Q4.
  • the other end of the V-phase coil is connected to the connection node of I GBT elements Q5 and Q6.
  • the other end of the W-phase coil is connected to the connection node of the IGBT elements Q7 and Q8.
  • Inverter 22 detects the current flowing through motor generator MG 1 as motor current value M CRT 1, and outputs motor current value MCRT 1 to control device 30.
  • Inverter 22 is connected to power line PL 2 and ground line SL.
  • Inverter 22 converts the DC voltage output from boost converter 12 to three-phase AC and outputs the same to motor generator MG 2 that drives wheel 2. Further, inverter 22 returns the electric power generated in motor generator MG 2 to boost converter 12 in accordance with the regenerative braking. At this time, boost converter 12 is controlled by control device 30 to operate as a step-down circuit.
  • boost converter 12 is controlled by control device 30 to operate as a step-down circuit.
  • Current sensor 25 detects the current flowing through motor generator MG 2 as motor current value M CRT 2 and outputs motor current value MCRT 2 to control device 30.
  • the monitoring unit 44 monitors and monitors the voltage VB, current It, and temperature TMP. Visual results (ie, voltage VB, current It, and temperature TMP) are transmitted to the control device 30.
  • the vehicle 100 may not include the monitoring unit 44.
  • the voltage VB, the current It and the temperature TMP are directly input to the control device 30.
  • Controller 30 receives torque command values TR 1 and TR 2, motor rotation speed MRN 1 and MR N2, voltages VB and VH, current It values, motor current values MCRT l and MCRT 2, and start instruction IG ON. .
  • Control device 30 then outputs to boost converter 12 a boost instruction PWU, a step-down instruction PWD, and a signal CSD N that instructs operation inhibition.
  • control device 30 outputs drive instruction PWMI 1 and regeneration instruction PWMC 1 to inverter 14.
  • Drive instruction PWMI 1 is an instruction to convert the DC voltage output from boost converter 12 into an AC voltage for driving mode generator MG 1.
  • Regeneration instruction PWMC 1 is an instruction for converting the AC voltage generated by motor generator MG 1 into a DC voltage and returning it to boost converter 12 side.
  • control device 30 outputs drive instruction PWM I 2 and regeneration instruction PWMC 2 to inverter 22.
  • Drive instruction PWMI 2 is an instruction to convert a DC voltage into an AC voltage for driving motor generator MG 2.
  • Regeneration instruction PWMC 2 is an instruction for converting the AC voltage generated by motor generator MG 2 to a DC voltage and returning it to boost converter 12 side.
  • control device 30 sends a signal DRV to the catcher 35 to operate the auxiliary device 35.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the control device 30 of FIG.
  • the control device 30 shown in FIG. 2 can be realized by either hardware or software.
  • control device 30 includes a power calculation unit 31, a current estimation unit 32, an input / output control unit 33, and an auxiliary machine control unit 34.
  • power calculation unit 31 calculates the power of motor generators MG 1 and MG 2, the loss of boost converter 12, and the power consumption of auxiliary machine 35.
  • the power calculation unit 31 calculates the power PW, which is the input / output power of the battery B, by adding these together. Specifically, electric power calculation unit 31 calculates the electric power of motor generator MG 1 based on torque command value TR 1 and motor rotational speed MRN 1. Electric power calculation unit 31 calculates electric power of motor generator MG2 based on torque command value TR 2 and motor rotational speed MRN 2.
  • the power calculation unit 31 calculates the loss of the boost converter 12 based on the boost command PWU, the buck command PWD, and the voltages VL and VH.
  • the power calculator 31 calculates the power consumption of the auxiliary machine 35 shown in FIG. 1 based on the signal DRV from the auxiliary machine controller 34. Then, the power calculation unit 31 calculates the power PW by summing up these powers.
  • the current estimation unit 32 receives the power PW from the power calculation unit 31.
  • the current estimation unit 32 receives the voltage VB.
  • the current estimation unit 32 divides the power PW by the voltage VB to calculate an estimated value of the input / output current of the battery B.
  • the current estimation unit 32 outputs an estimated current Is that is an estimated value.
  • the input / output control unit 33 receives the torque command values TR 1 and TR 2 and the motor speed MRN 1 and MRN 2. Input / output control unit 33 further receives estimated current Is and current It.
  • the current It is the measured value of the battery B input / output current measured by the current sensor 11.
  • the current I t is referred to as “measured current I t” in order to distinguish it from the estimated current I s.
  • the input / output control unit 33 controls the electric power input / output to / from the battery B using the estimated current Is and the measured current It. Specifically, input / output control unit 33 controls boost converter 12 and inverters 14 and 22 so that the input / output power of battery B does not exceed the limit value. Therefore, the input / output control unit 33 generates and outputs a boost instruction PWU, a step-down instruction PWD, a signal C SDN, a drive instruction PWMI 1, PWM I 2,., And a regeneration instruction PW MC 1,. PWMC 2. .
  • the input / output control apparatus for the secondary battery estimates the battery current input / output to / from the battery B based on the input / output power of the battery B, and estimates the estimated value (the estimated current I s ),
  • the current sensor 11 that measures the battery current and outputs the measured value (actually measured current It), the estimated accuracy and the measured value, and receives the input / output power.
  • an input / output control unit 33 for controlling.
  • the input / output control device uses not only the measured current I t but also the estimated current Is to control the input / output of the battery B.
  • the amount of heat generated by B can be more reliably increased by the amount of heat generated by the peripheral components of battery B (for example, system main relays SMR1 to SMR3, power supply line PL1,? 2 is grounded line 5). Can be suppressed. Therefore, according to the present embodiment, battery B can be more reliably protected.
  • the input / output of battery B is controlled based only on the measured current It.
  • the measured current It can be significantly different from the true current value. If the measured current It is significantly smaller than the true current value, the input / output control unit 33 determines that the load on the battery B is smaller than the actual load. Therefore, there is a possibility that input / output to / from battery B is performed without limiting the current flowing through battery B. In this case, it becomes difficult to suppress the heat generation of battery B and peripheral parts.
  • One way to solve this problem is to install two current sensors. In this case, even if one of the two current sensors fails, the input / output of the battery can be controlled by using the other current value. However, increasing the number of current sensors increases costs and increases installation space.
  • the input / output current of the secondary battery can be obtained by two different methods (measurement of battery current and estimation of battery current). For example, when the measured current It is significantly lower than the true value due to an abnormality in the current sensor 11, the input / output control unit 33 controls the input / output of the battery according to the estimated current Is. As a result, an appropriate amount of power can be input to and output from battery B. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the heat generation of battery B and peripheral components, and thus battery B can be more reliably protected. Further, according to the present embodiment, it is possible to suppress an increase in the number of current sensors.
  • the heat generation of battery B can be suppressed, the heat generation of the peripheral components of battery B can also be suppressed. Therefore, for example, the heat capacity of the peripheral components can be reduced, so that the peripheral components can be downsized.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the input / output control unit 33 in FIG. Refer to Figure 3
  • the input / output control unit 33 includes current square value calculation units 51 and 52, a limit value determination unit 54, and a signal generation unit 55.
  • the current square value calculation unit 51 acquires the estimated current Is at a predetermined cycle (for example, 100 milliseconds) and squares the estimated current Is.
  • the current square value calculation unit 51 calculates the current square value ⁇ I s 2 > by smoothing the temporal variation of the square value of the estimated current I s.
  • the current square value calculation unit 52 acquires the actual measurement current It in a predetermined cycle and squares the actual measurement current It.
  • the current square value calculation unit 52 calculates the current square value ⁇ I t 2 > by smoothing the temporal variation of the square value of the measured current It.
  • the current square value calculation units 51 and 52 perform a primary filter process to smooth the current square value. If the current square value before smoothing at a certain time t is I 2 (t) and the current square value after smoothing is I 2 ⁇ (t), the current square value I 2 ⁇ (t) is It is shown according to equation (1).
  • the current square value 1 2 > (t-1) is the current square value I 2 > at the time one cycle before time t, and T is the filter processing constant.
  • FIG. 5 is a diagram showing a current square value before the smoothing process and a current square value after the smoothing process. Referring to FIGS. 4 and 5, the magnitude and sign of the input / output current of battery B (actually measured current It and estimated current Is) always change in accordance with the operating state of vehicle 100. The amount of heat generated by battery B can be considered to depend on the square of the current value.
  • the measured current I t (and estimated current I s) is squared.
  • the current square values (I s 2 , I t 2 ) also fluctuate constantly.
  • the current square values (I s 2 , I t 2 ) are smoothed in order to grasp the transition of the current square values (increase or decrease). Note that it is possible to determine which of the current square values ⁇ I s 2 > and ⁇ I t 2 > is greater from the temporal transition of the current square value.
  • limit value determination unit 54 receives current square value I t 2 >, I s 2 > and receives temperature TMP.
  • the limit value determining unit 54 selects the larger one of the current square values I t 2 > and ⁇ I s 2 >.
  • the limit value determining unit 54 is based on the selected current square value.
  • Battery B input limit value MW in and output limit value MWOut.
  • the signal generator 55 receives the measured current It, the torque command values TR 1 and TR 2, the motor rotation speed MR N 1 and MR N 2, the input limit value MW in, and the output limit value MW out. .
  • the signal generator 55 Based on these values, the signal generator 55 generates and outputs a boost instruction PWU, a step-down instruction PWD, a signal C SDN, a drive instruction PWMI 1, PWM I 2, and a regeneration instruction PWMC 1 and PWMC 2. .
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the input / output restriction process in the first embodiment.
  • the current square values ⁇ I t 2 > and ⁇ I s 2 > also increase.
  • the current square value in FIG. 6 ⁇ I s 2> has I t 2> larger rather current square value, current square value rather I s 2>, so limited the magnitude of ⁇ I t 2> It is not a thing.
  • Threshold values II in and II out are determined for the current square value.
  • the threshold value II in is a threshold value when power is input to the battery B.
  • Threshold value II out is a threshold value when power is output from battery B.
  • current square value ⁇ I s 2 > reaches threshold value II in before current square value ⁇ I t 2 > (time TA).
  • limit value determining unit 54 in FIG. 3 decreases input limit value MW in.
  • An increase in the current square value means an increase in the amount of heat generated by battery B and its peripheral components.
  • the input / output limit value of battery B is reduced to further limit the power input / output to / from battery B. This can limit the input / output power of battery B even if the smaller of the two current square values is closer to the true value. it can. Therefore, it is possible to effectively suppress a significant increase in the amount of heat generated in battery B and peripheral components.
  • FIG. 7 is a diagram showing the time change of the input / output limit value in the input / output limit process of the first embodiment.
  • input limit value MW'in is kept at SW in.
  • limit value determining unit 54 Fig. 3 gradually reduces input limit value MW in from SWi n.
  • time t1 the input limit value MW i n reaches MW I N — TAR.
  • limit value determining unit 54 keeps input limit value MWi n at MWI N—TAR.
  • Time T i n indicates the period from time TA to time t 1.
  • time t2 the output limit value MWo u t reaches MWO UT— TAR.
  • limit value determining unit 54 keeps the output limit value at MWOUT-TAR.
  • Time T o u t indicates a period from time TB to time t 2.
  • the limit value determining unit 54 calculates the input limit value MW i n according to the following equation (2).
  • mg i n is a gain that changes over time.
  • MW i n MW I N_T A R + (S W i n —MW I N—T A R) Xmg i n
  • FIG. 8 is a diagram showing the time change of the gain mg in in the input / output restriction process.
  • the horizontal axis of the graph shows the elapsed time from time TA (see Fig. 5 and Fig. 6).
  • Limit value determining unit 54 calculates output limit value MWout according to the following equation (3).
  • mg o u t is a gain that changes over time.
  • FIG. 9 is a diagram showing the change over time of the gain mg output in the input / output restriction process.
  • the horizontal axis of the graph shows the elapsed time from time TB (see Fig. 5 and Fig. 6).
  • the gain mg o u t is 1 at time TB, and after time T B, the gain m go u t gradually decreases.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the input / output restriction processing executed by the input / output control unit 33 of FIG. The processing of this flowchart is called from the main routine and executed at regular time intervals or when a predetermined condition is satisfied.
  • step S1 current square value calculation unit 52 acquires the value of measured current It.
  • step S2 the current square value calculation unit 52 calculates the square value of the measured current It.
  • step S 3 the current square value calculation unit 52 calculates the current square ⁇ S ⁇ I t 2 > by smoothing the temporal variation of the square value of the measured current It.
  • step S 4 the current square value calculation unit 51 acquires the value of the estimated current Is.
  • step S5 the current square value calculation unit 51 calculates the square value of the estimated current Is.
  • step S 6 the current square value calculation unit 51 calculates the current square value ⁇ I s 2 > by smoothing the temporal variation of the square value of the estimated current I s.
  • step S 7 the limit value determination unit 54 determines the larger one of the current square values I t 2 > and ⁇ I s 2 > (in FIG. 10, MAX ( ⁇ I t 2 >, ⁇ I s 2 >) Is determined to be greater than a threshold value.
  • the threshold when power is input to battery B is threshold II in.
  • the threshold at the time of power output from battery B is threshold II out.
  • the limit value determining unit 54 reduces the limit value. Based on the limit value, the signal generation unit 55 generates a boost instruction PWU, a step-down instruction PWD, a signal C SDN, a drive instruction PWMI 1, PWM 1 2, and a regeneration instruction PWMC l, PWMC 2, and Input / output control is performed so that the input / output power does not exceed the limit value (step S8).
  • step S7 if the current square value is greater than I t 2 >, ⁇ I s 2 >, that is, less than the MAX ( ⁇ I t 2 >, ⁇ I s 2 >) force threshold (NO in step S7)
  • the limit value determining unit 54 does not change the limit value.
  • the signal generation unit 55 generates and outputs a boost instruction PWU, a step-down instruction PWD, a signal C SDN, a drive instruction PWM I 1 and PWMI 2, and a regeneration instruction PWMC 1 and PWMC 2 to output the battery. Input / output control is performed so that the input / output power of B does not exceed the limit value (step S9).
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the release processing.
  • the current square values ⁇ I t 2 > and ⁇ I s 2 > decrease with time by the input / output limiting process.
  • the current square value I s 2 > is larger than the current square value I t 2 >, but the current square value I s 2 >, ⁇ I t 2 >
  • the magnitude relationship is not limited in this way.
  • Threshold II ink indicates the threshold when power is input to battery B.
  • Threshold value II outk is a threshold value at the time of output of electric power from battery B.
  • current square value I s 2 > reaches threshold II ink after current square value I t 2 > (time TD).
  • limit value determining unit 54 in FIG. 3 gradually increases input limit value MW in.
  • current square value I s 2 > reaches threshold value II outk after current square value I t 2 > (time TC).
  • limit value determining unit 54 gradually increases output limit value MWOut.
  • FIG. 12 is a diagram showing the change over time of the input / output limit value in the release processing of the first embodiment.
  • the input limit value MW in is kept at MW IN— TAR before the time TD.
  • limit value determination unit 54 (Fig. 3) gradually reduces input limit value MW in from MWI N—TAR according to equation (2). Enlarge.
  • the input limit value MW in force SW in is reached at time t4.
  • limit value determining unit 54 keeps input limit value MWi n at SW in.
  • Time T ink indicates a period from time TD to time t 4.
  • output limit value MWout is kept at MWOUT-TAR before time TC.
  • the limit value determining unit 54 gradually increases the output limit value MWout from MWOUT ⁇ TAR according to Equation (3).
  • the output limit value MWo ut reaches SWo ut.
  • limit value determination unit 54 keeps output limit value MWout at SWout.
  • Time T outk indicates the period from time TC to time t 3.
  • FIG. 13 is a diagram showing a change over time of the gain mg in in the release process.
  • the horizontal axis of the graph shows the elapsed time from time TD (see Fig. 11 and Fig. 12).
  • the gain mg i n is 0 at time TD.
  • gain mg i n gradually increases.
  • the gain mg i n becomes 1 when the elapsed time from the time TD exceeds T i n k.
  • FIG. 14 is a diagram showing the time change of the gain mg out in the release process.
  • the horizontal axis of the graph shows the elapsed time from time TC (see Fig. 11 and Fig. 12).
  • the gain 111 ⁇ 0 11 1 is 0 at the time TC as well as the time change of the gain mg in.
  • gain mg out gradually increases.
  • Gain mg out becomes 1 when the elapsed time from time TC exceeds T outk.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the release processing executed by the input / output control unit 33 in FIG. It is. The processing of this flowchart is called from the main routine and executed at regular time intervals or when a predetermined condition is satisfied.
  • the release process is different from the I / O restriction process in that the steps S 7 A, S 18, S 19 are replaced with the processes in steps S 7, S 8, S 9 This is the point at which each process is executed.
  • the processing of other steps in the flowchart of FIG. 15 is the same as the processing of the corresponding steps in the flowchart of FIG. Therefore, in the following, the processing of steps S 7 A, S 18 and S 19 will be described, and the subsequent description will not be repeated for the processing of other steps.
  • step S 7 A the limit value determination unit 54 determines the current square value I t 2 >, ⁇ I s 2 >, i.e., MAX ( ⁇ I t 2 ⁇ , ⁇
  • I s 2 > It is determined whether I s 2 >) is smaller than a threshold value.
  • the threshold when power is input to Battery B is Threshold II ink.
  • the threshold at the time of power output from battery B is threshold II outk.
  • the limit value determining unit 54 increases the limit value. Based on the limit value, the signal generator 55 generates a boost instruction PWU, a step-down instruction PWD, a signal C SDN, a drive instruction PWMI 1, PWM
  • step S 18 input / output control is performed so that the input / output power of battery B does not exceed the limit value.
  • the signal generation unit 55 generates and outputs a boost instruction PWU, a step-down instruction PWD, a signal C SDN, a drive instruction PWMI 1 and PWM I 2, and a regeneration instruction PWMC l and PWMC 2, and outputs the battery B Input / output control is performed so that the input / output power of the battery does not exceed the limit value (step S 19).
  • step S18 or step S19 When the process of step S18 or step S19 is completed, the entire process ends.
  • the battery input / output control is performed based on the actually measured current and the estimated current, it is possible to more reliably suppress a significant increase in the amount of heat generated by the battery. Therefore, according to Embodiment 1, the battery is more reliably It becomes possible to protect.
  • SW in, SWout, MW IN—TAR, and WOUT—TAR shown in FIG. 7 are fixed values. In the second embodiment, these values are changed according to the battery temperature (temperature TMP shown in FIG. 1).
  • FIG. 16 is a diagram showing the change over time of the input / output limit value in the input / output limit process of the second embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing the change over time of the input / output limit value in the release processing according to the second embodiment.
  • limit value determination unit 54 when power is input to battery B, limit value determination unit 54 (Fig. 3) reduces SW in, MW I N_TAR as the battery temperature rises. Then, increase SW in, MW IN —TAR as the battery temperature decreases. Similarly, when power is output from battery B, limit value determination unit 54 reduces SWout, MWOUT—TAR as the battery temperature increases, and SWout, MWOUT as battery temperature decreases. — Increase TAR.
  • the limit value determining unit 54 changes the above-described value according to the battery temperature.
  • the time change rate of the limit value can be set large when the limit value is reduced. Therefore, the rate of increase in battery temperature can be reduced.
  • FIG. 18 is a flowchart showing the input / output restriction process in the second embodiment.
  • steps S 8 A and S are replaced with steps S 8 and S 9. 9
  • the point A is executed.
  • the processing of other steps in the flowchart shown in FIG. 18 is the same as the processing of the corresponding steps in the flowchart shown in FIG. Therefore, the processing of steps S 8 A and S 9 A will be described below, and the subsequent description will not be repeated for the processing of other steps.
  • limit value determining unit 54 reduces the limit value (input limit value MW in or output limit value MWout).
  • the limit value at this time has temperature dependence and changes according to the battery temperature.
  • step S8A generates and outputs step-up instruction PWU, step-down instruction PWD, signal CSDN, drive instruction PWMI 1, PWM I 2, and regenerative instruction PWMC 1, PWMC 2, based on the limit values, and input / output of battery B Input / output control is performed so that the electric power does not exceed the limit value (step S8A;).
  • limit value determining unit 54 changes the limit value according to the battery temperature.
  • the signal generation unit 55 generates and outputs a boost instruction PWU, a step-down instruction PWD, a signal C SDN, a drive instruction PWMI 1, PWM I 2, and a regenerative instruction PWMC l, P WMC 2.
  • Input / output control is performed so that the input / output power of B does not exceed the limit value (step S9A).
  • FIG. 19 is a flowchart showing the release processing in the implementation state 2.
  • steps S 18 A and SI 9 A are replaced by steps S 18 and S 19. This is the point at which processing is performed.
  • the processing of other steps in the flowchart shown in FIG. 19 is the same as the corresponding steps in the flowchart shown in FIG.
  • step S 7 A that is, when MAX ( ⁇ I t 2 >, ⁇ I s 2 >) is larger than the threshold value
  • step S 18 A the process of step S 18 A is executed.
  • NO in step S 7 A that is, if MAX ( ⁇ I t 2 >, ⁇ I s 2 >) 1S threshold value or less
  • step S 1 9 ⁇ is executed.
  • the limit value is set smaller as the battery temperature becomes higher, so that the input / output power of the battery can be further restricted when the battery temperature is high. Therefore, according to the second embodiment, it is possible to suppress an increase in battery temperature as compared with the first embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining the input / output restriction processing in the third embodiment.
  • ⁇ I is a value obtained by subtracting the smaller one from the larger one of the current square values I t 2 > and ⁇ I s 2 >.
  • threshold values II in and II out are set lower than normal values.
  • FIG. 21 is a flowchart showing the input / output control process in the third embodiment.
  • step S 6 is performed between step S 6 and step S 7.
  • the processing of 1 6 and S 1 7 is added.
  • the other steps in the flowchart shown in FIG. 21 are the same as the corresponding steps in the flowchart shown in FIG. Therefore, hereinafter, the processing of steps S 16 and S 17 will be described, and the subsequent description will not be repeated for the processing of other steps.
  • limit value determining unit 54 determines whether or not a state where ⁇ I (see FIG. 20) is larger than a predetermined value continues. (Step S 16). When ⁇ I is larger than a predetermined value for a predetermined period (Y E S in step S 16), limit value determining unit 54 reduces threshold values I I in and I I out (step S 17). When the process of step S 17 is completed, the process proceeds to step S 7.
  • step S 16 determines whether the threshold is changed. If NO in step S 16, that is, ⁇ ⁇ is smaller than the predetermined value. In other cases, or when ⁇ I continues to be larger than the predetermined value for a period shorter than the predetermined period, the process proceeds to step S7. In this case, the threshold is not changed.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining the release processing according to the third embodiment.
  • thresholds I I ink and I I u t k are set low.
  • FIG. 23 is a flowchart showing the release processing in the third embodiment.
  • the difference between the flowchart shown in Fig. 23 and the flowchart shown in Fig. 15 is the difference between the process of step S6 and the process of step S7A. Steps S 1 6 and S 17 are added.
  • the processing of the other steps in the flowchart shown in FIG. 23 is the same as the corresponding steps in the flowchart shown in FIG. 15, and therefore the following description will not be repeated.
  • steps S 16 and S 17 are the same as those of steps S 16 and S 17 shown in FIG. 21, detailed description will not be repeated hereinafter.
  • the present invention is applied to a series / parallel type hybrid system capable of being divided and transmitted to an axle and a generator by a power split mechanism.
  • the present invention is applied to a series type hybrid vehicle in which an engine is used only for driving a generator and an axle driving force is generated only by a motor that uses electric power generated by the generator, or an electric vehicle that runs only by a motor.
  • a secondary battery may be mounted as a power source of the motor, and therefore the present invention is applicable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

車両に搭載される二次電池の入出力制御装置は、二次電池の入出力電力に基づいて二次電池に入出力される電池電流を推定して、推定値(推定電流(Is))を出力する電流推定部(32)と、電池電流を測定して、測定値(実測電流(It))を出力する電流センサ(11)と、推定値と測定値とに基づいて、入出力電力を制御する入出力制御部(33)とを備える。入出力制御装置は、実測電流(It)だけでなく推定電流(Is)も用いて、二次電池の入出力を制御するので、二次電池の発熱量や二次電池の周辺部品の発熱量が大幅に増えるのをより確実に抑えることができる。

Description

明細書 二次電池の入出力制御装置および車両 技術分野
本発明は二次電池の入出力制御装置、 および車両に関する。 特に本発明は、 二 次電池の発熱量の増加を抑制することが可能な二次電池の入出力制御装置、 およ びその入出力制御装置を備える車両に関する。 背景技術
近年、 環境問題を背景に、 ハイプリッド自動車 (Hybrid Vehicle) や電気自動 車 (Electric Vehicle) などが注目されている。 これらの車両は、 動力源として 電動機を搭載し、 その電力源としてたとえば二次電池が用いられる。 二次電池の 過放電や過充電は二次電池の性能の低下の要因となるので、 二次電池の充放電を 適切に制御することが必要になる。
特開 2 0 0 6— 1 4 9 1 8 1号公報は、 電池の急激な電圧低下を防止すること が可能な電流制御装置を開示する。 この電流制御装置は、 電池から放電される電 流を検出可能な電流検出手段と、 電流検出手段により検出された電流値に基づい て、 電池から放電される電流を制御する制御手段とを備える。 制御手段は、 電流 検出手段により検出された電流値を二乗し、 さらにその値を時系列に従って積算 して電流二乗積算値を算出する。 さらに制御手段は、 その電流二乗積算値に基づ いて電池から放電される電流を制限する。 電流二乗積算値に基づいて電池から放 電される電流を制限することで、 電池の電圧が急激に低下する前に放電電流値を 制限することが可能になる。 これにより大電流放電時の急激な電圧低下を防止す ることが可能になる。
特開 2 0 0 6— 1 4 9 1 8 1号公報に開示される電流制御装置において、 電流 検出手段に異常が生じた場合には、 正しい電流値を得ることができなくなる。 不 正確な電流値に基づいて電池の充放電制御を行なった場合には、 所望の電力を電 池から取り出すことができなくなったり、 電池が過放電状態になったりすること が考えられる。 しかしながら、 特開 2 0 0 6— 1 4 9 1 8 1号公報には、 このよ うな問題が生じる可能性は示されていない。 発明の開示
本発明の目的は、 二次電池をより確実に保護することが可能な二次電池の入出 力制御装置、 およびその入出力制御装置を備える車両を提供することである。 本発明は要約すれば、 二次電池の入出力制御装置であって、 二次電池の入出力 電力に基づいて二次電池に入出力される電池電流を推定して、 推定値を出力する 推定部と、 電池電流を測定して、 測定値を出力する電流測定部と、 推定値と測定 値とに基づいて、 入出力電力を制御する制御部とを備える。
好ましくは、 制御部は、 推定値の二乗値を時間的に平滑化した第 1の値と測定 値の二乗値を時間的に平滑化した第 2の値とを算出して、 第 1および第 2の値と のうちのいずれか大きいほうと、 しきい値との比較結果に基づいて、 入出力電力 を制御する。
より好ましくは、 制御部は、 第 1および第 2の値のうちのいずれか大きいほう がしきい値を上回ると判定する場合において、 入出力電力を制限する。
さらに好ましくは、 入出力制御装置は、 二次電池の電池温度を検知する温度検 知部をさらに備える。 制御部は、 温度検知部が検知した電池温度に基づいて、 入 出力電力の制限値を変化させる。
さらに好ましくは、 制御部は、 所定期間にわたり、 第 1の値と第 2の値との差 が所定値よりも大きい場合には、 しきい値を低下させる。
本発明の他の局面に従うと、 車両であって、 二次電池と、 二次電池の入出力電 力に基づいて二次電池に入出力される電池電流を推定して、 推定値を出力する推 定部と、 電池電流を測定して、 測定値を出力する電流測定部と、 推定値と測定値 とに基づいて、 入出力電力を制御する制御部とを備える。
好ましくは、 制御部は、 推定値の二乗値を時間的に平滑化した第 1の値と測定 値の二乗値を時間的に平滑化した第 2の値とを算出して、 第 1および第 2の値と のうちのいずれか大きいほうと、 しきい値との比較結果に基づいて、 入出力電力 を制御する。 より好ましくは、 制御部は、 第 1および第 2の値のうちのいずれか大きいほう がしきい値を上回ると判定する場合において、 入出力電力を制限する。
さらに好ましくは、 入出力制御装置は、 二次電池の電池温度を検知する温度検 知部をさらに備える。 制御部は、 温度検知部が検知した電池温度に基づいて、 入 出力電力の制限値を変化させる。
さらに好ましくは、 制御部は、 所定期間にわたり、 第 1の値と第 2の値との差 が所定値よりも大きい場合には、 しきい値を低下させる。
したがって、 本発明によれば、 二次電池をより確実に保護することが可能にな る。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施の形態 1の車両 1 0 0の主たる構成を示す図である。 図 2は、 図 1の制御装置 3◦の機能ブロック図である。
図 3は、 図 2の入出力制御部 3 3の機能ブロック図である。
図 4は、 推定電流 I sおよび実測電流 I tの時間変動を示す図である。
図 5は、 平滑化処理前の電流二乗値と、 平滑化処理後の電流二乗値とを示す図 である。
図 6は、 実施の形態 1における入出力制限処理を説明するための図である。 図 7は、 実施の形態 1の入出力制限処理における入出力制限値の時間変化を示 す図である。
図 8は、 入出力制限処理におけるゲイン m g i nの時間変化を示す図である。 図 9は、 入出力制限処理におけるゲイン m g o u tの時間変化を示す図である。 図 1 0は、 図 3の入出力制御部 3 3が実行する入出力制限処理を示すフローチ ヤートである。
図 1 1は、 解除処理を説明するための図である。
図 1 2は、 実施の形態 1の解除処理における入出力制限値の時間変化を示す図 である。
図 1 3は、 解除処理におけるゲイン m g i nの時間変化を示す図である。
図 1 4は、 解除処理におけるゲイン m g o u tの時間変化を示す図である。 図 1 5は、 図 3の入出力制御部 3 3が実行する解除処理を示すフローチャート である。
図 1 6は、 実施の形態 2の入出力制限処理における入出力制限値の時間変化を 示す図である。
図 1 7は、 実施の形態 2の解除処理における入出力制限値の時間変化を示す図 である。
図 1 8は、 実施の形態 2における入出力制限処理を示すフローチャートである。 図 1 9は、 実施の形態 2における解除処理を示すフローチャートである。
図 2 0は、 実施の形態 3における入出力制限処理を説明するための図である。 図 2 1は、 実施の形態 3における入出力制御処理を示すフローチャートである。 図 2 2は、 実施の形態 3における解除処理を説明するための図である。
図 2 3は、 実施の形態 3における解除処理を示すフローチヤ一トである。 発明を実施するための最良の形態
以下において、 本発明の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返さない。
[実施の形態 1 ]
ぐ全体構成 >
図 1は、 本発明の実施の形態 1の車両 1 0 0の主たる構成を示す図である。 図 1を参照して、 車両 1 0 0は、 バッテリ Bと、 接続部 4 0と、 昇圧コンバータ 1 2と、 平滑用コンデンサ C 1 , C 2と、 電圧センサ 1 3, 2 1と、.インバータ 1 4 , 2 2と、 エンジン 4と、 モータジェネレータ MG 1 , MG 2と、 動力分割機 構 3と、 車輪 2と、 制御装置 3 0とを含む。
車両 1 0 0は、 さらに、 電源ライン P L 1, P L 2と、 接地ライン S Lと、 バ ッテリ Bの端子間の電圧 V Bを検出する電圧センサ 1 0と、 バッテリ Bに流れる 電流 I tを検出する電流センサ 1 1と、 バッテリ Bの温度 TM Pを検出する温度 センサ 4 2と、 監視ユニット 4 4とを含む。 バッテリ Bとしては、 たとえば、 鉛 蓄電池、 ニッケル水素電池、 リチウムイオン電池等の二次電池を用いることがで さる。 接続部 40は、 バッテリ Bの負極と接地ライン S Lとの間に接続されるシステ ムメインリレー S MR 3と、 バッテリ Bの正極と電源ライン P L 1との間に接続 されるシステムメインリレー SMR 2と、 システムメインリレー S MR 2と並列 接続される、 直列に接続された抵抗 R 1およびシステムメインリレー SMR 1と を含む。 システムメインリ レー SMR 1〜SMR 3は、 制御装置 30から与えら れる制御信号 CONT 1〜C ON T 3にそれぞれ応じて導通 Z非導通状態が制御 される。 ~
コンデンサ。 1は、 システムメインリ レー SMR 1 ~SMR 3のオン時におい て、 バッテリ Bの端子間電圧を平滑化する。 コンデンサ C 1は、 電源ライン PL 1と接地ライン S L間に接続される。 また、 電源ライン PL 1と接地ライン S L 間には、 補機 35が接続されている。 補機 35はたとえば電動エアコンであり、 制御装置 30からの信号 D R Vに応じて制御される。
電圧センサ 21は、 コンデンサ C 1の両端間の電圧 VLを検出.して制御装置 3 0に出力する。 昇圧コンバータ 12は、 コンデンサ C 1の端子間電圧を昇圧する。 コンデンサ C 2は、 昇圧コンバータ 1 2によって昇圧された電圧を平滑化する。 電圧センサ 13は、 平滑用コンデンサ C 2の端子間電圧 VHを検出して制御装置 30に出力する。
インバータ 14は、 昇圧コンバータ 1 2から与えられる直流電圧を三相交流に 変換してモータジェネレータ MG 1に出力する。
動力分割機構 3は、 エンジン 4とモータジェネレータ MG 1 , MG2に結合さ れて、 これらの間で動力を分配する機構である。 たとえば動力分割機構としては サンギヤ、 プラネタリキヤリャ、 リングギヤの 3つの回転軸を有する遊星歯車機 構を用いることができる。 この 3つの回転軸がエンジン 4、 モータジェネレータ MG 1 , MG 2の各回転軸にそれぞれ接続される。
なおモータジェネレータ MG 2の回転軸は、 図示しない减速ギヤおよび作動ギ ャによって車輪 2に結合されている。 また動力分割機構 3の内部にモータジヱネ レータ MG 2の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。 また、 この減 速機の減速比を切り替え可能に構成しても良い。
昇圧コンバータ 1 2は、 一方端が電源ライン PL 1に接続されるリアク トル L 1と、 電源ライン PL 2と接地ライン S Lとの間に直列に接続される I GBT素 子 Q l, Q2と、 108丁素子<31, Q 2にそれぞれ並列に接続されるダイォー ド D 1 , D 2とを含む。
リアク トルし 1の他方端は I 08丁素子(31のエミッタおよび I &8丁素子<3 2のコレクタに接続される。 ダイオード D の力ソードは I GB T素子 Q 1のコ レクタと接続され、 ダイォード D 1のアノードは I 08丁素子<31のェミッタと 接続される。 ダイォード D 2のカソードは I GBT素子 Q 2のコレクタと接続さ れ、 ダイォ一ド D 2のアノードは I GBT素子 Q 2のエミッタと接続される。 インバータ 14は、 昇圧コンバータ 1 2から昇圧された電圧を受けて、 たとえ ばエンジン 4を始動させるために、 モータジェネレータ MG 1を駆動する。 また、 インバータ 14は、 エンジン 4から伝達される動力によってモータジェネレータ MG 1で発電された電力を昇圧コンバータ 1 2に戻す。 このとき昇圧コンバータ 12は、 降圧回路として動作するように制御装置 30によって制御される。
ィンバータ 14は、 U相アーム 1 5と、 V相アーム 16と、 W相アーム 1 7と を含む。 U相アーム 15, V相アーム 16, および W相アーム 1 7は、 電源ライ ン P L 2と接地ライン S Lとの間に並列に接続される。
U相アーム 15は、 電源ライン P L 2と接地ライン S Lとの間に直列接続され た I GBT素子 Q3, Q4と、 108丁素子<33, Q 4とそれぞれ並列に接続さ れるダイオード D 3, D4とを含む。 ダイオード D3の力ソードは I GBT素子 Q 3のコレクタと接続され、 ダイオード D 3のアノードは I GBT素子 Q 3のェ ミッタと接続される。 ダイオード D 4の力ソードは I 08丁素子04のコレクタ と接続され、 ダイオード D 4のァソードは I GBT素子 Q 4のェミッタと接続さ れる。
V相アーム 16は、 電源ライン PL 2と接地ライン SLとの間に直列接続され た I GBT素子 Q5, Q6と、 1 8丁素子<35, Q 6とそれぞれ並列に接続さ れるダイオード D 5, D 6とを含む。 ダイオード D5の力ソードは I GBT素子 Q 5のコレクタと接続され、 ダイオード D 5のアノードは I〇8丁素子(35のェ ミッタと接続される。 ダイオード D 6の力ソードは I 08丁素子(36のコレクタ と接続され、 ダイオード D 6のアノードは I GBT素子 Q6のェミッタと接続さ れる。
W相アーム 1 7は、 電源ライン PL 2と接地ライン S Lとの間に直列接続され た I GBT素子 Q7, Q8と、 1〇8丁素子<37, Q 8とそれぞれ並列に接続さ れるダイオード D 7, D 8とを含む。 ダイオード D 7の力ソードは I GBT素子 Q 7のコレクタと接続され、 ダイォード D 7のァノードは I〇8丁素子07のェ ミッタと接続される。 ダイオード D 8の力ソードは I〇8丁素子08のコレクタ と接続され、 ダイォ一ド D 8のアノードは I GBT素子 Q 8のエミッタと接続さ れる。
各相のアームの中間点は、 モータジェネレータ MG 1の各相のコイルの一端に 接続されている。 すなわち、 モータジェネレータ MG 1は、 三相の永久磁石同期 モータであり、 U, V, W相の 3つのコイルは各々一方端が中点に共に接続され ている。 そして、 U相コイルの他方端が I GBT素子 Q 3, Q4の接続ノードに 接続される。 また V相コイルの他方端が I GBT素子 Q 5, Q 6の接続ノードに 接続される。 また W相コイルの他方端が I GBT素子 Q 7, Q 8の接続ノードに 接続される。
なお、 以上の I GB T素子 Q 1〜Q 8に代えてパワー M〇 S F ET等の他の電 力スイッチング素子を用いても良い。
電流センサ 24は、 モータジェネレータ MG 1に流れる電流をモータ電流値 M CRT 1として検出し、 モータ電流値 MCRT 1を制御装置 30へ出力する。 インバータ 22は、 電源ライン P L 2と接地ライン S Lに接続されている。 ィ ンバータ 22は、 車輪 2を駆動するモータジェネレータ MG 2に対して昇圧コン バータ 1 2の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。 またインバ一タ 22は、 回生制動に伴い、 モータジェネレータ MG 2において発電された電力を 昇圧コンバータ 12に戻す。 このとき昇圧コンバータ 1 2は、 降圧回路として動 作するように制御装置 30によって制御される。 なお、 インバータ 22の内部の 構成は、 図示しないがインバータ 14と同様であり、 詳細な説明は繰返さない。 電流センサ 25は、 モータジェネレータ MG 2に流れる電流をモータ電流値 M CRT 2として検出し、 モータ電流値 MCRT 2を制御装置 30へ出力する。 監視ュニッ ト 44は、 電圧 VB、 電流 I t、 および温度 TMPを監視して、 監 視結果 (すなわち電圧 VB、 電流 I t、 および温度 TMP) を制御装置 30に送 信する。 なお、 車両 100は監視ユニット 44を含まなくてもよい。 この場合に は電圧 VB、 電流 I tおよび温度 TMPは制御装置 30に直接入力される。 制御装置 30は、 トルク指令値 TR 1, TR 2、 モータ回転数 MRN 1, MR N2、 電圧 VB, VH、 電流 I tの各値、 モータ電流値 MCRT l, MCRT 2 および起動指示 I G ONを受ける。 そして制御装置 30は、 昇圧コンバータ 12 に対して昇圧指示 PWU, 降圧指示 PWDおよび動作禁止を指示する信号 CSD Nを出力する。
さらに、 制御装置 30は、 インバータ 14に対して、 駆動指示 PWMI 1と回 生指示 PWMC 1とを出力する。 駆動指示 PWMI 1は、 昇圧コンバータ 12の 出力である直流電圧をモーダジェネレータ MG 1を駆動するための交流電圧に変 換させる指示である。 また、 回生指示 PWMC 1は、 モータジェネレータ MG 1 で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ 12側に戻すための 指示である。
同様に制御装置 30は、 インバータ 22に対して、 駆動指示 PWM I 2と回生 指示 PWMC 2とを出力する。 駆動指示 PWMI 2は、 モータジェネレータ MG 2を駆動するための交流電圧に直流電圧を変換させる指示である。 また回生指示 PWMC 2は、 モータジェネレータ MG 2で発電された交流電圧を直流電圧に変 換して昇圧コンバータ 12側に戻すための指示である。
また、 制御装置 30は、 捕機 35に対して信号 DRVを送り、 補機 35を動作 させる。
図 2は、 図 1の制御装置 30の機能ブロック図である。 なお図 2に示す制御装 置 30はハードウェア、 ソフトウェアのいずれでも実現可能である。 図 2を参照 して、 制御装置 30は、 電力算出部 31と、 電流推定部 32と、 入出力制御部 3 3と、 補機制御部 34とを含む。
図 2および図 1を参照して、 電力算出部 3 1は、 モータジェネレータ MG 1, MG2の電力、 昇圧コンバータ 1 2の損失、 および補機 35の消費電力を算出す る。 電力算出部 3 1は、 これらを合計して、 バッテリ Bの入出力電力である電力 PWを算出する。 具体的には、 電力算出部 31は、 トルク指令値 TR 1およびモータ回転数 MR N 1に基づいてモータジェネレータ MG 1の電力を算出する。 電力算出部 3 1は、 トルク指令値 TR 2およびモータ回転数 MRN 2に基づいてモータジェネレータ MG2の電力を算出する。 電力算出部 31は、 昇圧指示 PWU, 降圧指示 PWD, 電圧 VL, VHに基づいて、 昇圧コンバータ 12の損失を算出する。 電力算出部 31は、 補機制御部 34からの信号 DRVに基づいて図 1に示す補機 35の消費 電力を算出する。 そして電力算出部 3 1はこれらの電力を合計して電力 PWを算 出する。
電流推定部 32は、 電力算出部 31から電力 PWを受ける。 また、 電流推定部 32は、 電圧 VBを受ける。 電流推定部 32は、 電力 PWを電圧 VBで除算して バッテリ Bの入出力電流の推定値を算出する。 電流推定部 32は推定値である推 定電流 I sを出力する。
入出力制御部 33は、 トルク指令値 TR 1, TR 2、 モータ回転数 MRN 1, MR N 2を受ける。 入出力制御部 33は、 さらに、 推定電流 I sと電流 I tとを 受ける。 電流 I tは電流センサ 1 1が測定したバッテリ Bの入出力電流の測定値 である。 以後は推定電流 I sとの区別のため、 電流 I tを 「実測電流 I t」 と称 する。
入出力制御部 33は、 推定電流 I sと実測電流 I tとを用いてバッテリ Bに入 出力される電力を制御する。 具体的には、 入出力制御部 33は、 バッテリ Bの入 出力電力が制限値を超えないように、 昇圧コンバータ 1 2およびインバータ 14, 22を制御する。 このため、 入出力制御部 33は、 昇圧指示 PWU, 降圧指示 P WD, 信号 C SDN, 駆動指示 PWMI 1, PWM I 2、 .および、 回生指示 PW MC 1, . PWMC 2を生成して出力する。
このように本実施の形態に係る二次電池の入出力制御装置は、 バッテリ Bの入 出力電力に基づいてバッテリ Bに入出力される電池電流を推定して、 推定値 (推 定電流 I s) を出力する電流推定部 32と、 電池電流を測定して、 測定値 (実測 電流 I t) を出力する電流センサ 1 1と、 推定 ί直と測定値とを受けて、 入出力電 力を制御する入出力制御部 33とを備える。 入出力制御装置は、 実測電流 I tだ けでなく推定電流 I sも用いて、 バッテリ Bの入出力を制御するので、 バッテリ Bの発熱量ゃバッテリ Bの周辺部品 (たとえばシステムメインリレー S M R 1〜 S MR 3や、 電源ライン P L 1, ?し 2ゃ接地ラィン5し) の発熱量が大幅に増 えるのをより確実に抑えることができる。 よって本実施の形態によればバッテリ Bをより確実に保護することが可能になる。
たとえば実測電流 I tのみに基づいてバッテリ Bの入出力を制御する場合につ いて考える。 電流センサ 1 1に異常が生じた場合には実測電流 I tは真の電流値 と大きく異なり得る。 実測電流 I tが真の電流値よりも大幅に小さくなつた場合、 入出力制御部 3 3はバッテリ Bの負荷が実際よりも小さいと判断する。 よって、 バッテリ Bに流れる電流が制限されないままバッテリ Bに対する入出力が行なわ れる可能性がある。 この場合には、 バッテリ Bおよび周辺部品の発熱を抑えるこ とが困難になる。
この問題を解決するための方法として、 たとえば電流センサを二重に設置する 方法が考えられる。 この場合には、 2つの電流センサのうち一方が故障しても、 他方の電流値を用いることによりバッテリの入出力を制御することが可能になる と考えられる。 しかし電流センサの数を増やすことは、 コス トの上昇や設置スぺ ースの増加をもたらす。
本実施の形態では異なる 2つの方法 (電池電流の測定および電池電流の推定) により二次電池の入出力電流が得られる。 たとえば電流センサ 1 1の異常により 実測電流 I tが真の値より大きく低下した場合には、 入出力制御部 3 3は、 推定 電流 I sに従ってバッテリの入出力を制御する。 これによりバッテリ Bに対して 適切な大きさの電力を入出力することができる。 よって、 本実施の形態によれば、 バッテリ Bおよび周辺部品の発熱を抑えることが可能になるので、 バッテリ Bを より確実に保護することができる。 また、 本実施の形態によれば電流センサの数 が増加するのを抑制することを可能にする。
さらに、 本実施の形態によれば、 バッテリ Bの発熱が大きくなるのを抑えるこ とができるので、 バッテリ Bの周辺部品の発熱が大きくなるのも抑えることがで きる。 よって、 たとえば周辺部品の熱容量を小さくすることができるので、 周辺 部品の小型化が可能になる。
図 3は、 図 2の入出力制御部 3 3の機能ブロック図である。 図 3を参照して、 入出力制御部 33は、 電流二乗値算出部 5 1, 52と、 制限値決定部 54と、 信 号生成部 55とを含む。
電流二乗値算出部 5 1は、 所定の周期 (たとえば 100ミリ秒) で推定電流 I sを取得して推定電流 I sを二乗する。 電流二乗値算出部 51は、 推定電流 I s の二乗値の時間的変動を平滑化して電流二乗値 < I s2>を算出する。
電流二乗値算出部 52は、 電流二乗値算出部 5 1と同様に、 所定の周期で実測 電流 I tを取得して実測電流 I tを二乗する。 電流二乗値算出部 52は、 実測電 流 I tの二乗値の時間的変動を平滑化して電流二乗値 < I t2>を算出する。
具体的には、 電流二乗値算出部 51, 52は 1次フィルタ処理を行なって、 電 流二乗値を平滑化する。 ある時刻 tにおける平滑化前の電流二乗値を I 2 ( t) とし、 平滑化後の電流二乗値をく I 2〉 ( t ) とすると、 電流二乗値く I 2〉 (t) は以下の式 (1) に従って示される。 ここで、 電流二乗値く 12> ( t - 1) は時刻 tから 1周期前の時刻における電流二乗値く I2〉を示し、 Tは、 フ ィルタ処理の定数を示す。
< I 2> ( t) = { (T- 1) χ< 12> ( t) + 1 X I2 (t) } ノ T ··· (1) 図 4は、 推定電流 I sおよび実測電流 I tの時間変動を示す図である。 図 5は、 平滑化処理前の電流二乗値と、 平滑化処理後の電流二乗値とを示す図である。 図 4および図 5を参照して、 車両 100の動作状況に応じて、 バッテリ Bの入 出力電流 (実測電流 I tおよび推定電流 I s) の大きさおよび符号は常に変化す る。 バッテリ Bの発熱量は電流値の二乗に依存するとみなすことができる。 バッ テリ Bの発熱量を見積もるために、 実測電流 I t (および推定電流 I s) が二乗 される。 ただし、 バッテリ Bの入出力電流の大きさが常に変動しているため、 電 流二乗値 ( I s2, I t2) も常に変動する。 電流二乗値の推移 (増加傾向あるい は減少傾向) を把握するために、 電流二乗値 ( I s2, I t2) が平滑化される。 なお電流二乗値の時間的推移から電流二乗値 < I s2>, < I t2>のうちのいず れが大きいかを把握することができる。
図 3に戻り、 制限値決定部 54は、 電流二乗値く I t2>, く I s2〉を受け、 温度 TMPを受ける。 制限値決定部 54は、 電流二乗値く I t2>, < I s2>の うちの大きいほうを選択する。 制限値決定部 54は、 選択した電流二乗値に基づ いてバッテリ Bの入力制限値 MW i n、 および、 出力制限値 MWo u tを決定す る。 信号生成部 55は、 実測電流 I tと、 トルク指令値 TR 1, TR 2と、 モー タ回転数 MR N 1 , MR N 2と、 入力制限値 MW i nと、 出力制限値 MW o u t とを受ける。 信号生成部 55は、 これらの値に基づいて、 昇圧指示 PWU, 降圧 指示 PWD, 信号 C SDN, 駆動指示 PWMI 1, PWM I 2、 および、 回生指 示 PWMC 1, PWMC 2を生成して出力する。
次に、 本実施の形態に係る二次電池の入出力制御装置の処理について詳細を説 明する。 なお、 以下では、 入出力制限値をより小さくする処理を 「入出力制限処 理」 と称し、 入出力制限値を元の値に戻す処理を 「解除処理」 と称する。
<入出力制限処理 >
図 6は、 実施の形態 1における入出力制限処理を説明するための図である。 図 6を参照して、 バッテリ Bの入出力電力が時間経過に応じて増加する場合には、 電流二乗値 < I t2>, < I s2>も増加する。 なお、 図 6では電流二乗値 < I s2 >は電流二乗値く I t2>より大きいが、 電流二乗値く I s2>, < I t2〉の大小 関係はこのように限定されるものではない。
電流二乗値には、 しきい値 I I i n, I I o u tが定められる。 しきい値 I I i nはバッテリ Bに電力が入力される場合のしきい値である。 しきい値 I I o u tはバッテリ Bから電力が出力される場合のしきい値である。 バッテリ Bに電力 が入力される際に、 電流二乗値 < I s2〉は電流二乗値 < I t2〉よりも先にしき い値 I I i nに到達する (時刻 TA) 。 時刻 T A以後、 図 3の制限値決定部 54 は、 入力制限値 MW i nを小さくする。
一方、 バッテリ Bから電力が出力される際に、 電流二乗値 < I s2〉は電流二 乗値く I t2>より先にしきい値 I l o u tに到達する (時刻 TB) 。 時刻 TB 以後、 制限値決定部 54は、 出力制限値 MWo u tを小さくする。
電流二乗値が大きくなるということは、 バッテリ Bおよびその周辺部品の発熱 量が大きくなることを意味する。 実施の形態 1では 2つの電流二乗値のうちの大 きレ、ほうがしきい値を超えると、 バッテリ Bの入出力制限値を小さくしてバッテ リ Bに入出力される電力をより制限する。 これにより、 2つの電流二乗値のうち の小さいほうが真の値に近くてもバッテリ Bの入出力電力をより制限することが できる。 よってバッテリ Bおよび周辺部品における発熱量が大幅に増えるのを効 果的に抑制することができる。
なお、 単に電流値を二乗した場合には、 電流二乗値 ( I s2, I t2) の大小関 係が常に変化し得る。 このため、 電流二乗値 ( I s2, I t2) に基づいて入出力 制限値を設定した場合には、 その入出力制限値も頻繁に変化することが起こり得 る。 この場合には、 バッテリ Bおよびその周辺部品の発熱を効果的に抑制できな い可能性がある。 図 6に示すように平滑化後の電流二乗値の時間経過 (言い換え ると電流二乗値の時間的推移) に基づいて 2つの電流二乗値のうちいずれが大き いかを特定することで、 入出力制限値を安定させることが可能になる。 よって、 バッテリ Bおよびその周辺部品の発熱を抑える効果がより奏される。
図 7は、 実施の形態 1の入出力制限処理における入出力制限値の時間変化を示 す図である。 図 7および図 6を参照して、 時刻 T A以前では、 入力制限値 MW'i nは SW i nに保たれる。 時刻 TAにおいて電流二乗値く I s2〉がしきい値 I I i nに達すると、 制限値決定部 54 (図 3) は入力制限値 MW i nを SWi n から徐々に小さくする。
時刻 t 1において入力制限値 MW i nが MW I N— TARに達する。 時刻 t 1 以後、 制限値決定部 54は、 入力制限値 MWi nを MWI N— TARに保つ。 な お、 時間 T i nは時刻 TAから時刻 t 1までの期間を示す。
一方、 時刻 TB以前では、 出力制限値 MWo u tは SWo u tに保たれる。 時 刻 TBにおいて電流二乗値 < I s 2〉がしきい値 I I o u tに達すると、 制限値 決定部 54は出力制限値 MWo u tを SWo u tから徐々に小さくする。
時刻 t 2において、 出力制限値 MWo u tが MWO UT— TARに達する。 時 刻 t 2以後、 制限値決定部 54は、 出力制限値を MWOUT— TARに保つ。 な お、 時間 T o u tは時刻 TBから時刻 t 2までの期間を示す。
入力制限値 MW i nおよび出力制限値 MWo u tの変化についてさらに詳細に 説明する。 制限値決定部 54は以下の式 (2) に従って入力制限値 MW i nを算 出する。 式 (2) において mg i nは時間の経過に応じて変化するゲインである MW i n =MW I N_T A R + ( S W i n— MW I N— T A R) Xmg i n ···
(2) 図 8は、 入出力制限処理におけるゲイン mg i nの時間変化を示す図である。 図 8を参照して、 グラフの横軸は、 時刻 T A (図 5および図 6参照) からの経過 時間を示す。 時刻 TAにおいてゲイン mg i nは 1である。 時刻 TA以後、 ゲイ ン mg i nは徐々に小さくなる。 時刻 T Aからの経過時間が T i n以上になると ゲイン mg i nは 0となる。 なお時刻 T A以前では mg i n= lである。
制限値決定部 54は以下の式 (3) に従って出力制限値 MWo u tを算出する。 式 (3) において mg o u tは時間の経過に応じて変化するゲインである。
MWo u t =MWOUT_TAR+ (SWo u t -MWOUT_TAR) Xmg o u t ··· ( 3 )
図 9は、 入出力制限処理におけるゲイン mg o u tの時間変化を示す図である。 図 9を参照して、 グラフの横軸は、 時刻 TB (図 5および図 6参照) からの経過 時間を示す。 ゲイン mg i nの時間変化と同様に、 時刻 TBにおいてゲイン mg o u tは 1であり、 時刻 T B以後、 ゲイン m g o u tは徐々に小さくなる。 時刻 TBからの経過時間が To u t以上になるとゲイン mg o u tは 0となる。 なお 時刻 TB以前では mg o u t = 1である。
図 10は、 図 3の入出力制御部 33が実行する入出力制限処理を示すフローチ ヤートである。 このフローチャートの処理は、 一定時間ごとまたは所定の条件の 成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。
図 10および図 3を参照して、 ステップ S 1において、 電流二乗値算出部 52 は、 実測電流 I tの値を取得する。 ステップ S 2において、 電流二乗値算出部 5 2は、 実測電流 I tの二乗値を算出する。 ステップ S 3において、 電流二乗値算 出部 52は、 実測電流 I tの二乗値の時間的変動を平滑化して電流二乗^ S< I t 2>を算出する。
ステップ S 4において、 電流二乗値算出部 5 1は、 推定電流 I sの値を取得す る。 ステップ S 5において、 電流二乗値算出部 51は、 推定電流 I sの二乗値を 算出する。 ステップ S 6において、 電流二乗値算出部 5 1は、 推定電流 I sの二 乗値の時間的変動を平滑化して電流二乗値 < I s2>を算出する。
なお、 ステップ S 1〜S 3の処理と、 ステップ S 4〜S 5の処理とは並行して 実行されてもよレ、。 ステップ S 7において、 制限値決定部 54は、 電流二乗値く I t2〉, < I s2 >のうちの大きレヽほう (図 10において MAX (< I t2>, < I s 2>) と示 す) がしきい値よりも大きいか否かを判定する。 バッテリ Bへの電力の入力時の しきい値は、 しきい値 I I i nである。 バッテリ Bからの電力の出力時のしきい 値は、 しきい値 I I o u tである。
電流二乗値く I t2>, < I s2>の大きレヽほう、 すなわち MAX (< I t2>, < I s2>) がしきい値よりも大きい場合 (ステップ S 7において YES) 、 制 限値決定部 54は制限値を小さくする。 信号生成部 55は、 制限値に基づいて、 昇圧指示 PWU, 降圧指示 PWD, 信号 C SDN, 駆動指示 PWMI 1, PWM 1 2、 および、 回生指示 PWMC l, PWMC 2を生成して、 バッテリ Bの入出 力電力が制限値を超えないように入出力制御を行なう (ステップ S 8) 。
一方、 電流二乗値く I t2>, < I s2>の大きレヽほう、 すなわち MAX (< I t2>, < I s2>) 力 しきい値以下の場合 (ステップ S 7において NO) 、 制 限値決定部 54は制限値を変更しない。 この場合にも信号生成部 55は、 昇圧指 示 PWU, 降圧指示 PWD, 信号 C SDN, 駆動指示 PWM I 1, PWMI 2、 および、 回生指示 PWMC l, PWMC 2を生成して出力して、 バッテリ Bの入 出力電力が制限値を超えないように入出力制御を行なう (ステップ S 9) 。 ステ ップ S 8またはステップ S 9の処理が終了すると全体の処理が終了する。
<解除処理 >
図 1 1は、 解除処理を説明するための図である。 図、 1 1を参照して、 入出力制 限処理により、 電流二乗値 < I t2〉, < I s2〉は時間経過に応じて減少する。 なお図 6と同様に、 図 1 1では、 電流二乗値く I s2〉が電流二乗値く I t2〉よ りも大きいが、 電流二乗値く I s2〉, < I t2>の大小関係はこのように限定さ れるものではない。
しきい値 I I i n kはバッテリ Bへの電力の入力時におけるしきい値を示す。 しきい値 I I o u t kはバッテリ Bからの電力の出力時におけるしきい値を示す。 バッテリ Bに電力が入力される際には、 電流二乗値く I s2>は電流二乗値く I t2〉よりも後にしきい値 I I i n kに到達する (時刻 TD) 。 時刻 TD以後、 図 3の制限値決定部 54は、 入力制限値 MW i nを徐々に大きくする。 バッテリ Bから電力が出力される際にも電流二乗値く I s2>は電流二乗値く I t2>より後にしきい値 I I o u t kに到達する (時刻 TC) 。 時刻 TC以後、 制限値決定部 54は、 出力制限値 MWo u tを徐々に大きくする。
図 12は、 実施の形態 1の解除処理における入出力制限値の時間変化を示す図 である。 図 12および図 1 1を参照して、 時刻 TD以前では入力制限値 MW i n は MW I N— TARに保たれる。 時刻 TDにおいて電流二乗値く I s2>がしき い値 I I i n kに達すると、 制限値決定部 54 (図 3) は式 (2) にしたがって 入力制限値 MW i nを MWI N— TARから徐々に大きくする。 時刻 t 4におい て入力制限値 MW i n力 S W i nに達する。 時刻 t 4以後、 制限値決定部 54は 入力制限値 MWi nを SW i nに保つ。 なお、 時間 T i n kは、 時刻 TDから時 刻 t 4までの期間を示す。
一方、 バッテリ Bからの電力の出力時、 時刻 TC以前では出力制限値 MWo u tは MWOUT— T ARに保たれる。 時刻 TCにおいて、 電流二乗値く I s2> がしきい値 I l o u tに達すると、 制限値決定部 54は式 (3) にしたがって、 出力制限値 MWo u tを MWOUT— TARから徐々に大きくする。 時刻 t 3に おいて、 出力制限値 MWo u tが SWo u tに達する。 時刻 t 3以後、 制限値決 定部 54は出力制限値 MWo u tを SWo u tに保つ。 なお、 時間 T o u t kは、 時刻 T Cから時刻 t 3までの期間を示す。
図 13は、 解除処理におけるゲイン mg i nの時間変化を示す図である。 図 1 3を参照しで、 グラフの横軸は、 時刻 T D (図 1 1および図 1 2参照) からの経 過時間を示す。 時刻 TDにおいてゲイン mg i nは 0である。 時刻 TD以後、 ゲ イン mg i nは徐々に大きくなる。 時刻 TDからの経過時間が T i n k以上にな るとゲイン mg i nは 1となる。
図 14は、 解除処理におけるゲイン mg o u tの時間変化を示す図である。 図 14を参照して、 グラフの横軸は、 時刻 TC (図 1 1および図 12参照) からの 経過時間を示す。 ゲイン mg i nの時間変化と同様に、 時刻 TCにおいてゲイン 111 § 0 11 1は0でぁる。 時刻 TC以後、 ゲイン mg o u tは徐々に大きくなる。 時刻 TCからの経過時間が T o u t k以上になるとゲイン mg o u tは 1となる。 図 1 5は、 図 3の入出力制御部 33が実行する解除処理を示すフローチャート である。 このフローチャートの処理は、 一定時間ごとまたは所定の条件の成立時 にメインルーチンから呼び出されて実行される。
図 1 5および図 10を参照して、 解除処理が入出力制限処理と異なる点は、 ス テツプ S 7, S 8, S 9の処理に代えてステップ S 7 A, S 18 , S 1 9の処理 がそれぞれ実行される点である。 図 1 5のフローチャートにおける他のステップ の処理は図 10のフ口一チャートにおいて対応するステップの処理と同様である。 よって以下ではステップ S 7 A, S 1 8, S 1 9の処理を説明し、 他のステップ の処理については以後の説明を繰返さない。
' 図 1 5および図 3を参照して、 ステップ S 7 Aにおいて、 制限値決定部 54は、 電流二乗値く I t2>, < I s2>の大きレヽほう、 すなわち MAX (< I t2〉, <
I s2>) がしきい値よりも小さいか否かを判定する。 バッテリ Bへの電力の入 力時におけるしきい値は、 しきい値 I I i n kである。 バッテリ Bからの電力の 出力時におけるしきい値は、 しきい値 I I o u t kである。
電流二乗値く I t2〉, < I s2>の大きレヽほう、 すなわち MAX (< I t2>, < I s2>) がしきい値よりも小さい場合 (ステップ S 7 Aにおいて YE S) 、 制限値決定部 54は制限値を大きくする。 信号生成部 55は、 制限値に基づいて、 昇圧指示 PWU, 降圧指示 PWD, 信号 C SDN, 駆動指示 PWMI 1, PWM
1 2、 および、 回生指示 PWMC l, PWMC 2を生成して、 バッテリ Bの入出 力電力が制限値を超えないように入出力制御を行なう (ステップ S 18) 。
一方、 電流二乗値く I t2>, く I s2〉の大きレヽほう、 すなわち MAX (< I t2>, < I s2>) 力 しきい値以上の場合 (ステップ S 7 Aにおいて NO) 、 制限値決定部 54は制限値を変更しない。 この場合にも信号生成部 55は、 昇圧 指示 PWU, 降圧指示 PWD, 信号 C SDN, 駆動指示 PWMI 1, PWM I 2、 および、 回生指示 PWMC l, PWMC 2を生成して出力して、 バッテリ Bの入 出力電力が制限値を超えないように入出力制御を行なう (ステップ S 1 9) 。 ス テツプ S 18またはステップ S 1 9の処理が終了すると全体の処理が終了する。 このように実施の形態 1によれば、 実測電流および推定電流に基づいてバッテ リの入出力制御を行なうので、 バッテリの発熱量が大幅に増えるのをより確実に. 抑えることが可能になる。 よって実施の形態 1によれば、 より確実にバッテリを 保護することが可能になる。
[実施の形態 2]
実施の形態 2に係る車両および二次電池の入出力制御装置の構成は実施の形態 1と同様であるので以後の説明は繰返さない。
実施の形態 1では、 図 7に示す SW i n, SWo u t , MW I N— TAR, WOUT— TARは固定値である。 実施の形態 2ではこれらの値を電池温度 (図 1に示す温度 TMP) に応じて変化させる。
図 1 6は、 実施の形態 2の入出力制限処理における入出力制限値の時間変化を 示す図である。 図 1 7は、 実施の形態 2の解除処理における入出力制限値の時間 変化を示す図である。 図 1 6および図 1 7を参照して、 バッテリ Bに電力が入力 される場合には、 制限値決定部 54 (図 3) は、 電池温度の上昇に応じて SW i n, MW I N_TARを小さくし、 電池温度の低下に応じて S W i n, MW I N —TARを大きくする。 同様に、 バッテリ Bから電力が出力される場合には、 制 限値決定部 54は電池温度の上昇に応じて SWo u t , MWOUT— TARを小 さくし、 電池温度の低下に応じて SWo u t, MWOUT— TARを大きくする。 なお、 入出力制限値を変化させる際にも、 制限値決定部 54は電池温度に応じ て上述の値を変化させる。 電池温度が高い場合には、 制限値を小さくする際に制 限値の時間変化率を大きく設定することができる。 よって、 電池温度の上昇率を 小さくすることが可能になる。
図 1 8は、 実施の形態 2における入出力制限処理を示すフローチャートである。 図 1 8および図 1 0を参照して、 図 1 8のフローチヤ一トと図 1 0のフローチヤ ートとの相違点は、 ステップ S 8, S 9の処理に代えてステップ S 8 A, S 9 A の処理が実行される点である。 図 1 8に示すフローチャートの他のステップの処 理は図 1 0に示すフローチャートの対応するステップの処理と同様である。 よつ て、 以下ではステップ S 8 A, S 9 Aの処理について説明し、 他のステップの処 理については以後の説明を繰返さない。
図 1 8および図 3を参照して、 MAX (< I t2>, < I s2>) がしきい ί直よ りも大きい場合 (ステップ S 7において YE Sの場合) 、 制限値決定部 54は制 限値 (入力制限値 MW i nまたは出力制限値 MWo u t) を小さくする。 ただし、 このときの制限値は温度依存性を有し、 電池温度に応じて変化する。 信号生成部
55は、 制限値に基づいて、 昇圧指示 PWU, 降圧指示 PWD, 信号 CSDN, 駆動指示 PWMI 1, PWM I 2、 および、 回生指示 PWMC 1, PWMC 2を 生成して出力し、 バッテリ Bの入出力電力がその制限値を超えないように入出力 制御を行なう (ステップ S 8A;) 。
—方、 MAX (< I t2>, < I s2>) 、 しきい値以下の場合 (ステップ S 7において N〇の場合) 、 制限値決定部 54は制限値を電池温度に応じて変化さ せる。 この場合にも信号生成部 55は、 昇圧指示 PWU, 降圧指示 PWD, 信号 C SDN, 駆動指示 PWMI 1, PWM I 2、 および、 回生指示 PWMC l, P WMC 2を生成して出力して、 バッテリ Bの入出力電力が制限値を超えないよう に入出力制御を行なう (ステップ S 9A) 。
図 19は、 実施の^ ^態 2における解除処理を示すフローチャートである。 図 1 9および図 15を参照して、 図 19のフローチヤ一トと図 1 5のフローチヤ一ト との相違点はステップ S 18, S 19の処理に代えてステップ S 18 A, S I 9 Aの処理が実行される点である。 図 19に示すフローチャートの他のステップの 処理は図 15に示すフローチャートの対応するステップと同様である。
なおステップ S 1 8 A, S 1 9 Aの処理は、 図 18に示すステップ S 8 A, S 9 Aの処理とそれぞれ同様の処理であるので詳細な説明は以後繰返さない。 ステ ップ S 7 Aにおいて YE Sの場合 (すなわち、 MAX (く I t2>, < I s2>) がしきい値よりも大きい場合) には、.ステップ S 18 Aの処理が実行される。 ス テツプ S 7 Aにおいて NOの場合 (すなわち、 MAX (< I t2>, < I s2>) 1S しきい値以下の場合) には、 ステップ S 1 9 Αの処理が実行される。
実施の形態 2によれば、 電池温度が高くなるほど制限値が小さく設定されるの で、 電池温度が高い場合に、 バッテリの入出力電力をより制限することができる。 よって実施の形態 2によれば実施の形態 1よりも電池温度の上昇を抑制すること が可能になる。
[実施の形態 3]
実施の形態 3に係る車両および二次電池の入出力制御装置の構成は実施の形態 1と同様であるので以後の説明は繰返さない。 図 2 0は、 実施の形態 3における入出力制限処理を説明するための図である。 図 2 0を参照して、 Δ Iは、 電流二乗値く I t 2 >, < I s 2>のうち大きいほ うから小さいほうを減算した値である。 実施の形態 3では、 所定期間 (たとえば 数秒間) にわたり Δ Iが所定値よりも大きい場合には、 しきい値 I I i n , I I o u tは通常の値より低く設定される。
たとえば電流センサに異常が生じた場合には、 電流二乗値く I t 2〉, < I s 2 >の差が大きいまま、 電流二乗値く I t 2 >, < I s 2 >が推移することが考えら れる。 この場合にはバッテリの入出力制限値を適切に定めることが困難になると 予想される。 つまりバッテリの発熱量を効果的に抑制できなくなる可能性がある。 実施の形態 3では、 電流二乗値く I t 2 > , < I s 2>の差が大きくなつた場合 には、 しきい値を低下させる。 これによりバッテリの入出力電力がより制限され るため、 バッテリの発熱量が大幅に増えるのを抑えることが可能になる。 よって、 実施の形態 3によれば、 何らかの理由により実測電流 I tあるいは推定電流 I s の精度が低下した場合にも、 バッテリおよびその周辺部品の発熱量が大幅に増え るのを抑制することができる。
図 2 1は、 実施の形態 3における入出力制御処理を示すフローチャートである。 図 2 1および図 1 0を参照して、 図 2 1に示すフローチャートと図 1 0に示すフ ローチャートとの相違点は、 ステップ S 6の処理とステップ S 7の処理との間に ステップ S 1 6, S 1 7の処理が追加される点である。 図 2 1に示すフローチヤ 一トの他のステップの処理は図 1 0に示すフローチヤ一トの対応するステップと 同様である。 よって、 以後、 ステップ S 1 6, S 1 7の処理を説明し、 他のステ ップの処理については以後の説明を繰返さない。
図 2 1および図 3を参照して、 ステップ S 6の処理の後、 制限値決定部 5 4は、 Δ I (図 2 0参照) が所定値よりも大きい状態が連続するか否かを判定する (ス テツプ S 1 6 ) 。 Δ Iが所定値よりも大きい状態が所定期間続く場合 (ステップ S 1 6において Y E S ) 、 制限値決定部 5 4はしきい値 I I i n , I I o u tを 下げる (ステップ S 1 7 ) 。 ステップ S 1 7の処理が終了すると、 処理はステツ プ S 7に進む。
一方、 ステップ S 1 6において N〇の場合、 すなわち、 Δ Ιが所定値よりも小 さい場合、 あるいは、 所定期間よりも短い期間だけ Δ Iが所定値よりも大きくな る状態が続いた場合には、 処理はステップ S 7に進む。 この場合には、 しきい値 は変更されない。
図 2 2は、 実施の形態 3における解除処理を説明するための図である。
図 2 2を参照して、 解除処理においても所定期間にわたり Δ Iが所定値より大 きい場合には、 しきい値 I I i n k , I I o u t kが低く設定される。
図 2 3は、 実施の形態 3における解除処理を示すフローチャートである。 図 2 3および図 1 5を参照して、 図 2 3に示すフローチヤ一卜と図 1 5に示すフロー チャートとの相違点は、 ステップ S 6の処理とステップ S 7 Aの処理との間にス テツプ S 1 6, S 1 7の処理が追加される点である。 図 2 3に示すフロ一チヤ一 トの他のステップの処理は図 1 5に示すフローチヤ一トの対応するステップと同 様であるので以後の説明は繰返さない。
なお、 ステップ S 1 6, S 1 7の処理は図 2 1に示すステップ S 1 6, S 1 7 の処理とそれぞれ同様であるので詳細な説明は以後繰返さない。
以上のように実施の形態 3によれば、 2つの電流二乗値の一方が異常の場合に も、 バッテリおよびその周辺部品の発熱量が大幅に増えるのを抑制することがで さる。
なお、 本実施の形態では動力分割機構によりエンジンの動力を車軸と発電機と に分割して伝達可能なシリーズ/パラレル型ハイプリッドシステムに適用した例 を示した。 しかし本発明は、 発電機を駆動するためにのみエンジンを用い、 発電 機により発電された電力を使うモータでのみ車軸の駆動力を発生させるシリーズ 型ハイブリッド自動車や、 モータのみで走行する電気自動車にも適用できる。 こ れらの自動車においてはモータの電力源として二次電池が搭載される可能性があ るため、 本発明が適用可能である。
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。 本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲に よって示され、 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。

Claims

請求の範囲
1. 二次電池の入出力電力に基づいて前記二次電池に入出力される電池電流を 推定して、 推定値 ( I s) を出力する推定部 (32) と、
前記電池電流を測定して、 測定ィ直 (I t) を出力する電流測定部 (1 1) と、 前記推定値 ( I s) と前記測定値 (I t) とに基づいて、 前記入出力電力を制 御する制御部 (33) とを備える、 二次電池の入出力制御装置。
2. 前記制御部 (33) は、 前記推定値 (I s) の二乗値を時間的に平滑化し た第 1の値と前記測定値 (I t) の二乗値を時間的に平滑化した第 2の値とを算 出して、 前記第 1および第 2の値とのうちのいずれか大きいほうと、 しきい値と の比較結果に基づいて、 前記入出力電力を制御する、 請求の範囲第 1項に記載の 二次電池の入出力制御装置。
3: 前記制御部 (33) は、 前記第 1および第 2の値のうちのいずれか大きい ほうが前記しきい値を上回ると判定する場合において、 前記入出力電力を制限す る、 請求の範囲第 2項に記載の二次電池の入出力制御装置。
4. 前記入出力制御装置は、
前記二次電池の電池温度 (TMP) を検知する温度検知部 (42) をさらに備 え、
前記制御部 (33) は、 前記温度検知部 (42) が検知した前記電池温度 (T MP) に基づいて、 前記入出力電力の制限値を変化させる、 請求の範囲第 3項に 記載の二次電池の入出力制御装置。
5. 前記制御部 (33) は、 所定期間にわたり、 前記第 1の値と前記第 2の値 との差が所定値よりも大きい場合には、 前記しきい値を低下させる、 請求の範囲 第 3項に記載の二次電池の入出力制御装置。
6. 二次電池 (B) と、
前記二次電池 (B) の入出力電力に基づいて前記二次電池 (B) に入出力ざれ る電池電流を推定して、 推定値 (I s) を出力する推定部 (32) と、
前記電池電流を測定して、 測定値 (I t) を出力する電流測定部 (1 1) と、 前記推定値 ( I s) と前記測定値 ( I t) とに基づいて、 前記入出力電力を制 御する制御部 (33) とを備える、 車両。
7. 前記制御部 (33) は、 前記推定値 (I s) の二乗値を時間的に平滑化し た第 1の値と前記測定値 (I t) の二乗値を時間的に平滑化した第 2の値とを算 出して、 前記第 1および第 2の値とのうちのいずれか大きいほうと、 しきい値と の比較結果に基づいて、 前記入出力電力を制御する、 請求の範囲第 6項に記載の 車両。
8. 前記制御部 (33) は、 前記第 1および第 2の値のうちのいずれか大きい ほうが前記しきい値を上回ると判定する場合において、 前記入出力電力を制限す る、 請求の範囲第 7項に記載の車両。
9. 前記入出力制御装置は、
前記二次電池 (B) の電池温度 (TMP) を検知する温度検知部 (42) をさ らに備え、
前記制御部 (33) は、 前記温度検知部 (42) が検知した前記電池温度 (T MP) に基づいて、 前記入出力電力の制限値を変化させる、 請求の範囲第 8項に 記載の車両。
10. 前記制御部 (33) は、 所定期間にわたり、 前記第 1の値と前記第 2の 値との差が所定値よりも大きい場合には、 前記しきい値を低下させる、 請求の範 囲第 8項に記載の車両。
PCT/JP2008/054436 2007-03-06 2008-03-05 二次電池の入出力制御装置および車両 WO2008111593A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008800072500A CN101627519B (zh) 2007-03-06 2008-03-05 二次电池的输入输出控制装置及车辆
DE112008000536.2T DE112008000536B4 (de) 2007-03-06 2008-03-05 Ein- /Ausgabesteuervorrichtung für eine Sekundärbatterie und ein Fahrzeug
US12/524,802 US8306692B2 (en) 2007-03-06 2008-03-05 Input/output control device for secondary battery and vehicle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007055992A JP4811301B2 (ja) 2007-03-06 2007-03-06 二次電池の入出力制御装置、および車両
JP2007-055992 2007-03-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008111593A1 true WO2008111593A1 (ja) 2008-09-18

Family

ID=39759527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/054436 WO2008111593A1 (ja) 2007-03-06 2008-03-05 二次電池の入出力制御装置および車両

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8306692B2 (ja)
JP (1) JP4811301B2 (ja)
CN (1) CN101627519B (ja)
DE (1) DE112008000536B4 (ja)
WO (1) WO2008111593A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010052766A1 (ja) * 2008-11-05 2010-05-14 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011135680A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Toyota Motor Corp 蓄電装置の入出力制御装置
US8624559B2 (en) * 2010-10-14 2014-01-07 GM Global Technology Operations LLC Excessive current detection controls method
TWI428622B (zh) 2010-11-25 2014-03-01 Ind Tech Res Inst 一種藉由電池充放電特性檢控容量與功率的方法
CN103283103B (zh) * 2010-12-24 2015-11-25 丰田自动车株式会社 电源系统、搭载其的车辆及蓄电装置的控制方法
JP5603807B2 (ja) * 2011-03-07 2014-10-08 Ntn株式会社 電気自動車用駆動モータの診断装置および診断方法並びに電気自動車用駆動モータの診断装置を備えた電気自動車
JP5778445B2 (ja) * 2011-03-11 2015-09-16 東芝機械株式会社 インバータ発電装置
JP5790397B2 (ja) * 2011-10-18 2015-10-07 トヨタ自動車株式会社 電動車両
DE102012200804A1 (de) * 2012-01-20 2013-07-25 Continental Automotive Gmbh Bordnetz und Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes
CN102729835A (zh) * 2012-06-05 2012-10-17 郑州宇通客车股份有限公司 一种车载超级电容管理系统及方法
JP5803848B2 (ja) * 2012-08-24 2015-11-04 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置の制御装置
MY174642A (en) 2013-08-09 2020-05-05 Hitachi Automotive Systems Ltd Battery control system and vehicle control system
JP5979169B2 (ja) * 2014-03-14 2016-08-24 トヨタ自動車株式会社 電圧変換装置
JP6433710B2 (ja) * 2014-07-30 2018-12-05 株式会社東芝 車両システムおよびその制御方法
CN105280970B (zh) * 2015-03-25 2018-04-20 维沃移动通信有限公司 一种移动终端的充电方法及移动终端
US10322641B2 (en) 2015-04-15 2019-06-18 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle power supply device
JP6220904B2 (ja) * 2016-01-14 2017-10-25 本田技研工業株式会社 蓄電装置
WO2017154088A1 (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP6693446B2 (ja) * 2017-03-10 2020-05-13 トヨタ自動車株式会社 駆動装置
US10454395B2 (en) * 2017-11-06 2019-10-22 Steering Solutions Ip Holding Corporation Power management in permanent magnet synchronous motor drives
US11211814B2 (en) * 2018-04-23 2021-12-28 Spiers New Technologies, Inc. Circuitry to prevent lithium plating within a lithium ion battery
JP6710238B2 (ja) * 2018-05-25 2020-06-17 本田技研工業株式会社 車両の電源システム
US10840809B2 (en) * 2018-09-26 2020-11-17 Texas Instruments Incorporated Switching converter with output current estimator circuit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005124353A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Toyota Motor Corp 蓄電機構の制御装置
JP2006020401A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車のバッテリ管理システム
JP2006149181A (ja) * 2004-10-22 2006-06-08 Nissan Motor Co Ltd 電流制御装置及び電流制御方法

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4990885A (en) * 1989-10-11 1991-02-05 Navistar International Transportation Corp. Auxiliary battery monitor
JP3039119B2 (ja) * 1992-03-31 2000-05-08 日産自動車株式会社 車両用電源装置
JPH08336201A (ja) * 1995-06-07 1996-12-17 Nissan Motor Co Ltd 低電圧バッテリ状態検出装置
JP3141779B2 (ja) 1996-05-17 2001-03-05 トヨタ自動車株式会社 バッテリ残存容量測定装置
JP3247618B2 (ja) * 1996-09-12 2002-01-21 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 充電装置及び充電機能付き電子機器
JP3097572B2 (ja) * 1996-09-13 2000-10-10 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびその制御方法
JP3375511B2 (ja) * 1997-04-14 2003-02-10 本田技研工業株式会社 バッテリ残容量検出装置
US6091228A (en) * 1998-04-29 2000-07-18 Lockheed Martin Corp. Control system for, in the presence of a varying system load, establishing generator current to maintain a particular battery charge state
DE19846319C1 (de) * 1998-10-08 2000-02-17 Daimler Chrysler Ag Energieversorgungsschaltung für ein Kraftfahrzeugbordnetz mit zwei Spannungsversorgungszweigen
JP3695186B2 (ja) * 1998-12-21 2005-09-14 トヨタ自動車株式会社 車輌の制動制御装置
CA2320003C (en) * 1999-09-22 2006-03-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control apparatus for hybrid vehicles
JP3552614B2 (ja) * 1999-11-11 2004-08-11 トヨタ自動車株式会社 電源回路
US6271645B1 (en) * 2000-02-11 2001-08-07 Delphi Technologies, Inc. Method for balancing battery pack energy levels
JP3676184B2 (ja) * 2000-04-13 2005-07-27 矢崎総業株式会社 車両用電源装置
JP3381708B2 (ja) * 2000-05-02 2003-03-04 トヨタ自動車株式会社 車両、電源系制御装置、電源系を制御する方法および車両の始動時制御方法
US6304059B1 (en) * 2000-06-22 2001-10-16 Subhas C. Chalasani Battery management system, method of operation therefor and battery plant employing the same
JP3624841B2 (ja) * 2001-03-06 2005-03-02 日産自動車株式会社 車両の制御装置
US6583602B2 (en) * 2001-05-11 2003-06-24 Denso Corporation Vehicular power supply apparatus and method of controlling the same
JP2003004822A (ja) * 2001-06-15 2003-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池電源装置
JP3964635B2 (ja) * 2001-06-20 2007-08-22 松下電器産業株式会社 メモリー効果の検出方法およびその解消方法
JP3685105B2 (ja) * 2001-08-08 2005-08-17 日産自動車株式会社 二次電池の出力劣化演算装置および方法
DE10144282A1 (de) * 2001-09-08 2003-03-27 Vb Autobatterie Gmbh Energieversorgungssystem mit zwei elektrischen Energiespeichern
JP2004104876A (ja) 2002-09-06 2004-04-02 Honda Motor Co Ltd モータ駆動装置
JP3832417B2 (ja) * 2002-10-22 2006-10-11 日産自動車株式会社 燃料電池システム
JP3997908B2 (ja) * 2002-12-13 2007-10-24 トヨタ自動車株式会社 電流センサオフセット値算出装置およびその方法
JP4130425B2 (ja) * 2003-07-29 2008-08-06 パナソニックEvエナジー株式会社 二次電池の充放電電気量推定方法および装置、二次電池の分極電圧推定方法および装置、並びに二次電池の残存容量推定方法および装置
JP4075762B2 (ja) * 2003-10-10 2008-04-16 トヨタ自動車株式会社 二次電池における残存容量の算出装置および算出方法
EP1738189A1 (en) * 2004-01-26 2007-01-03 Johnson Controls Technology Company System and method for monitoring a vehicle battery
JP4513426B2 (ja) * 2004-06-15 2010-07-28 トヨタ自動車株式会社 温度センサの異常検出方法、および電源装置
JP4613605B2 (ja) 2004-12-20 2011-01-19 日産自動車株式会社 電源残量演算方法、装置およびこれを具えた車両
US7525286B2 (en) * 2004-12-31 2009-04-28 Jason Auto Technology Co., Ltd. Method and device for vehicle battery protection with battery power source noise pattern analysis
EP1691209B1 (en) * 2005-02-14 2008-10-01 Denso Corporation Method and apparatus for detecting charged state of secondary battery based on neural network calculation
JP4179296B2 (ja) * 2005-03-01 2008-11-12 株式会社デンソー 発電制御装置
JP4611121B2 (ja) * 2005-06-03 2011-01-12 矢崎総業株式会社 車載バッテリ監視装置とその電流センサのオフセット値補正方法
JP5050325B2 (ja) * 2005-07-12 2012-10-17 日産自動車株式会社 組電池用制御装置
JP4379412B2 (ja) * 2005-12-05 2009-12-09 トヨタ自動車株式会社 パワーステアリング用電源制御装置
JP5009721B2 (ja) * 2007-08-24 2012-08-22 プライムアースEvエナジー株式会社 二次電池の充電状態推定装置及びプログラム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005124353A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Toyota Motor Corp 蓄電機構の制御装置
JP2006020401A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車のバッテリ管理システム
JP2006149181A (ja) * 2004-10-22 2006-06-08 Nissan Motor Co Ltd 電流制御装置及び電流制御方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010052766A1 (ja) * 2008-11-05 2010-05-14 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法
CN102202947A (zh) * 2008-11-05 2011-09-28 丰田自动车株式会社 混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法
JP4978735B2 (ja) * 2008-11-05 2012-07-18 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20100070133A1 (en) 2010-03-18
JP2008220088A (ja) 2008-09-18
DE112008000536B4 (de) 2022-04-21
US8306692B2 (en) 2012-11-06
JP4811301B2 (ja) 2011-11-09
CN101627519A (zh) 2010-01-13
CN101627519B (zh) 2012-04-04
DE112008000536T5 (de) 2009-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008111593A1 (ja) 二次電池の入出力制御装置および車両
US7952236B2 (en) Control apparatus for load device, and vehicle
JP4874874B2 (ja) 車両の電源装置
US7269535B2 (en) Fault diagnosing apparatus for vehicle and fault diagnosing method for vehicle
US8035247B2 (en) Power supply device for vehicle
US6917179B2 (en) Load driver and control method for safely driving DC load and computer-readable recording medium with program recorded thereon for allowing computer to execute the control
JP4380772B2 (ja) 電源装置およびそれを備えた車両、電源装置の制御方法、ならびにその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
JP5029793B2 (ja) 車両
JP5892182B2 (ja) 車両の電源装置
JP2008135281A (ja) 二次電池の充放電制御装置、および、それを備える車両
WO2006095497A1 (ja) 負荷駆動装置、車両、および負荷駆動装置における異常処理方法
JP2009171702A (ja) 車両駆動システム
JP3879528B2 (ja) 電圧変換装置
JP2004072892A (ja) 電気負荷駆動装置、電気負荷駆動方法、電気負荷の駆動をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
JP4905204B2 (ja) 負荷駆動装置
JP4048995B2 (ja) モータ駆動装置、モータ駆動装置の制御方法、モータ駆動装置の制御をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
JP2004194475A (ja) インバータ装置
JP4590960B2 (ja) 電動機駆動装置
JP4314896B2 (ja) 負荷駆動装置、それを搭載した自動車および負荷駆動装置における漏電発生時の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
JP4853289B2 (ja) 電源装置およびそれを備える車両
JPH09308117A (ja) バッテリ残存容量測定装置
JP2009254132A (ja) 電動車両用電源装置
JP2007228777A (ja) 電源制御装置および車両
JP2003348760A (ja) 放電回路、および放電制御方法
JP2013017324A (ja) 電源システムおよびその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880007250.0

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08721852

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12524802

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120080005362

Country of ref document: DE

RET De translation (de og part 6b)

Ref document number: 112008000536

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20091231

Kind code of ref document: P

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08721852

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1