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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE
ANMELDUNGEN
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Diese
Anmeldung basiert auf den
japanischen
Patentanmeldungen 2008-98453 und
2009-043314 , eingereicht am 4.
April 2008 bzw. am 26. Februar 2009. Diese Anmeldung beansprucht das
Vorrecht der Priorität aus den japanischen Patentanmeldungen,
derart, dass die Beschreibungen derselben hierin durch Bezugnahme
aufgenommen sind.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Spannungserfassungsvorrichtungen,
die mit einem spannungsgesteuerten Oszillator und einer Digitaldaten-Ausgabeschaltung
versehen sind, und Batteriezustandssteuerungssysteme, die mit einer
solchen Spannungserfassungsvorrichtung versehen sind. Der spannungsgesteuerte
Oszillator arbeitet insbesondere, um ein Signal mit einem logischen
Wert, der periodisch invertiert wird, wenn eine Eingangsspannung
an denselben angelegt ist, auszugeben. Die digitaldatenerzeugende
Schaltung arbeitet, um die Zahl von logischen Invertierungen des
Ausgangssignals von dem spannungsgesteuerten Oszillator über ein
Intervall zwischen Flanken von Pulsen eines Pulssignals, wie z.
B. eines Takts, zu zählen, um dadurch basierend auf der
gezählten Zahl von logischen Invertierungen digitale Daten
gemäß der Eingangsspannung zu erzeugen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Als
herkömmliche Spannungserfassungsvorrichtungen, die mit
einem solchen Paar eines spannungsgesteuerten Oszillators und einer
Digitaldaten-Ausgabeschaltung versehen sind, wurden Zeit-A/D-Wandler,
auf die als TAD-Wandler Bezug genommen ist, entwickelt. Beispiele
von solchen TAD-Wandlern sind in dem
US-Patent
Nr. 5,396,247 offenbart, das der
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. H05-259907 entspricht.
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TAD-Wandler
sind jeweils mit einem Ringoszillator (einem spannungsgesteuerten
Oszillator) versehen, der mit einem analogen Eingangsspannungssignal
basierend auf einer zu erfassenden Zielspannung in Betrieb ist,
und erreichen eine hohe Auflösung mit einer einfachen Schaltungsstruktur.
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Als
ein anderer Typ von herkömmlichen Spannungserfassungsvorrichtungen
ist eine Spannungserfassungsvorrichtung, die Fließband-(englisch:
Pipeline) analog-zudigital-(A/D-)Wandler hat, in der
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
H 10-070462 offenbart. Die herkömmliche Spannungserfassungsvorrichtung
eines anderen Typs ist derart entworfen, dass die Fließband-A/D-Wandler A/D-Wandelverfahren
parallel ausführen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Beim
Verwenden eines Batteriepakets, das aus einer Gruppe von reihengeschalteten
Batteriezellen besteht, als eine Leistungsquelle, ist es gewünscht,
einen Spannungswert über jedem der Batteriemodule zu messen;
jedes dieser Batteriemodule besteht aus einer Batteriezelle oder
einem Satz von einigen benachbarten Batteriezellen. Um sich dem Wunsch
zuzuwenden, können TAD-Wandler als eine Spannungserfassungsvorrichtung
eines Spannungsüberwachungssystems für ein Batteriepaket
angewendet werden; Diese Spannungserfassungsvorrichtung arbeitet,
um einen Spannungswert über jedem der Batteriemodule zu
messen.
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Ein
solches Batteriepaket kann bei Fahrzeugen, wie Hybrid-Fahrzeugen
oder Elektromotor-Fahrzeugen, angewendet sein. Die Anwendungen erfordern
ein erleichtern einer Batteriepaketlanglebigkeit. Um sich dem Erfordernis
zuzuwenden, wird eine Messung eines Spannungswerts über
jedem der Batteriemodule eines Fahrzeugbatteriepakets mit einer höheren
Genauigkeit benötigt; Dies erfordert für die Spannungserfassungsverfahren
für TAD-Wandler eine weiter höhere Auflösung.
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Um
die Forderung nach einer Miniaturisierung zu erfüllen,
wurden Lithium-Ionen-Sekundärzellen vorbereitet, um als
jede Batteriezelle jedes der Batteriemodule von Fahrzeugbatteriepaketen
angewendet zu werden. Es sei bemerkt, dass eine Überladung
und/oder Überentladung von Lithium-Ionen-Sekundärzellen
ohne weiteres die Zuverlässigkeit derselben verringern
kann. Dies erfordert daher in kurzen Intervallen ein Überwachen,
ob eine Überladung und/oder Überentladung jeder
Lithium-Ionen-Sekundärzelle auftritt; Dies erfordert ferner
größere Spannungserfassungsverfahrensgeschwindigkeiten
für TAD-Wandler.
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Die
Antwort auf ein Erfordernis einer höheren Auflösung
von TAD-Wandlern kann jedoch die Verarbeitungslast erhöhen,
die erforderlich ist, um Spannungserfassungsverfahren auszuführen,
was es schwierig macht, größere Spannungserfassungsgeschwindigkeiten
von TAD-Wandlern zu erreichen.
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Es
kann mit anderen Worten schwierig sein, sowohl eine höhere
Auflösung als auch größere Geschwindigkeiten
der Spannungserfassungsverfahren von TAD-Wandlern zu erreichen.
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Spannungserfassungsvorrichtungen,
die jeweils einen spannungsgesteuerten Oszillator haben, können
das gleiche Problem wie TAD-Wandler verursachen.
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Angesichts
der Umstände, die im Vorhergehenden dargelegt sind, besteht
eine Aufgabe eines Aspekts der vorliegenden Erfindung darin, Spannungserfassungsvorrichtungen
jeweils mit einem spannungsgesteuerten Oszillator zu schaffen; Diese Spannungserfassungsvorrichtungen
sind verbessert, um sowohl eine höhere Auflösung
als auch größere Geschwindigkeiten ihrer Spannungserfassungsverfahren
zu erreichen.
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Eine
alternative Aufgabe eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung
besteht darin, Batteriezustandssteuerungssysteme jeweils mit einer solchen
verbesserten Spannungserfassungsvorrichtung zu schaffen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Spannungserfassungsvorrichtung geschaffen.
Die Spannungserfassungsvorrichtung weist einen spannungsgesteuerten
Oszillator auf, der arbeitet, um, wenn eine Eingangsspannung an
denselben angelegt ist, ein Signal mit einem logischen Wert auszugeben,
der periodisch invertiert wird. Die Vorrichtung weist eine Erfassungsvorrichtung
auf, die arbeitet, um eine Zahl von logischen Invertierungen des
Ausgangssignals von dem spannungsgesteuerten Oszillator über
ein Intervall zwischen Flanken von Pulsen eines Pulssignals zu zählen,
um dadurch basierend auf der gezählten Zahl von logischen
Invertierungen digitale Daten als ein erfasstes Resultat der Eingangsspannung
zu erzeugen. Die Vorrichtung weist eine Bestimmungsvorrichtung,
die arbeitet, um zu bestimmen, ob eine Reduzierung einer Zeit, die erforderlich
ist, um die Eingangsspannung zu erfassen, eine höhere Priorität
als eine Erhöhung einer Auflösung einer Erfassung
der Eingangsspannung hat. Die Vorrichtung weist eine Einheit für
ein variables Einstellen auf, die arbeitet, um eine Frequenz des Pulssignals
basierend auf einem Resultat der Bestimmung variabel einzustellen,
ob die Reduzierung der Zeit, die erforderlich ist, um die Eingangsspannung
zu erfassen, eine höhere Priorität als die Erhöhung
der Auflösung einer Erfassung der Eingangsspannung hat.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieses einen Aspekts
basiert die Eingangsspannung auf einer Spannung über einer
Batterie, wobei die Spannung über der Batterie eine zu
erfassende Zielspannung ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
dieses einen Aspekts wird, wenn eine Temperatur der Batterie niedriger
als ein voreingestellter Wert ist, die Batterie durch eine Ladungs-
und Entladungseinheit derart zyklisch geladen und entladen, dass die
Temperatur der Batterie erhöht wird. Die Bestimmungsvorrichtung
arbeitet, um zu bestimmen, dass die Reduzierung der Zeit, die erforderlich
ist, um die Eingangsspannung zu erfassen, eine höhere Priorität als
die Erhöhung der Auflösung einer Erfassung der Eingangsspannung
hat.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Batteriezustandssteuerungssystem
geschaffen. Das System weist die Spannungserfassungsvorrichtung
gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
dieses einen Aspekts und die Ladungs- und Entladungseinheit auf.
Die Ladungs- und Entladungseinheit arbeitet, um die Batterie zyklisch
zu laden und zu entladen, derart, dass die Temperatur erhöht
wird, und um mit einer Erhöhung der Temperatur der Batterie
mindestens entweder eine Frequenz der zyklischen Ladung und Entladung der
Batterie oder eine Menge von Strömen, die durch die zyklische
Ladung und Entladung in die und aus der Batterie fließen,
zu ändern.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Batteriezustandsteuerungssystem
zum Steuern eines Zustands einer Batterie geschaffen. Das System
weist eine Ladungs- und Entladungseinheit auf, die arbeitet, um
die Batterie zyklisch zu laden und zu entladen, wenn eine Temperatur
der Batterie niedriger als ein voreingestellter Wert ist, und um
mindestens entweder
ein Verfahren, um mit einer Erhöhung
der Temperatur der Batterie durch die Ladung und Entladung eine Frequenz
der zyklischen Ladung und Entladung der Batterie zu ändern,
und
ein Verfahren auszuführen, um mit einer Erhöhung der
Temperatur der Batterie durch die Ladung und Entladung eine Menge
von Strömen, die durch die zyklische Ladung und Entladung
in die und aus der Batterie fließen, zu erhöhen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Andere
Aufgaben und Aspekte der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen offensichtlich. Es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm, das ein Beispiel der Gesamtstruktur eines Fahrzeugsteuerungssystems
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
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2 ein
Blockdiagramm, das ein Beispiel der Schaltungsstruktur eines Batterieüberwachungssystems,
das in 1 dargestellt ist, schematisch darstellt;
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3 ein
Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel der Struktur einer Blocküberwachungs-IC,
die in 2 dargestellt ist, schematisch
darstellt;
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4 ein
Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel der Struktur eines Zeit-A/D-Wandlers,
der in 3 dargestellt ist, schematisch
darstellt;
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5 ein
Schaltungsdiagramm, dass ein Beispiel der Struktur einer Bezugsspannungseinheit, die
in 3 dargestellt ist, schematisch darstellt;
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6 eine
grafische Darstellung, die charakteristische Eingangs-Ausgangs-Kurven
eines TAD, während die Frequenz eines Taktes geändert
wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
schematisch darstellt;
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7 grafische
Darstellungen, die Variationen des Zustands einer Hochspannungsbatterie,
die in 2 dargestellt ist, gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellen;
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8 eine
grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Variablen
eines SOC und einer Variablen einer Leerlaufspannung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
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9 eine
grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Variablen
der Frequenz eines Taktes und einer Variablen einer Auflösung
einer Erfassung einer Spannung über jeder Zelle gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
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10 ein Flussdiagramm, das eine Spannungserfassungsroutine,
die durch das Batterieüberwachungssystem auszuführen
ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
schematisch darstellt;
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11 ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine eines
Schritts S16, der in der in 10 dargestellten
Spannungserfassungsroutine dargestellt ist, schematisch darstellt;
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12 ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine eines
Schritts S18, der in der in 10 dargestellten
Spannungserfassungsroutine dargestellt ist, schematisch darstellt;
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13 ein Flussdiagramm, das eine Spannungserfassungsroutine,
die durch das Batterieüberwachungssystem auszuführen
ist, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
schematisch darstellt;
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14 ein Flussdiagramm, das eine Spannungserfassungsroutine,
die durch das Batterieüberwachungssystem auszuführen
ist, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
schematisch darstellt;
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15 eine grafische Darstellung, die eine erste
Abbildung, die eine Beziehung zwischen einer Variablen der Frequenz
des Taktes und einer Variablen eines Absolutwerts von Strömen,
die in die und aus der Hochspannungsbatterie fließen, gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel schematisch darstellt;
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16 ein Flussdiagramm, das eine Spannungserfassungsroutine,
die durch das Batterieüberwachungssystem auszuführen
ist, gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
schematisch darstellt;
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17 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Schaltungsstruktur
eines Batterieüberwachungssystems gemäß dem
fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
schematisch darstellt;
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18 ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel der
Struktur einer Blocküberwachungs-IC, die in 17 dargestellt ist, schematisch darstellt;
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19 ein Flussdiagramm, das eine Abnorm-Diagnoseroutine,
die durch das Batterieüberwachungssystem auszuführen
ist, gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
schematisch darstellt;
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20 ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel der
Struktur eines Teils des Fahrzeugsteuerungssystems gemäß dem
sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
schematisch darstellt;
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21 ein Flussdiagramm, das eine Spannungserfassungsroutine,
die durch das Batterieüberwachungssystem auszuführen
ist, gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel
schematisch darstellt;
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22 ein Flussdiagramm, das eine Spannungserfassungsroutine,
die durch das Batterieüberwachungssystem gemäß dem
siebten Ausführungsbeispiel auszuführen ist, schematisch
darstellt;
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23 eine grafische Darstellung, die schematisch
darstellt, dass ein Innenwiderstand (eine Impedanz) einer Zelle
mit einer Variation von sowohl der Temperatur der Zelle als auch
der Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms für die
Zelle gemäß dem achten Ausführungsbeispiel
variiert;
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24 grafische Darstellungen, die einen Übergang
von sowohl einer Temperatur einer Zielzelle, des Ladungs- und Entladungsstroms
für die Zielzelle als auch der Spannung über der
Zielzelle, während keine Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird (siehe (a1), (b1) und (c1)), einen Übergang
von sowohl der Temperatur der Zielzelle, während die Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird, des Ladungs- und Entladungsstroms für
die Zielzelle, während die Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird, als auch der Spannung über der
Zielzelle, während die Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird, gemäß dem achten Ausführungsbeispiel
(siehe (a2), (b2) und (c2)) schematisch darstellen;
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25 eine Rückkopplungssteuerungsroutine,
die durch das Batterieüberwachungssystem auszuführen
ist, und eine Hybridsteuerung gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel;
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26 ein Blockdiagramm, das Funktionsmodule, die
in der Batterieüberwachungsvorrichtung und der Hybridsteuerung
eingebaut sind, schematisch darstellt; Diese Module implementieren
die Rückkopplungssteuerungsoperation bei dem Schritt S120
von 25 gemäß dem
achten Ausführungsbeispiel;
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27 grafische Darstellungen, die einen Übergang
von sowohl einer Temperatur einer Zielzelle, des Ladungs- und Entladungsstroms
für die Zielzelle als auch der Spannung über der
Zielzelle, während keine Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird (siehe (a1), (b1) und (c1)), und einen Übergang
von sowohl der Temperatur der Zielzelle, während die Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird, des Ladungs- und Entladungsstroms für
die Zielzelle, während die Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird, als auch der Spannung über der
Zielzelle, während die Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird, gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel
(siehe (a2), (b2) und (c2)) schematisch darstellen;
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28 eine Rückkopplungssteuerungsroutine,
die durch das Batterieüberwachungssystem und eine Hybridsteuerung
gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel
auszuführen ist;
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29 ein Blockdiagramm, das Funktionsmodule, die
in der Batterieüberwachungsvorrichtung und der Hybridsteuerung
eingebaut sind, schematisch darstellt; diese Module implementieren
die Rückkopplungssteuerungsoperation bei dem Schritt S120
von 25 gemäß dem
neunten Ausführungsbeispiel;
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30 grafische Darstellungen, die einen Übergang
von sowohl einer Temperatur einer Zielzelle, des Ladungs- und Entladungsstroms
für die Zielzelle als auch der Spannung über der
Zielzelle, während keine Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird (siehe (a1), (b1) und (c1)), und einen Übergang
von sowohl der Temperatur der Zielzelle, während die Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird, des Ladungs- und Entladungsstroms für
die Zielzelle, während die Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird, als auch der Spannung über der
Zielzelle, während die Rückkopplungssteuerung
ausgeführt wird, gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel
(siehe (a2), (b2) und (c2)) schematisch darstellen;
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31 eine Rückkopplungsteuerungsroutine,
die durch das Batterieüberwachungssystem und eine Hybridsteuerung
gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel
auszuführen ist;
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32 eine grafische Darstellung, die eine Beziehung
zwischen einer Variablen der Frequenz des Taktes und einer Mehrzahl
von unterschiedlichen Parametern, die sich auf die Fahrzeugfahrbedingungen
beziehen, gemäß einer Modifikation der vorliegenden
Erfindung schematisch darstellt; und
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33 eine grafische Darstellung, die charakteristische
Eingangs-Ausgangs-Kurven eines TAD gemäß einer
weiteren Modifikation der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind im Folgenden unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bei den Ausführungsbeispielen
sind Spannungserfassungsvorrichtungen gemäß der
vorliegenden Erfindung auf Spannungsüberwachungssysteme,
die jeweils in einem Hybridfahrzeug eingebaut sind, angewandt.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Bezug
nehmend auf die Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen
auf gleiche Teile in mehreren Ansichten beziehen, ist in 1 ein
Beispiel der Gesamtstruktur eines Elektrofahrzeugsteuerungssystems,
das in einem Hybridfahrzeug HV eingebaut ist, gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Das
Fahrzeugsteuerungssystem weist einen Motorgenerator, auf den einfach
als „MG” 10 Bezug genommen ist, eine
Hybridsteuerung 12, eine Hochspannungsbatterie 14,
ein Hauptrelais 15, einen Gleichwandler 16, einen
Wechselrichter IV, eine Niederspannungsbatterie 18, ein
Batterieüberwachungssystem 20, einen Stromsensor 22 und
eine Steuerungseinheit für eine Verbrennungsmaschine (Maschinen-ECU) 24 auf.
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Bezug
nehmend auf 1 können der MG 10,
die Hybridsteuerung 12, die Hochspannungsbatterie 14,
das Hauptrelais 15, der Gleichwandler 16, der
Wechselrichter IV, das Batterieüberwachungssystem 20,
der Stromsensor 22 und die Maschinen-ECU 24 Signale
zwischen denselben über Signalleitungen senden und empfangen.
Der MG 10, die Hochspannungsbatterie 14, der Gleichwandler 16, der
Wechselrichter IV und die Niederspannungsbatterie 18 können ähnlich
Leistung zwischen denselben über Leistungsleitungen bzw.
Stromleitungen senden und empfangen.
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Der
MG 10 ist eine Drehmaschine zum Erzeugen von Leistung,
die in dem Hybridfahrzeug HV zu verwenden ist. Die Hybridsteuerung 12 ist
betriebsfähig, um eine Mehrzahl von Paaren von hochseitigen
und niederseitigen Schaltelementen des Wechselrichters IV einzeln
zu treiben, um dadurch basierend auf einer Eingangsgleichspannung
(oder einer angehobenen Gleichspannung) eine Wechselspannung zu
erzeugen. Die Eingangsgleichspannung (angehobene Gleichspannung)
wird basierend auf einer Gleichspannung, die von der Hochspannungsbatterie 14 angelegt
ist, erzeugt. Die erzeugte Wechselspannung wird an den MG 10 angelegt.
Eine Anpassung der Wechselspannung, die an den MG 10 anzulegen
ist, passt ein tatsächliches Drehmoment, dass durch den
MG 10 erzeugt wird, an ein Anfragedrehmoment an.
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Die
Hybridsteuerung 12 ist ferner betriebsfähig, um
Schaltelemente des Gleichwandlers 16 zu treiben, um dadurch
eine Spannung über der Hochspannungsbatterie 14 zu
senken und die gesenkte Spannung an die Niederspannungsbatterie 18 anzulegen.
Es sei bemerkt, dass sowohl der MG 10 als auch der Gleichwandler 16 über
die Stromleitungen und das Hauptrelais 15 mit der Hochspannungsbatterie 14 verbunden
sind.
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Ein
positiver Anschluss der Hochspannungsbatterie 14 ist insbesondere über
die Stromleitungen mit dem MG 10 und dem Gleichwandler 16 verbunden,
und ein negativer Anschluss derselben ist an Masse gelegt.
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Das
Hauptrelais 15 wird gesteuert, um ausgeschaltet zu werden,
wenn der MG 10 nicht mit der Spannung über der
Hochspannungsbatterie 14 in Betrieb ist (deaktiviert ist),
und eingeschaltet zu werden, wenn der MG 10 mit der Spannung über
der Hochspannungsbatterie 14 in Betrieb ist.
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Das
Batterieüberwachungssystem 20 ist betriebsfähig,
um den Zustand der Hochspannungsbatterie 14 zu überwachen.
Das Batterieüberwachungssystem 20, das als „Batterieüberwachung” abgekürzt ist,
ist insbesondere betriebsfähig, um die hohe Batteriespannung
und Ströme, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen, zu
empfangen. Die Ströme, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
weisen einen Strom, der von dem MG 10 zugeführt
wird und in die Hochspannungsbatterie 14 fließt,
und einen Strom, der aus der Batterie 14 entweder zu dem
MG 10 oder dem Gleichwandler 16 fließt,
auf.
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Basierend
auf den empfangenen Strömen und der Spannung über
der Hochspannungsbatterie 14 ist die Batterieüberwachung 20 betriebsfähig,
um den Zustand der Hochspannungsbatterie 14 zu überwachen.
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Die
Maschinen-ECU 24 ist betriebsfähig, um Betriebsbedingungen
einer Maschine, die in dem Hybridfahrzeug HV eingebaut ist, zu steuern.
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Der
Stromsensor 22 ist angeordnet, um eine Messung von Strömen,
die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
zu ermöglichen. Der Stromsensor 22 ist fähig,
um mit der Batterieüberwachung 20 zu kommunizieren,
und betriebsfähig, um Daten, die Ströme, die in
die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
anzuzeigen, zu der Batterieüberwachung 20 zu senden.
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Bezug
nehmend auf 2 ist die Hochspannungsbatterie 14 als
ein Batteriepaket entworfen. Die Hochspannungsbatterie 14 besteht
insbesondere aus einer Gruppe von reihengeschalteten Batteriezellen,
wobei jede eine Sekundärzelle wie eine Lithium-Ionen-Sekundärzelle
ist.
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Eine
der reihengeschalteten Batteriezellen ist durch Bij dargestellt.
Der Index i stellt entweder 1, 2, 3... oder n (n ist eine ganze
Zahl, die gleich oder größer als 2 ist) und der
Index j stellt entweder 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 dar. Die Hochspannungsbatterie 14 ist mit
anderen Worten in n Batterieblöcke (Module) B1j, B2j, ...,
B(n – 1)j und Bnj von jeweils sechs benachbarten Batteriezellen
geteilt.
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Die
Batterieüberwachung 20 weist eine Mehrzahl von
Blocküberwachungs-IC (= Integrated Circuits = integrierte
Schaltungen) 40, einen Isolator 26, eine Signalteilungs-
und Umschaltschaltung 28, eine CPU 30 und einen
wiederbeschreibbaren Speicher 32 auf. Die Zahl der Mehrzahl
von Blocküberwachungs-IC 40 und die der Mehrzahl
von Batterieblöcken B1j bis Bnj sind einander gleich.
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Jede
Zelle von jedem der Batterieblöcke Bi1 bis Bi6 ist insbesondere
mit einer entsprechenden einen Blocküberwachungs-IC 40 elektrisch
verbunden. Jede der Blocküberwachung-IC 40 arbeitet,
um den Zustand von jeder Zelle eines entsprechenden der Batterieblöcke
Bi1 bis Bi6 zu überwachen.
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Jede
Blocküberwachungs-IC 40 ist betriebsfähig,
um den Zustand von jeder Zelle eines entsprechenden der Batterieblöcke
Bi1 bis Bi6 gemäß Anweisungen, die über
die isolierende Schaltung 26 und die Signalteilungs- und
Umschaltschaltung 28 von der CPU 30 gesendet werden,
zu überwachen.
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Die
Signalteilungs- und Umschaltschaltung 28 ist betriebsfähig,
um aufeinanderfolgende Signale, die aus der CPU 30 ausgegeben
werden, zu einer der Mehrzahl von Blocküberwachungs-IC 40 umzuschalten.
Der Isolator 26 ist betriebsfähig, um eine elektrische
Isolierung zwischen der Seite der Blocküberwachungs-IC,
die ein Fahrzeug-Hochspannungssystem bildet, und der CPU-Seite,
die ein Fahrzeug-Niederspannungssystem in der Batterieüberwachung 20 bildet,
einzurichten. Der Isolator 26 ist mit beispielsweise einer
Mehrzahl von Isolatorelementen, wie z. B. Optokopplern, ausgestattet.
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3 stellt
ein Beispiel der schematischen Schaltungsstruktur einer Blocküberwachungs-IC 40 dar.
In 3 sind sechs benachbarte Zellen Bi1 bis Bi6, die
durch eine Blocküberwachungs-IC 40 zu überwachen
sind, als B1 bis B6 jeweils abgekürzt. Auf eine der abgekürzten
benachbarten Zellen B1 bis B6 wird als Bj Bezug genommen.
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Jede
Blocküberwachungs-IC 40 ist mit sechs Spannungsteilern
D, die jeweils aus einem Paar von ersten und zweiten Widerständen 44 und 46 bestehen,
die durch einen Ausgangsanschluss (Verbindungspunkt) T zueinander
in Reihe geschaltet sind, versehen. Ein positiver Anschluss der
Batteriezelle Bj ist mit einem entsprechenden Spannungsteiler D über
ein Relais, das im Folgenden beschrieben ist, verbunden. Jeder der
Spannungsteiler D ist über eine entsprechende der sechs
benachbarten Zellen B1 bis B6 elektrisch verbunden. Ein resistives
Element, das aus reihengeschalteten ersten und zweiten Widerständen 44 und 46 besteht,
ist mit anderen Worten über jeder der sechs benachbarten
Zellen B1 bis B6 platziert.
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Jeder
der Spannungsteiler D arbeitet, um die Spannung über einer
entsprechenden (Bj) der benachbarten Zellen B1 bis B6 zu teilen.
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Jede
Blocküberwachungs-IC 40 ist ferner mit sechs Relais 48,
sechs Spannungsfolgern 50, sechs Zeit-A/D-Wandlern (TAD) 52,
sechs Bezugsspannungseinheiten 54 und einem Mikrocomputer 60 versehen.
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Der
durch einen entsprechenden Spannungsteiler D geteilte Wert der Spannung über
jeder Zelle Bj wird aus einem entsprechenden Ausgangsanschluss T
ausgegeben, um in ein entsprechendes der sechs Relaiss 48 eingegeben
zu werden.
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Jedes
der Relais 48 ist insbesondere mit dem Ausgangsanschluss
T eines entsprechenden der Spannungsteiler D und mit einem nicht
invertierenden Eingangsanschluss (+) eines entsprechenden der Spannungsfolger 50 elektrisch
verbunden. Dies ermöglicht, dass der geteilte Wert der
Spannung über jeder der benachbarten Zellen B1 bis B6 über ein
entsprechendes der Relais 48 an einen entsprechenden der
Spannungsfolger 50 angelegt wird. Ein Ausgang von jeder
der Bezugsspannungseinheiten 54 ist zwischen einen Ausgang
eines entsprechenden Relais 48 und den nicht invertierenden
Eingangsanschluss (+) eines entsprechenden Spannungsfolgers 50 elektrisch
geschaltet. Jedes der Relais 48 ist ferner mit dem Mikrocomputer 60 elektrisch verbunden.
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Jeder
der Spannungsfolger 50 hat einen Ausgangsanschluss und
einen invertierenden Eingangsanschluss (–), der mit dem
Ausgangsanschluss kurzgeschlossen ist.
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Jeder
der Spannungsfolger 50 hat insbesondere eine hohe Eingangsimpedanz,
die ermöglicht, dass ein Strom, der in den nicht invertierenden
Eingangsanschluss von dem Ausgangsanschluss eines entsprechenden
der Spannungsteiler D eingegeben wird, nahezu null wird. Diese reduziert
einen Leckstrom von dem Ausgangsanschluss von jedem der Spannungsteiler
D, der die Spannung über einer entsprechenden der benachbarten
Zellen B1 bis B6 teilt. Dies macht es möglich, den geteilten
Wert der Spannung über jeder der benachbarten Zellen B1
bis B6 basierend auf den Widerständen des ersten und zweiten
Widerstands 44 und 46 eines entsprechenden der
Spannungsteiler D mit einer hohen Genauigkeit zu messen.
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Der
Ausgangsanschluss von jedem der Spannungsfolger 50 ist
mit einem Eingangsanschluss eines entsprechenden der TAD-Wandler 52 elektrisch
verbunden; Diese TAD-Wandler 52 sind als „TAD 52” im
Folgenden abgekürzt. Dies ermöglicht, dass der
geteilte Wert der Spannung über jeder der benachbarten
Zellen B1 bis B6 an den Eingangsanschluss eines entsprechenden der
TAD 52 als ein analoges Eingangsspannungssignal Vin angelegt wird.
Auf das analoge Eingangsspannungssignal Vin ist im Folgenden als
ein „Eingangsspannungssignal Vin” Bezug genommen.
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Der
Mikrocomputer 60 ist mit jedem der Relais 48,
jedem der TAD 52, einer Leitung L1, die mit einem positiven
Anschluss der Zelle B1 elektrisch verbunden ist, und einer Leitung
L2, die mit einem negativen Anschluss der Zelle B6 elektrisch verbunden
ist, elektrisch verbunden. Die Verbindung zwischen dem Mikrocomputer 60 und
den reihengeschalteten Zellen B1 bis B6 ermöglicht, dass
der Mikrocomputer 60 mit einer Leistungsversorgungsspannung
(Leistung) basierend auf den reihengeschalteten Zellen B1 bis B6
betrieben wird.
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Jeder
der TAD 52 ist über einer entsprechenden Zelle
Bj elektrisch verbunden und konfiguriert, um mit der Spannung über
einer entsprechenden Zelle Bj als die Leistungsversorgungsspannung
derselben in Betrieb zu sein. Ein positiver Leistungsversorgungsanschluss
und ein Masseanschluss von jedem der TAD 52 sind insbesondere
mit dem positiven Anschluss und dem negativen Anschluss einer entsprechenden
Zelle Bj jeweils elektrisch verbunden. Ein Spannungsfolger 52 wird ferner
mit der Spannung über einer entsprechende Zelle Bj als
ihre Leistungsversorgungsspannung betrieben.
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Bezug
nehmend auf 4 weist jeder der TAD 52 einen
Ringoszillator 52a und einen Digitaldaten-Generator DG
als einen spannungsgesteuerten Oszillator auf.
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Der
Ringoszillator 52a besteht aus einer Zahl M Verzögerungseinheiten
DU, die der Zahl M von Stufen in der Verzögerung entspricht.
M ist auf eine ungerade Zahl eingestellt. Jede der Verzögerungseinheiten
DU hat eine negative Verstärkung.
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Als
die Verzögerungseinheiten DU sind insbesondere ein NICHT-UND-Gatter
DU1 und eine gerade Zahl von logischen Invertern DU2 bis DUM vorzugsweise
verwendet.
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Das
NICHT-UND-Gatter DU1 hat einen und einen anderen Eingangsanschluss
und einen Ausgangsanschluss und ist derart entworfen, dass ein Startpuls
PA, der von dem Mikrocomputer 60 abgegeben wird, in den
einen Eingangsanschluss (Pulseingangsanschluss) desselben eingegeben
wird. Der Startpuls PA dient als ein Auslösersignal zum Auslösen
einer Oszillationsoperation des Ringoszillators 52a. Wenn
beispielsweise der Startpuls PA von einem logisch niedrigen Wert
(L) zu einem logisch hohen Wert (H) steigt, wird der Ringoszillator 52a ausgelöst,
um eine Startoszillationsoperation zu starten, während
der Startpuls PA auf einem logisch hohen Wert gehalten wird.
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Das
NICHT-UND-Gatter DU1 und die Inverter DU2 bis DUM sind in einen
Ring in Reihe geschaltet. Der andere Eingangsanschluss des NICHT-UND-Gatters
DU1 und ein Ausgangsanschluss der Endstufe eines Inverters DUM sind
insbesondere miteinander verbunden, derart, dass das NICHT-UND-Gatter
DU1 und die Inverter DU2 bis DUM in Reihe geschaltet sind, um eine
ringähnliche Struktur zu haben, was den Ringoszillator 52a bildet.
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Der
Eingangsanschluss von jedem der TAD 52, an den das Eingangsspannungssignal
Vin, das von einem entsprechenden der Spannungsfolger 50 ausgegeben
wird, angelegt ist, dient als ein Leistungsversorgungsanschluss
desselben.
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Aus
diesem Grund hängt eine Invertieroperationszeit von jeder
der Verzögerungseinheiten DU von dem Pegel des Eingangsspannungssignals
Vin ab, und daher hängt die Verzögerungszeit von
jeder Verzögerungseinheit DU von dem Pegel des Eingangsspannungssignals
Vin ab.
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Wenn
insbesondere ein Ausgangssignal der letzten Stufe DUM den logisch
hohen Wert hat und der Startpuls PA mit dem logisch hohen Wert in
das NICHT-UND-Gatter DU1 eingegeben wird, hat ein Ausgangssignal
des NICHT-UND-Gatters DU1 den logisch niedrigen Wert, und ein Ausgangssignal
des logischen Inverters DU2 hat den logisch hohen Wert. Da somit
die Zahl von Verzögerungseinheiten DU eine ungerade Zahl
ist, ist ein Ausgangssignal der letzten Stufe DUM der logisch niedrige
Wert. Das Ausgangssignal mit dem logisch niedrigen Wert wird zurückgegeben,
um in das NICHT-UND-Gatter DU1 eingegeben zu werden, derart, dass
ein Ausgangssignal desselben den logisch hohen Wert hat und ein Ausgangssignal
des logischen Inverters DU2 den logisch niedrigen Wert hat. Ein
Ausgangssignal der letzten Stufe DUM hat somit den logisch hohen
Wert, und das Ausgangssignal der letzten Stufe DUM ist mit anderen
Worten logisch invertiert.
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Während
der Startpuls PA einen logisch hohen Wert hat, wird die logische
Invertierung des Ausgangssignals der letzten Stufe DUM wiederholt,
derart, dass der Ringoszillator 52a oszilliert.
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Der
Digitaldaten-Generator DG weist einen Zähler 52b,
einen Zwischenspeicher (englisch: latch) 52c, einen Zwischenspeichercodierer 52d,
einen Zwischenspeicher 52e und eine Subtraktionsvorrichtung 52f auf.
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Der
Zähler 52b ist mit dem Ausgangsanschluss der Endstufe
DUM elektrisch verbunden und betriebsfähig, um die Zahl
von logischen Invertierungen des Ausgangssignals der Endstufe DUM
(Ringoszillator 52a) als eine Zählzahl von 14
Bits zu zählen.
-
Der
Zwischenspeicher 52c ist mit dem Zähler 52b elektrisch
verbunden und betriebsfähig, um den Zählwert des
Zählers 52b bei jeder steigenden Flanke eines
Taktes (einer Reihe von Reglerpulsen) CLK, der von der CPU 30 an
einen aufeinanderfolgenden ausgewählten TAD 52 durch
die Signalteilungs- und Umschaltschaltung 28 angelegt wird,
zwischenzuspeichern. Eine Erhöhung des Zählwertes
zwischen zeitlich benachbarten steigenden Flanken des Taktes CLK
ermöglicht, dass eine Verzögerungszeit durch den
Ringoszillator 52a quantifiziert wird.
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Der
Zwischenspeichercodierer 52d ist mit einem Ausgangsanschluss
von jeder der Verzögerungseinheiten DU1, DU2, DU3, ...,
DUM-1 elektrisch verbunden. Der Zwischenspeichercodierer 52d ist betriebsfähig,
um bei jeder steigenden Flanke des Taktes CLK das logische Ausgangssignal
von jeder der Verzögerungseinheiten DU1 bis DUM-1 zu empfangen
und die empfangenen Ausgangssignale in binäre Daten von
beispielsweise 4 Bits zu codieren. Dies ermöglicht, dass
eine Verzögerungszeit durch den Ringoszillator 52a kürzer
als die Verzögerungszeit einer logischen Invertierung,
die zu quantifizieren ist, ist.
-
Das
Ausgangssignal des Zwischenspeichers 52c und das Ausgangssignal
des Zwischenspeichercodierers 52d werden so miteinander
kombiniert, um binäre Daten DT von 18 Bits zu erzeugen.
Die Bits höherer Ordnung der binären Daten DT
sind 14 Bits der binären Daten, die aus dem Zwischenspeicher 52c ausgegeben
werden, und die Bits niedriger Ordnung derselben sind 4 Bits der
binären Daten, die aus dem Zwischenspeichercodierer 52d ausgegeben werden.
-
Der
Zwischenspeicher 52e ist mit sowohl dem Zwischenspeichercodierer 52d als
auch dem Zwischenspeicher 52c elektrisch verbunden und
betriebsfähig, um die binären Daten DT von 18
Bits bei jeder steigenden Flanke des Taktes CLK zwischenzuspeichern.
-
Die
Subtraktionsvorrichtung 52f ist mit dem Zwischenspeicher 52e und
sowohl dem Zwischenspeicher 52c als auch dem Zwischenspeichercodierer 52d elektrisch
verbunden. Die Subtraktionsvorrichtung 52f ist betriebsfähig,
um die zwischengespeicherten binären Daten DT' von den
tatsächlichen binären digitalen Daten DT zu subtrahieren,
um dadurch digitale Daten (TAD-Ausgangsdaten) von 18 Bits auszugeben;
diese zwischengespeicherten binären Daten DT' sind einen
Taktzyklus vor den tatsächlichen binären Daten
DT.
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Die
TAD-Ausgangsdaten stellen die Zahl von logischen Invertierungen
des Ausgangssignals des Ringoszillators 52a in einem binären
Format mit einer Genauigkeit von „1/M” dar; M
ist die Zahl der Verzögerungseinheiten DU1 bis DUM des
Ringoszillators 52a.
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Wie
im Vorhergehenden beschrieben ist, hängt eine Oszillationsfrequenz
des Ringoszillators 52a von dem Pegel des Eingangsspannungssignals Vin
ab, da die Verzögerungszeit von jeder der Verzögerungseinheiten
DU1 bis DUM vom dem Eingangsspannungssignal Vin abhängt.
Die TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 sind daher konfiguriert,
um zu dem Pegel des Eingangsspannungssignals Vin proportional zu
sein.
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Die
TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 werden durch den Isolator 26 und
die Signalteilungs- und Auswahleinheit 28 zu der CPU 30 einzeln übertragen.
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Es
sei bemerkt, dass eine Beziehung zwischen dem Eingangsspannungssignal
Vin und den TAD-Ausgangsdaten von einem TAD 52 eine nichtlineare
Charakteristik hat, und die nichtlineare Charakteristik hängt
von der Temperatur ab. Die nichtlineare Ausgangscharakteristik eines
TAD-Wandlers 52 kann sich von derselben eines anderen TAD-Wandlers 52 unterscheiden.
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Aus
diesem Grund ist es gewünscht, die Beziehung zwischen dem
Eingangsspannungssignal Vin in einem digitalen Format und die TAD-Ausgangsdaten von
jedem der einzelnen TAD 52 zu erhalten, um die genauen
Werte des Eingangsspannungssignals Vin basierend auf den TAD-Ausgangsdaten
von jedem TAD 52 zu fassen. Die Beziehung zwischen dem
Eingangsspannungssignal Vin in einem digitalen Format und den TAD-Ausgangsdaten von
jedem der einzelnen TAD 52 ist insbesondere vorzugsweise
gestaltet, um die Temperaturabhängigkeit eines entsprechenden
der einzelnen TAD 52 zu umfassen.
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Um
die Erfordernisse zu erreichen, ist jede der Blocküberwachungs-IC 40 konfiguriert,
um eine charakteristische Kurve zyklisch zu erzeugen und zu aktualisieren,
die einen charakteristische Bezugs-Eingangs-Ausgangs-Kurve von jedem
TAD 52 nähert. Die charakteristische Bezugs-Eingangs-Ausgangs-Kurve
stellt eine tatsächliche charakteristische Eingangs-Ausgangs-Kurve
eines TAD 52, auf den als TAD 52a1 Bezug genommen
ist, bei einer vorbestimmten Bezugstemperatur dar.
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Eine
nähernde charakteristische Kurve der charakteristischen
Bezugs-Eingangs-Ausgangs-Kurve des TAD 52a1 wird insbesondere
basierend auf einer Mehrzahl von Werten der TAD-Ausgangsdaten von
dem TAD 52a1 bei einer Mehrzahl von Bezugsspannungswerten
(Pegeln) Vref1 bis Vrefn, die jeweils in den TAD 52a1 eingegeben
werden, erzeugt.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel ist jede der Blocküberwachungs-IC 40 konfiguriert,
um
die nähernde charakteristische Kurve für
jeden der TAD 52 basierend auf tatsächlich eingegebenen Werten
des Eingangsspannungssignals Vin in einen entsprechenden TAD 52 und
entsprechenden tatsächlich ausgegebenen Werten der TAD-Ausgangsdaten
von dem entsprechenden der TAD 52 zyklisch zu erzeugen
und zu aktualisieren.
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Aus
diesem Grund kann die nähernde charakteristische Kurve
für jeden der TAD 52 die digitalen Ausgangsdaten
desselben bei einer tatsächlichen Temperatur um einen entsprechenden
der TAD 52 ordnungsgemäß widerspiegeln;
Diese tatsächliche Temperatur schwankt.
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Da
zusätzlich die nähernden charakteristischen Kurven
für die jeweiligen einzelnen TAD 52 erzeugt und
aktualisiert werden, können dieselben einzelne charakteristische
Eingangs-Ausgangs-Unterschiede zwischen den TAD 52 widerspiegeln.
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Wie
im Vorhergehenden beschrieben ist, ist insbesondere jede der Blocküberwachungs-IC 40 mit sechs
Bezugsspannungseinheiten 54, die jeweils für sechs
benachbarte Zellen B1 bis B6 vorgesehen sind, ausgestattet.
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5 stellt
schematisch ein Beispiel der Schaltungsstruktur von jeder der Bezugsspannungseinheiten 54 dar.
Bezug nehmend auf 5 ist jede der Bezugsspannungseinheiten 54 mit
einem Spannungsgenerator 54a zum Erzeugen einer Mehrzahl von
voreingestellten Bezugsspannungswerten Vref1, Vref2, Vref3, ...,
Vrefn, die sich voneinander innerhalb eines voreingestellten Spannungsbereichs
unterscheiden, und mit einem Multiplexer 54b versehen. Der
Multiplexer 54b weist eine Mehrzahl von Schaltern 54c,
deren Zahl identisch zu der Zahl (n) der Bezugsspannungswerte Vref1,
Vref2, ..., Vrefn ist, auf.
-
Der
Spannungsgenerator 54a von jeder der Bezugsspannungseinheiten 54 ist über
eine entsprechende Zelle Bj elektrisch verbunden. Der Spannungsgenerator 54a von
jeder der Bezugsspannungseinheiten 54 arbeitet, um die
Mehrzahl von Bezugsspannungswerten Vref1, Vref2, Vref3, ..., Vrefn innerhalb
des voreingestellten Spannungsbereichs basierend auf der Spannung über
einer entsprechenden Zelle Bj durch beispielsweise Senken der Spannung
darüber zu erzeugen.
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Die
Bezugsspannungswerte Vref1, Vref2, ..., Vrefn sind beispielsweise
in einer Reihenfolge eines sich erhöhenden Spannungswertes.
Das heißt, die obere Grenze des voreingestellten Spannungsbereiches
ist der Bezugsspannungswert Vrefn, und die untere Grenze desselben
ist die Bezugsspannung Vref1.
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Wenn
eine Mehrzahl von Bezugsspannungswerten Vrefi (= 1, 2, 3, ..., n)
aufeinanderfolgend an einen entsprechenden TAD 52 als ein
Ziel-TAD 52 angelegt werden, erzeugt der Ziel-TAD 52 eine
Mehrzahl von Objekten von TAD-Ausgangsdaten, die jeweils den Bezugsspannungswerten
Vrefi entsprechen, und gibt die Mehrzahl von Objekten von TAD-Ausgangsdaten
zu dem Mikrocomputer 60 aus.
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Der
Mikrocomputer 60 weist eine Speicherungseinheit 62,
einen Generator 64 für eine charakteristische
Näherungskurve (Generator), einen wiederbeschreibbaren
ROM (= Read Only Memory = Nur-Lese-Speicher) 66, eine Spannungsberechnungsvorrichtung 68,
eine Steuerungseinheit 70 und eine Auswählvorrichtung 72 auf.
Die Elemente 62, 64, 66, 68, 70 und 72 können
in dem Mikrocomputer 60 als Hardwaremodule und/oder Softwaremodule, die
durch den Mikrocomputer 60 auszuführen sind, implementiert
sein.
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Die
Mehrzahl von Objekten von TAD-Ausgangsdaten von den Ziel-TAD 52 werden
in der Speicherungseinheit 62 gespeichert. Der Generator 64 arbeitet,
um basierend auf der Mehrzahl von Objekten von TAD-Ausgangsdaten,
die in der Speicherungseinheit 62 gespeichert sind, eine
charakteristische Näherungskurve für den Ziel-TAD 52 zu
erzeugen.
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Der
Generator 64 arbeitet insbesondere zuerst, um die Zuverlässigkeit
der Mehrzahl von Objekten von TAD-Ausgangsdaten, die in der Speicherungseinheit 62 gespeichert
sind, zu bewerten. Diese Bewertung zielt darauf ab, zu bestimmen,
ob mindestens einer der Bezugsspannungswerte Vref1 aufgrund von
Schwankungen der Spannung über einer entsprechenden Batteriezelle
Bj nicht ordnungsgemäß erzeugt wird.
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In
dem ROM 66 wird beispielsweise eine Information relativ
zu dem voreingestellten Bereich, innerhalb dessen der Wert der TAD-Ausgangsdaten, die
dem eingegebenen Bezugsspannungswert Vref1 entsprechen, möglich
ist, vorher gespeichert. Der Generator 64 arbeitet, um
die Zuverlässigkeit von jedem Objekt von TAD- Ausgangsdaten
zu bewerten, indem bestimmt wird, ob jedes Objekt von TAD-Ausgangsdaten
für einen entsprechenden Bezugsspannungswert Vrefi innerhalb
des Bereichs für ein entsprechendes Objekt von TAD-Ausgangsdaten
ist.
-
Wenn
beispielsweise bestimmt wird, dass die Werte von einigen Objekten
in der Mehrzahl von Objekten von TAD-Ausgangsdaten eine niedrige
Zuverlässigkeit haben, arbeitet der Generator 64,
um die verbleibenden Objekte von TAD-Ausgangsdaten zu verwenden,
um dadurch eine charakteristische nähernde Kurve für
den Ziel-TAD 52 zu erzeugen.
-
Der
Generator 64 ist insbesondere konfiguriert, um eine geeignete
charakteristische nähernde Kurve für den Ziel-TAD 52 zu
bestimmen, indem
-
Für
jeden TAD 52 jedem der Objekte D1 – Dn der TAD-Ausgangsdaten
ein entsprechender Bezugsspannungswert Vref1 in einem digitalen
Format auf einer voreingestellten Funktionskurve wie einer kubischen
Funktionskurve zugeordnet wird, um dadurch eine geeignete charakteristische
nähernde Kurve für jeden TAD 52 zu erzeugen.
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Die
Spannungsberechnungsvorrichtung 68 arbeitet, um als erfasste
End-Spannungsdaten, die dem Eingangsspannungssignal Vin entsprechen,
einen korrigierten Wert der TAD-Ausgangsdaten von dem Ziel-TAD 52 zu
berechnen. Diese Berechnung basiert auf einem nicht korrigierten
Wert der TAD-Ausgangsdaten daraus, wenn der geteilte Wert der Spannung über
der entsprechenden Zelle Bj, und der erzeugten charakteristischen
nähernden Kurve des Ziel-TAD 52. Die Spannungsberechnungsvorrichtung 68 arbeitet
dann, um die erfassten End-Spannungsdaten zu der CPU 30 auszugeben.
-
Die
Steuerungseinheit 70 ist betriebsfähig, um den
Startpuls PA zu jedem der TAD 52 als Antwort auf Steuerungssignale,
die von der CPU 30 gesendet werden, auszugeben, und wird
aufeinanderfolgend durch die Signalteilungs- und Umschaltschaltung 28 umgeschaltet.
Die Auswählvorrichtung 72 ist mit jeder der Bezugsspannungseinheiten 54 und
jedem der Relais 48 betriebsfähig verbunden. Die Steuerungseinheit 70 ist
betriebsfähig, um zu verursachen, dass die Auswählvorrichtung 72
entweder
die Ausgangsspannung von der Bezugsspannungseinheit 54 oder
die geteilte Spannung der Spannung über der entsprechenden
Zelle Bj auswählt, und
als die Ausgangsspannung der
Bezugsspannungseinheit 54 einen der Bezugsspannungswerte
Vref1 bis Vrefn auswählt.
-
6 stellt
schematisch charakteristische Eingangs-Ausgangs-Kurven eines TAD 52 dar,
während die Frequenz des Taktes CLK geändert wird.
Auf die charakteristische Eingangs-Ausgangs-Kurven) ist im Folgenden
als „charakteristische Ausgangskurve(n)” Bezug
genommen.
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Als
die charakteristischen Ausgangskurven eines TAD 52 werden
die Beziehungen zwischen Variablen des Eingangsspannungssingals
Vin in Einheiten von Volt (V) und denselben der TAD-Ausgangsdaten
in Einheiten eines LSB (= Least Significant Bit = niederwertigstes
Bit) als nichtlineare Kurven aufgezeichnet, die abhängig
von der Frequenz des Taktes CLK variieren.
-
Bezug
nehmend auf 6 sind die TAD-Ausgangsdaten
umso niedriger, je höher die Frequenz des Taktes CLK ist.
Der Wert der TAD-Ausgangsdaten ist mit anderen Worten umgekehrt
proportional zu der Frequenz des Taktes CLK. Dies liegt daran, dass,
je mehr sich die Frequenz des Taktes CLK erhöht, das Intervall
zwischen benachbarten steigenden Flanken des Taktes CLK, das erforderlich ist,
um die Zahl der logischen Invertierungen des Ausgangssignals des
Ringoszillators 52a zu zählen, umso kürzer
ist. Dies verursacht eine Reduzierung der Zahl von logischen Invertierungen,
die durch den Zähler 52b zu zählen sind.
-
Jeder
TAD 52 ist somit derart konfiguriert, dass die TAD-Ausgangsdaten-Datenerfassungszeit und
die Auflösung einer Erfassung der TAD-Ausgangsdaten umso
stärker reduziert sind, je stärker sich die Frequenz
des Taktes CLK erhöht.
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Je
stärker sich die Frequenz des Taktes CLK erhöht,
umso stärker ist im Gegensatz dazu die Zahl von Bits in
der TAD-Ausgangsspannung reduziert, die wirksam ist, um das Eingangsspannungssignal Vin
auszudrücken. Dies reduziert die Verarbeitungslast, die
erforderlich ist, um die Spannungserfassungsverfahren basierend
auf den TAD-Ausgangsdaten von dem TAD 52 auszuführen.
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Die
CPU 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
ist daher konfiguriert, um basierend auf den Ausgangscharakteristika
des TAD 52 hinsichtlich der Frequenz des Taktes CLK die
Frequenz des Taktes CLK zu bestimmen, um die Prioritätsreihenfolge der
Erfordernis, die Spannungserfassungszeit von jeder Zelle Bij der
Hochspannungsbatterie 14 zu reduzieren, zu erfüllen,
und die Erfordernis, die Auflösung einer Erfassung der
Spannung über jeder Zelle Bij zu erhöhen, zu erfüllen.
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Die
Prioritätsreihenfolge der Erfordernis, die TAD-Ausgangsdaten-Erfassungszeit
zu reduzieren, und der Erfordernis, die Auflösung einer
Erfassung der TAD-Ausgangsdaten zu erhöhen, ist im Folgenden
beschrieben.
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7 stellt
schematisch Variationen des Zustands der Hochspannungsbatterie 14 dar.
(a) von 7 stellt insbesondere die Änderung
des Zustands der Geschwindigkeit [km/h] des Hybridfahrzeugs HV über
der Zeit [s] dar, und (b) von 7 stellt
die Änderung der Spannung [V] der Hochspannungsbatterie 14 über
der Zeit [s] dar. (c) von 7 stellt
zusätzlich die Änderung [Amper: A] der Ströme dar,
die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 über
die Zeit [s] fließen.
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Wie
in 7 dargestellt ist, sind, wenn die Hybridfahrzeuggeschwindigkeit
null ist, die Spannung der Hochspannungsbatterie 14 und
die Ströme, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
stabil, und die Ströme die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
sind im Wesentlichen null.
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Wenn
im Gegensatz dazu die Hybridfahrzeuggeschwindigkeit größer
als null ist, schwanken die Ströme, die in die und aus
der Hochspannungsbatterie 14 fließen, breit, was
verursacht, dass die Spannung der Hochspannungsbatterie 14 breit schwankt.
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Um
den SOC (= State of Charge = Ladungszustand) der Hochspannungsbatterie 14 ordnungsgemäß zu
fassen ist es günstig, eine Leerlaufspannung der Hochspannungsbatterie 14 zu
erfassen, wenn die Anschlüsse derselben geöffnet
sind. Dies liegt daran, dass die Leerlaufspannung einer Batterie und
der SOC derselben eine 1-zu-1-Entsprechung zwischen denselben haben
(siehe 8).
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Wenn
im Gegensatz dazu große Ströme in die und aus
der Hochspannungsbatterie 14 fließen, kann die
Leerlaufspannung der Hochspannungsbatterie 14 basierend
auf den großen Strömen, die in die und aus der
Hochspannungsbatterie 14 fließen, und einem Innenwiderstand
derselben geschätzt werden. Es kann jedoch schwierig sein,
basierend auf dem SOC die Spannung der Hochspannungsbatterie 14 aufgrund
einer Polarisation und dergleichen zu erfassen. Es sei bemerkt,
dass der SOC der Hochspannungsbatterie 14 eine physikalische
Größe bedeutet, die durch Quantifizieren der Entladefähigkeit
derselben erhalten wird. Der SOC der Hochspannungsbatterie 14 bedeutet
insbesondere eine physikalisch Größe, die durch
Quantifizieren des Verhältnisses der tatsächlichen
Ladung in der Batterie 14 zu der vollen Ladung derselben
erhalten wird.
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Wenn
die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs HV gleich oder niedriger
als eine spezifizierte Geschwindigkeit α ist, wie zum Beispiel
im Wesentlichen null, sind die Ströme, die in die und aus
der Hochspannungsbatterie 14 fließen, im Wesentlichen null,
was ermöglicht, dass die Spannung der Hochspannungsbatterie 14 und
der SOC derselben eine 1-zu-1-Entsprechung zwischen denselben haben. Aus
diesem Grund erhöht sich bei diesem Fall die Erfordernis,
den SOC der Hochspannungsbatterie 14 mit einer hohen Genauigkeit
zu erfassen. Die Priorität der Erfordernis, die Auflösung
einer Erfassung der Spannung über jeder Zelle Bij zu erhöhen,
ist mit anderen Worten wichtiger als die Erfordernis, die Spannungserfassungszeit
von jeder Zelle Bij zu reduzieren.
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Wenn
andererseits die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs HV größer
als die spezifizierte Geschwindigkeit α, wie zum Beispiel
null, ist, können die Ströme, die in die und aus
der Hochspannungsbatterie 14 fließen, größer
werden. Dies macht es schwierig, denn SOC der Hochspannungsbatterie 14 unter der
Verwendung der Leerlaufspannung derselben zu erfassen. Bei diesem
Fall ist das Prioritätsniveau der Erfordernis, die Spannungserfassungszeit
von jeder Zelle Bij der Hochspannungsbatterie 14 zu reduzieren,
höher als dasselbe der Erfordernis, die Auflösung
einer Erfassung der Spannung über jeder Zelle Bij zu erhöhen,
da die Spannung der Hochspannungsbatterie 14 breit schwankt.
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Bei
großen Strömen, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
kann außerdem eine Überladung und/oder Überentladung
von jeder Zelle Bij auftreten. Aus diesem Grund ist es erforderlich,
zu überwachen, ob eine Überladung und/oder eine Überentladung
von jeder Zelle Bij auftritt.
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Wenn
insbesondere jede Zelle Bij aus einer Lithium-Ionen-Sekundärzelle
besteht, ist das Prioritätsniveau der Erfordernis, die
Spannungserfassungszeit von jeder Zelle Bij der Hochspannungsbatterie 14 zu
reduzieren, extrem hoch, da eine Überladung und/oder Überentladung
der Lithium-Ionen-Sekundärzellen die Zuverlässigkeit
derselben ohne weiteres reduzieren kann. Ein Erreichen von lediglich dem
Zweck eines Bestimmens, ob eine Überladung oder Überentladung
in mindestens einer Zelle Bij der Hochspannungsbatterie 14 auftritt,
benötigt keine höhere Auflösung einer
Erfassung der Spannung über jeder Zelle Bij.
-
Angesichts
der Umstände, die im vorhergehenden dargelegt sind, ist
die Batterieüberwachung 20 konfiguriert, um die
Frequenz des Taktes CLK auf einen voreingestellten niedrigen Frequenzwert
fL einzustellen, wenn die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs HV
gleich oder niedriger als die spezifizierte Geschwindigkeit α,
wie zum Beispiel im Wesentlichen null, ist, was der Erhöhung
der Auflösung einer Erfassung der Spannung über
jeder Zelle Bij eine höhere Priorität gibt als
der Reduzierung der Spannungserfassungszeit von jeder Zelle Bij
(siehe 9).
-
Wenn
andererseits die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs HV größer
als die spezifizierte Geschwindigkeit α ist, ist die Batterieüberwachung 20 konfiguriert,
um die Frequenz des Taktes CLK auf ein voreingestellten Hochfrequenzwert
fH einzustellen, der höher als ein Niederfrequenzwert fL
ist, wodurch der Reduzierung der Spannungserfassungszeit von jeder
Zelle Bij eine höhere Priorität als der Erhöhung der
Auflösung einer Erfassung der Spannung über jeder
Zelle Bij gegeben wird (siehe 9).
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Diese
Taktfrequenzsteuerung erfüllt sowohl
die Erfordernis,
die Auflösung einer Erfassung der Spannung über
jeder Zelle Bij zu erhöhen, wenn dieselbe eine stärkere
Priorität als die Erfordernis hat, die Spannungserfassungszeit
von jeder Zelle Bij zu reduzieren, und
die Erfordernis, die
Spannungserfassungszeit von jeder Zelle Bij zu reduzieren, wenn
dieselbe eine stärkere Priorität als die Erfordernis
hat, die Auflösung einer Erfassung der Spannung über
jeder Zelle Bij zu erhöhen.
-
Als
Nächstes ist eine Spannungserfassungsroutine, die durch
die Batterieüberwachung 20 auszuführen
ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im
Folgenden beschrieben. Die Spannungserfassungsroutine ist entworfen,
um durch die Batterieüberwachung 20 in einem voreingestellten
Zyklus gemäß einem Spannungserfassungsprogramm,
das in der Batterieüberwachung 20 gespeichert
ist, wiederholt ausgeführt zu werden.
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Wenn
die Spannungserfassungsroutine angestoßen wird, erhält
die Batterieüberwachung 20 bei dem Schritt S10
von 10 ein Signal, das eine tatsächliche
Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs HV als ein Beispiel einer Fahrzeugfahrinformation anzeigt.
Das Signal, das die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs HV anzeigt,
wird beispielsweise durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor S
gemessen und von demselben periodisch oder kontinuierlich über
die Maschinen-ECU 24 zu der Batterieüberwachung 20 gesendet.
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Die
Batterieüberwachung 20 bestimmt als Nächstes
bei dem Schritt 512, ob die tatsächliche Geschwindigkeit
des Hybridfahrzeugs HV gleich oder niedriger als die spezifizierte
Geschwindigkeit α ist. Die Operation bei dem Schritt 12 besteht
darin, zu bestimmen, ob das Prioritätsniveau der Erfordernis, die
Spannungserfassungszeit von jeder Zelle Bij der Hochspannungsbatterie 14 zu
reduzieren, höher als dasselbe der Erfordernis ist, die
Auflösung einer Erfassung der Spannung über jeder
Zelle Bij zu erhöhen.
-
Beim
Bestimmen, dass die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs gleich oder
niedriger als die spezifizierte Geschwindigkeit α ist (JA
bei dem Schritt S12), stellt die Überwachung 20 die
Frequenz des Taktes CLK, die jedem TAD 52 zu geben ist,
bei dem Schritt S14 auf den niedrigen Frequenzwert fL ein. Bei einem
Schritt S16 führt als Nächstes die Batterieüberwachung 20 eine
Erzeugungsroutine für eine charakteristische nähernde
Kurve aus, um dadurch eine charakteristische nähernde Kurve
für jeden TAD 52, der im Vorhergehenden dargelegt
ist, zu erzeugen.
-
Bei
einem Schritt S18 führt danach die Batterieüberwachung 20 eine
Zellspannungserfassungsroutine aus, um dadurch einen Wert der Spannung über
jeder Zelle Bij, die im Vorhergehenden dargelegt ist, zu messen.
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Beim
Bestimmen, dass die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs größer
als die spezifizierte Geschwindigkeit α ist (NEIN bei Schritt
S12) stellt andererseits die Batterieüberwachung 20 die
Frequenz des Taktes CLK, die jedem TAD 52 zu geben ist,
bei dem Schritt S20 auf den Hochfrequenzwert fH ein. Bei einem Schritt
S22 bestimmt als Nächstes die Batterieüberwachung 20,
ob eine Aktualisierung (Erzeugung) der charakteristischen nähernden
Kurve ordnungsgemäß zeitlich abgestimmt ist.
-
Die
Operation bei dem Schritt S22 ist in der Spannungserfassungsroutine
unter Berücksichtigung vorgesehen, dass, um die Spannung über
jeder Zelle Bij zu erfassen, wobei die charakteristische nähernde
Kurve für jeden TAD 52 aktualisiert wird, ein längerer
Zeitraum erforderlich ist.
-
Wenn
insbesondere die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs HV größer
als die spezifizierte Geschwindigkeit α ist, hat die Reduzierung
der Spannungserfassungszeit von jeder Zelle Bij eine größere Priorität,
und es ist daher gewünscht, die Aktualisierung (Erfassung)
der charakteristischen nähernden Kurve zu begrenzen.
-
Bei
dem Schritt S22 bestimmt beispielsweise, wenn die Zahl einer aufeinanderfolgenden
Ausführung der Spannungserfassungsroutine, wobei die Frequenz
des Takes CLK auf den Hochfrequenzwert fH eingestellt wird, gleich
oder größer als ein voreingestellter Wert ist,
die Batterieüberwachung 20, dass eine Aktualisierung
(Erzeugung) der charakteristischen nähernden Kurve ordnungsgemäß zeitlich
abgestimmt ist (JA bei dem Schritt S22). Die Batterieüberwachung 20 schreitet
dann zu dem Schritt S16 fort.
-
Wenn
andererseits die Zahl einer aufeinanderfolgenden Ausführung
der Spannungserfassungsroutine, wobei die Frequenz des Taktes CLK auf
den Hochfrequenzwert fH eingestellt ist, niedriger als der voreingestellte
Wert ist, bestimmt die Batterieüberwachung 20,
dass eine Aktualisierung (Erzeugung) der charakteristischen nähernden
Kurve nicht ordnungsgemäß zeitlich abgestimmt
ist (NEIN bei dem Schritt S22). Die Batterieüberwachung 20 schreitet
dann zu dem Schritt S18 fort, während der Schritt S16 ausgelassen
wird, und führt basierend auf einer im Vorhergehenden erzeugten
charakteristischen nähernden Kurve, wobei die Frequenz
des Taktes CLK auf den Hochfrequenzwert fH eingestellt ist, die
Zellspannungserfassungsroutine aus.
-
Es
sei bemerkt, dass die Operationen bei den Schritten S10–S14
und S20 beispielsweise in der CPU 30 ausgeführt
werden. Bezug nehmend auf 2 weist
beispielsweise die CPU 30 funktionell eine Auflösungsbestimmungsvorrichtung 30a,
eine Taktfrequenzeinstellvorrichtung 30b und einen Taktgenerator 30c auf.
Die Auflösungsbestimmungsvorrichtung 30a besteht
aus einer Fahrzustandsbestimmungsvorrichtung 30a1. Die
Fahrzustandsbestimmungsvorrichtung 30a1 führt
die Operationen bei den Schritten S10 und S12 aus, und die Taktfrequenzeinstellvorrichtung 30b und
der Taktgenerator 30c führen die Operationen bei
jeweils den Schritten S14 und S20 aus.
-
Die
Operationen bei den Schritten S16, S18 und S22 werden beispielsweise
in jeder Blocküberwachungs-IC 40 ausgeführt.
Die Steuerung 70, die Auswählvorrichtung 72,
die Speicherungseinheit 62, der ROM 66 und der
Generator 64 führen insbesondere die Operation
bei dem Schritt S16 aus. Die Steuerung 70, die Auswählvorrichtung 72,
die Speicherungseinheit 62 und die Spannungsberechnungsvorrichtung 68 führen
die Operation bei dem Schritt S18 aus.
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Als
Nächstes sind Operationen, die durch eine Blocküberwachungs-IC 40 für
die Zelle Bij in der Erzeugungsroutine für einer charakteristische
nähernde Kurve von Schritt S16 auszuführen sind,
gemäß 11 vollständig
beschrieben.
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Bei
der Unterroutine von S16 steuert die Blocküberwachungs-IC 40 für
die Zelle Bij jedes Relais 28, um die Ausgangsspannung
einer entsprechenden Bezugsspannungseinheit 54 basierend
auf einem Bezugsspannungswert Vref1 (Index i = 1, 2, ..., n bei
dem Schritt S30 auszuwählen. Dies legt die Ausgangsspannung
der entsprechenden Bezugsspannungseinheit 54 an den nicht-invertierenden Eingangsanschluss
eines entsprechenden Spannungsfolgers 50 bei dem Schritt
S30 an.
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In
dem Moment unmittelbar nach dem Wechseln zu der Unterroutine bei
dem Schritt S16 von der Hauptroutine stellt die Blocküberwachungs-IC 40 den Index „i” auf „1” ein,
um dadurch die Bezugsspannung Vref1 als den Bezugsspannungswert
Vref1 bei dem Schritt S30 auswählen.
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Die
Blocküberwachungs-IC 40 erhält als Nächstes
ein Objekt Di der TAD Ausgangsdaten von jedem TAD 52 nachdem
der Bezugsspannungswert Vref1, der aus einem entsprechenden Spannungsfolger 50 ausgegeben
wird, bei dem Schritt S32 in jeden TAD 52 eingegeben wurde.
Bei dem Schritt S32 speichert die Blocküberwachungs-IC 40 das
Objekt der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 bei dem Schritt
S32 in der Speicherungseinheit 62.
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Bei
einem Schritt S34 bestimmt anschließend die Blocküberwachungs-IC 40,
ob
alle Bezugsspannungswerte Vref1 bis Vrefn an jeden TAD 52 durch
einen entsprechenden Spannungsfolger 50 angelegt wurden
(erste Bedingung), und
die Objekte D1 bis Dn der TAD-Ausgangsdaten
von jedem TAD 52 erhalten wurden, nachdem die jeweiligen
Spannungswerte Vref1 bis Vrefn in jeden TAD 52 eingegeben
wurden (zweite Bedingung).
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Wenn
bestimmt wird, dass mindestens entweder die erste oder zweite Bedingung
nicht erfüllt ist (die Bestimmung bei dem Schritt S34 ist
NEIN), inkrementiert die Blocküberwachungs-IC 40 den
Index „i” um 1, um dadurch bei einem Schritt S36
die Bezugsspannung Vref2 als der Bezugsspannungswert Vref1 auszuwählen.
Danach kehrt die Blocküberwachungs-IC 40 zu dem
Schritt S30 zurück und wiederholt die Operationen bei den
Schritten S30 bis S36. Dies ermöglicht, dass die Objekte
der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 aufeinanderfolgend erhalten
werden, nachdem die Bezugsspannungswerte Vref2, Vref3, ..., Vrefn,
die aus einem entsprechenden Spannungsfolger 50 ausgegeben
wurden, in jeden TAD 52 eingegeben wurden.
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Wenn
somit das Objekt Dn der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 erhalten
wird, nachdem der Bezugsspannungswert Vrefn, der aus einem entsprechenden
Spannungsfolger 50 ausgegeben wurde, in jeden TAD 52 eingegeben
ist, sind die erste und die zweite Bedingung erfüllt (die
Bestimmung bei dem Schritt S34 ist JA).
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Bei
einem Schritt S38 bestimmt als Nächstes die Blocküberwachungs-IC 40,
ob die Objekte D1 bis Dn der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 für die
jeweiligen Bezugsspannungswerte Vref1 bis Vrefn eine hohe Zuverlässigkeit
haben.
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Nach
einem Bestimmen, dass alle Objekte D1 bist Dn der TAD-Ausgangsdaten
von jedem TAD 52 eine hohe Zuverlässigkeit haben,
berechnet die Blocküberwachungs-IC 40 basierend
auf jedem der Bezugsspannungswerte Vref1 bis Vrefn und den Objekten
D1 bis Dn der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 eine charakteristische
nähernde Kurve für jeden TAD 52.
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Nach
einem Bestimmen, dass einige Objekte der TAD-Ausgangsdaten von jedem
TAD 52 eine hohe Zuverlässigkeit haben, berechnet
andererseits die Blocküberwachungs-IC 40 basierend
auf einigen Objekten der TAD-Ausgangsdaten für jeden TAD 52 und
einigen Bezugsspannungswerten, die einigen Objekten der TAD-Ausgangsdaten
entsprechen, andererseits eine charakteristische nähernde
Kurve für jeden TAD 52. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird
angenommen, dass alle Objekte D1 bis Dn der TAD-Ausgangsdaten von
jedem TAD 52 eine hohe Zuverlässigkeit haben.
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Bei
dem Schritt S38 weist die Blocküberwachungs-IC 40 für
jeden TAD 52 als Nächstes jedem der Objekte D1
bis Dn der TAD-Ausgangsdaten einen entsprechenden Bezugsspannungswert
Vref1 in einem digitalen Format auf einer voreingestellten Funktionskurve,
wie zum Beispiel einer kubischen Funktionskurve, zu, um dadurch
eine charakteristische nähernde Kurve für jeden
TAD 52 zu erzeugen. Die Blocküberwachungs-IC 40 speichert
bei dem Schritt S38 in der Speicherungseinheit 62 für
jeden TAD 52 die charakteristische nähernde Kurve.
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Operationen,
die durch eine Blocküberwachungs-IC 40 für
die Zelle Bj bei der Zellspannungserfassungsroutine von Schritt
S18 auszuführen sind, sind als Nächstes vollständig
gemäß 12 beschrieben.
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In
der Unterroutine von Schritt S18 erhält bei einem Schritt
S40 die Blocküberwachungs-IC 40 für jeden
TAD 52 die charakteristische nähernde Kurve, die
bei dem Schritt S16 erzeugt und in der Speicherungseinheit 62 gespeichert
wird.
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Bei
dem Schritt S40 erhält, wenn der Takt CLK mit dem Hochfrequenzwert
fH in jeden TAD 52 eingegeben wird und die Bestimmung bei
dem Schritt S22 der Hauptroutine NEIN ist, die Blocküberwachungs-IC 40 für
jeden TAD 52 die charakteristische nähernde Kurve,
die im Vorhergehenden in der Speicherungseinheit 62 gespeichert
wurde. Die charakteristische nähernde Kurve für
jeden TAD 52, die im Vorhergehenden in der Speicherungseinheit 62 gespeichert
wurde, wurde erzeugt, als der Takt CLK mit dem Hochfrequenzwert
fH in jeden TAD 52 eingegeben wurde.
-
Die
Blocküberwachungs-IC 40 steuert als Nächstes
jedes Relais 48, um bei einem Schritt S42 die Spannung
bei einem entsprechenden Ausgangsanschluss T auszuwählen.
Dies legt bei dem Schritt S42 den geteilten Wert der Spannung über
jeder Zelle Bij an den nicht invertierenden Eingangsanschluss eines
entsprechenden Spannungsfolgers 50 an.
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Danach
erhält die Blocküberwachungs-IC 40 das
Objekt der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52, nachdem
bei einem Schritt S44 der geteilte Wert der Spannung über
einer entsprechenden Zelle Bij, der aus einem entsprechenden Spannungsfolger 50 ausgegeben
wurde, in jeden TAD 52 eingegeben ist.
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Bei
einem Schritt S46 ersetzt anschließend die Blocküberwachungs-IC 40 in
der charakteristischen nähernden Kurve für jeden
TAD 52 das Objekt der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52,
nachdem der geteilte Wert der Spannung über einer entsprechenden
Zelle Bij in jeden TAD 52 eingegeben ist. Dies berechnet
die Spannung über einer entsprechenden Zelle Bij in einem
digitalen Format für jeden TAD 52; diese Spannung über
einer entsprechenden Zelle Bij in einem digitalen Format wird dem
Objekt der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 in den charakteristischen
nähernden Kurven für jeden TAD 52 zugeordnet.
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Wie
im Vorhergehenden vollständig beschrieben ist, ist die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um
zu bestimmen,
ob das Prioritätsniveau der Erfordernis, die Spannungserfassungszeit
von jeder Zelle Bij der Hochspannungsbatterie 14 zu reduzieren,
höher als dasselbe der Erfordernis ist, die Auflösung
einer Erfassung der Spannung über jeder Zelle Bij zu erhöhen,
die
Frequenz des Taktes CLK, der an jeden TAD 52 anzulegen
ist, basierend auf dem Resultat der Bestimmung variabel einzustellen.
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Dies
erreicht den ersten Vorteil eines Erreichens einer Erfassung mit
einer höheren Geschwindigkeit der Spannung über
jeder Zelle Bij mit einer höheren Genauigkeit.
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Die
Batterieüberwachungsvorrichtung 20 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um basierend
auf der Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs zu bestimmen, ob das
Prioritätsniveau der Reduzierung der Spannungserfassungszeit
von jeder Zelle Bij der Hochspannungsbatterie 14 höher
als die Erhöhung der Auflösung einer Erfassung
der Spannung über jeder Zelle Bij ist. Dies erreicht den zweiten
Vorteil eines Verbesserns der Zuverlässigkeit der Prioritätsniveaubestimmung.
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Die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um Informationen,
wie zum Beispiel eine charakteristische nähernde Kurve,
die eine Beziehung zwischen dem Eingangsspannungssignal Vin in einem
digitalen Format und den TAD-Ausgangsdaten für jeden TAD 52 anzeigen,
zu erzeugen. Wenn ein durch den ersten und den zweiten Widerstand 44 und 46 geteilter
Wert der Spannung über der Batterie Bij in einen TAD 52 eingegeben
wird, ist die Batterieüberwachung 20 konfiguriert,
um digitale Daten des Eingangsspannungssignals Vin basierend auf
den Informationen und den TAD-Ausgangsdaten, die aus dem TAD 52 ausgegeben
werden, zu berechnen. Die Konfiguration erreicht den dritten Vorteil
eines Erhaltens der digitalen Daten des Eingangsspannungssignals
Vin mit einer hohen Genauigkeit.
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Die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um
die Frequenz
einer Erzeugung der charakteristischen nähernden Kurve,
wenn die Bestimmung, dass das Prioritätsniveau der Erhöhung
der Zellspannungserfassungsauflösung höher als
dasselbe der Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit ist, höher
als die Frequenz einer Erzeugung der Bestimmung einzustellen, dass
das Prioritätsniveau der Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit
höher als dasselbe der Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
ist.
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Die
Konfiguration erreicht den vierten Vorteil eines Verhinderns der
Erhöhung der Zeit, die erforderlich ist, um die Spannung über
jeder Zelle Bij zu erfassen, wenn das Hybridfahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit
fährt.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Eine
Batterieüberwachung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden
unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
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Die
Struktur der Batterieüberwachung gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch
zu derselben der Batterieüberwachung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme der folgenden
unterschiedlichen Punkte. Ähnliche Teile zwischen den Batterieüberwachungen
gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel,
denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind, sind somit in der Beschreibung
weggelassen oder vereinfacht.
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Eine
Spannungserfassungsroutine, die durch die Batterieüberwachung 20 auszuführen
ist, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist im Folgenden beschrieben. Die Spannungserfassungsroutine ist
entworfen, um durch die Batterieüberwachung 20 bei
einem voreingestellten Zyklus gemäß einem Spannungserfassungsprogramm,
das in der Batterieüberwachung 20 gespeichert
ist, wiederholt ausgeführt zu werden.
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Ähnliche
Operationen zwischen den Spannungserfassungsroutinen, die in 10 und 13 dargestellt
sind, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind, sind in der Beschreibung
weggelassen oder vereinfacht.
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Wenn
die in 13 dargestellte Spannungserfassungsroutine
angestoßen wird, erhält die Batterieüberwachung 20 bei
einem Schritt S10a Informationen, die einen Betriebszustand des
Hauptrelais 15 anzeigen.
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Basierend
auf den erhaltenen Informationen bestimmt die Batterieüberwachung 20 bei
einem Schritt S12a, ob das Hauptrelais 15 geöffnet
oder geschlossen ist. Diese Operation bei dem Schritt S12a besteht
darin, zu bestimmen, ob elektrische Lasten, wie zum Beispiel der
MG 10, durch die Hochspannungsbatterie 14 getrieben
sind.
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Nach
einem Bestimmen, dass das Hauptrelais 15 geöffnet
ist, schreitet die Batterieüberwachung 20 zu dem
Schritt S14 fort und schreitet ansonsten zu dem Schritt S20 fort.
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Wenn
insbesondere bestimmt wird, dass das Hauptrelais 15 geöffnet
ist (in dem Aus-Zustand ist), gibt die Batterieüberwachung 20 in
jeden der TAD 52 den Takt CLK mit dem Niederfrequenzwert
fL ein. Wenn andernfalls bestimmt wird, dass das Hauptrelais 15 geschlossen
ist (in einem Ein-Zustand ist), gibt die Batterieüberwachung 20 in
jeden TAD 52 den Takt CLK mit dem Hochfrequenzwert fH ein.
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Die
verbleibenden Operationen der Batterieüberwachung 20 gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen identisch
zu denselben des Batteriemoduls 20 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel.
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Die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel ist insbesondere konfiguriert, um zu
bestimmen, dass die Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
eine höhere Priorität als die Reduzierung der
Zellspannungserfassungszeit hat, wenn elektrische Lasten, wie zum
Beispiel der MG 10, durch die Hochspannungsbatterie 14 nicht
getrieben werden, derart, dass keine Überladung und/oder Überentladung
von jeder Zelle Bij auftritt.
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Dies
erreicht zusätzlich zu den ersten, dritten und vierten
Vorteilen den fünften Vorteil eines Bestimmens, dass das
Prioritätsniveau der Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
höher ist als dasselbe der Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit,
wenn angenommen wird, dass Ströme, die in die und aus der
Hochspannungsbatterie 14 fließen, niedrig sind,
wie zum Beispiel im Wesentlichen null.
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Die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um die Bestimmung
basierend auf den Informationen der Offen- und Geschlossen-Bedingung
des Hauptrelais 15 auszuführen. Dies erreicht
zusätzlich zu dem ersten, dritten und vierten Vorteilen
den siebten Vorteil eines Bestimmens, ob das Prioritätsniveau
der Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
höher als dasselbe der Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit
basierend darauf ist, ob die elektrischen Lasten durch die Hochspannungsbatterie 14 getrieben
sind.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Eine
Batterieüberwachung gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden
unter Bezugnahme auf 14 und 15 beschrieben.
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Die
Struktur der Batterieüberwachung gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch
zu derselben der Batterieüberwachung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme der folgenden
unterschiedlichen Punkte. Gleiche Teile zwischen den Batterieüberwachungen
gemäß dem ersten und dem dritten Ausführungsbeispiel,
denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind, sind somit in der Beschreibung
weggelassen oder vereinfacht.
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Die
Auflösungsbestimmungsvorrichtung 30a besteht aus
einer Ladungs-/Entladungs-Bestimmungsvorrichtung 30a2 anstelle
oder zusätzlich zu der Fahrzustandsbestimmungsvorrichtung 30a1.
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Eine
Spannungserfassungsroutine, die durch die Batterieüberwachung 20 auszuführen
ist, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
ist im Folgenden beschreiben. Die Spannungserfassungsroutine ist
entworfen, um durch die Batterieüberwachung 20 in
einem voreingestellten Zyklus gemäß einem in der
Batterieüberwachung 20 gespeicherten Spannungserfassungsprogramm
wiederholt ausgeführt zu werden.
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Gleiche
Operationen zwischen den Spannungserfassungsroutinen, die in 10 und 14 dargestellt
sind, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind, sind in der Beschreibung
weggelassen oder vereinfacht.
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Wenn
die in 14 dargestellte Spannungserfassungsroutine
angestoßen wird, erhält bei einem Schritt S50
die Batterieüberwachung 20 Informationen, die
Ströme, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
anzeigt. Bei dem Schritt S50 empfängt beispielsweise die
Batterieüberwachung 20 die Daten, die Ströme,
die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
anzeigen, und die von dem Stromsensor 22 bei dem Schritt
S50 gesendet wurden.
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Das
Batteriemodul 20 erhält als Nächstes eine
erste Abbildung, die eine Beziehung zwischen einer Variablen der
Frequenz des Taktes CLK und einer Variablen eines Absolutwerts von
Strömen, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen, darstellt.
Die erste Abbildung, die beispielsweise in einem grafischen Format
in 15 dargestellt ist, kann als eine Datentabelle,
die in dem Speicher 32 gespeichert ist oder in dem Spannungserfassungsprogramm
eingebettet ist, das der in 14 dargestellten
Spannungserfassungsroutine entspricht, entworfen sein.
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Bezug
nehmend auf 15 ist die erste Abbildung
derart entworfen, dass die Frequenz [Hertz] des Taktes CLK umso
höher ist, je stärker ein Absolutwert [Amper]
von Strömen, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
erhöht wird. Es sei bemerkt, dass, wenn ein Absolutwert
von Strömen, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
gleich oder niedriger als ein spezifizierter Wert I1, wie zum Beispiel
null, ist, die Frequenz des Taktes CLK auf einen voreingestellten
niedrigen Frequenzwert fL1 fixiert ist.
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Als
Nächstes nimmt die Batterieüberwachung 20 auf
die erste Tabelle unter Verwendung der Informationen, die einen
Absolutwert von Strömen, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
anzeigen, Bezug, um dadurch einen Wert der Frequenz des Taktes CLK,
der den bei einem Schritt S54 erhaltenen Informationen entspricht,
zu erhalten.
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Nach
der Operation bei dem Schritt S54 führt die Batterieüberwachung 20 die
Operationen bei den Schritten S22, S16 und S18, die im Vorhergehenden dargelegt
sind, aus.
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Es
sei bemerkt, dass die Operation bei dem Schritt S50 durch die Ladungs-/Entladungs-Bestimmungsvorrichtung 30a2 ausgeführt
wird.
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Die
verbleibenden Operationen der Batterieüberwachung 20 gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen identisch
zu denselben des Batteriemoduls 20 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel.
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Die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel ist insbesondere konfiguriert, um zu
bestimmen, dass das Prioritätsniveau der Erhöhung
der Zellspannungserfassungsauflösung höher als
dasselbe der Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit ist, wenn
ein Absolutwert der Ströme, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
niedriger als der spezifizierte Wert I1 ist.
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Dieser
erreicht zusätzlich zu dem ersten, dritten und vierten
Vorteil den siebten Vorteil eines ordnungsgemäßen
Bestimmens, dass das Prioritätsniveau der Erhöhung
der Zellspannungserfassungsauflösung höher als
dasselbe der Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit ist, wenn
ein Absolutwert von Strömen, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
niedriger als der spezifizierte Wert I1 ist.
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Viertes Ausführungsbeispiel
-
Eine
Batterieüberwachung gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden
unter Bezugnahme auf 16 beschrieben.
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Die
Struktur der Batterieüberwachung gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch
zu derselben der Batterieüberwachung gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme der Folgenden
unterschiedlichen Punkte. Zwischen den Batterieüberwachungen
gemäß dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel gleiche
Teile, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind, sind somit in
der Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
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Die
Batterieüberwachung gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um die Frequenz des
Taktes CLK basierend auf der Menge von Strömen, die in
die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
auf entweder den Niederfrequenzwert fL oder den Hochfrequenzwert
fH variabel einzustellen. Die Batterieüberwachung gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich konfiguriert,
um einen Hysteresezeitraum zum Warten darauf zu liefern, dass die
Taktfrequenz von entweder dem Nieder- oder Hochfrequenzwert fL oder
fH zu dem anderen derselben umschaltet. Dies zielt darauf ab, ein
Jagen zu verhindern; Dieses Jagen bedeutet häufige Umschaltungen
der Frequenz des Taktes CLK.
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Eine
durch die Batterieüberwachung 20 gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel auszuführende Spannungserfassungsroutine
ist im Folgenden beschrieben. Die Spannungserfassungsroutine ist entworfen,
um durch die Batterieüberwachung 20 bei einem
voreingestellten Zyklus gemäß einem in der Batterieüberwachung 20 gespeicherten
Spannungserfassungsprogramm wiederholt ausgeführt zu werden.
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Zwischen
den in 10 und 16 dargestellten
Spannungserfassungsroutinen gleiche Operationen, denen gleiche Bezugszeichen
zugewiesen sind, sind in der Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
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Wenn
die in 16 dargestellte Spannungserfassungsroutine
angestoßen wird, erhält die Batterieüberwachung 20 basierend
auf den Daten, die Ströme anzeigen, die in die und aus
der Hochspannungsbatterie 14 fließen und die durch
den Stromsensor 22 bei dem Schritt S60 gemessen werden,
die Menge von Strömen, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen.
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Bei
einem Schritt S62 erhält das Batteriemodul 20 eine
zweite Abbildung, die eine Beziehung zwischen einer Variablen der
Frequenz des Taktes CLK und einer Variablen eines Absolutwerts von Strömen,
die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
darstellt. Die zweite Abbildung, die beispielsweise in einem grafischen
Format in 16 dargestellt ist, kann als
eine Datentabelle, die in dem Speicher 32 gespeichert ist
oder in dem Spannungserfassungsprogramm, das der in 16 dargestellten Spannungserfassungsroutine entspricht,
eingebettet ist, entworfen sein.
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Bezug
nehmend auf 16 ist die zweite Abbildung
derart entworfen, dass, wenn der Absolutwert von Strömen,
die in die und aus der Batterie 14 fließen, gleich
oder niedriger als ein spezifizierter Wert I2 ist, die Frequenz
des Takes CLK auf den Niederfrequenzwert fL eingestellt wird, und
wenn der Absolutwert von Strömen, die in die und aus der
Batterie 14 fließen, höher als der spezifizierte
Wert I2 ist, die Frequenz des Taktes CLK auf den Hochfrequenzwert fH
eingestellt wird.
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In
einem Schritt S62 nimmt die Batterieüberwachung 20 auf
die zweite Abbildung unter Verwendung der erhaltenen Menge von Strömen,
die in und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
Bezug, um dadurch entweder den Niederfrequenzwert fL oder den Hochfrequenzwert
fH, die der erhaltenen Menge von Strömen, die in die und
aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen, entsprechen,
einzustellen.
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Bei
einem Schritt S64 bestimmt die Batterieüberwachung 20,
ob eine Hysteresezeitraum-Flag in einer Software oder Hardware EIN
ist; diese Hysteresezeitraum-Flag, deren Anfangswert „AUS” ist,
stellt dar, ob auf das Taktfrequenzumschalten von entweder dem Nieder-
oder dem Hochfrequenzwert fL oder fH zu dem anderen derselben gewartet
werden soll.
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Nach
einem Bestimmen, das die Hysteresezeitraum-Flag AUS ist (NEIN bei
dem Schritt S64), schreitet die Batterieüberwachung 20 zu
einem Schritt S66 fort. Bei dem Schritt S66 bestimmt die Batterieüberwachung 20 basierend
auf der zweiten Abbildung bei dem Schritt S62 einer vorhergehenden Routine,
ob sich eine im Vorhergehenden eingestellte Frequenz des Taktes
CLK von einer tatsächlichen eingestellten Frequenz des
Taktes CLK, die auf der zweiten Abbildung bei dem Schritt S62 einer
tatsächlichen Routine basiert, unterscheidet. Die Operation bei
dem Schritt S66 besteht darin, die zeitliche Abstimmung zu bestimmen,
mit der das Umschalten der Frequenz des Taktpulses CLK basierend
auf der tatsächlich eingestellten Frequenz angewiesen wird.
-
Nach
einem Bestimmen, dass sich die im Vorhergehenden eingestellten Frequenz
des Taktes CLK, die auf der zweiten Abbildung bei dem Schritt S62
der vorhergehenden Routine basiert, von der tatsächlich
eingestellten Frequenz des Taktes CLK, die auf der zweiten Abbildung
bei dem Schritt S62 der tatsächlichen Routine basiert,
unterscheidet (JA bei dem Schritt S66), stellt bei dem Schritt S68
fortschreitend zu dem Schritt S76 die Batterieüberwachung 20 die
Hysteresezeitraum-Flag auf EIN ein.
-
Nach
einem Bestimmen, dass die Hysteresezeitraum-Flag EIN ist (JA bei
dem Schritt S64), schreitet die Batterieüberwachung 20 andernfalls
zu einem Schritt S70 fort. Bei dem Schritt S70 bestimmt die Batterieüberwachung 20,
ob eine im Vorhergehenden eingestellte Frequenz des Taktes CLK,
die auf der zweiten Abbildung bei dem Schritt S62 einer vorhergehenden
Routine basiert, gleich einer tatsächlich eingestellten
Frequenz des Taktes CLK, die auf der zweiten Abbildung bei dem Schritt
S62 einer tatsächlichen Routine basiert, ist. Die Operation
bei dem Schritt S70 besteht darin, zu bestimmen, ob das Frequenzumschalten
des Taktes CLK seit der Operation bei dem Schritt S62 der vorhergehenden
Routine kontinuierlich angewiesen wurde.
-
Nach
einem Bestimmen, dass andernfalls die im Vorhergehenden eingestellte
Frequenz des Taktes CLK, die auf der zweiten Abbildung bei dem Schritt
S62 der vorhergehenden Routine basiert, gleich der tatsächlich
eingestellten Frequenz des Taktes CLK, die auf der zweiten Abbildung
bei dem Schritt S62 der tatsächlichen Routine basiert,
ist (JA bei dem Schritt S70), bestimmt die Batterieüberwachung 20,
dass das Frequenzumschalten des Taktes CLK seit der Operation bei
dem Schritt S62 der vorhergehenden Routine kontinuierlich angewiesen wurde.
Bei einem Schritt S72 inkrementiert dann die Batterieüberwachung 20 einen
Zählwert eines Zählers, dessen Anfangswert auf
null eingestellt ist; Dieser Zähler wird im Vorhergehenden
in der Batterieüberwachung 20 in einer Software
und/oder Hardware vorbereitet, um einen Zeitraum darzustellen, für
den das Frequenzumschalten fortgesetzt wurde.
-
Nach
einem Bestimmen, dass die im Vorhergehenden eingestellte Frequenz
des Taktes CLK, die auf der zweiten Abbildung bei dem Schritt S62
der vorhergehenden Routine basiert, nicht gleich der tatsächlich
eingestellten Frequenz des Taktes CLK, die auf der zweiten Abbildung
bei dem Schritt S62 der tatsächlichen Routine basiert,
ist (NEIN bei dem Schritt S70), bestimmt andernfalls die Batterieüberwachung 20,
dass das Frequenzumschalten des Taktes CLK plötzlich angewiesen
wird. Bei einem Schritt S72 initialisiert dann die Batterieüberwachung 20 den Zählwert
des Zählers und stellt die Hysteresezeitraum-Flag fortschreitend
zu einem Schritt S76 auf AUS ein.
-
Bei
dem Schritt S76 bestimmt die Batterieüberwachung 20,
ob der Zählwert des Zählers gleich oder größer
als eine Umschaltschwelle ist. Die Operation bei dem Schritt S76
besteht darin, zu bestimmen, ob das Frequenzumschalten wiederum
unmittelbar angewiesen wird, nachdem die Frequenz des Taktes CLK
gemäß der kontinuierlichen Anweisung des Frequenzumschaltens
umgeschaltet wird.
-
Nach
einem Bestimmen, dass der Zählwert des Zählers
gleich oder größer als die Umschaltschwelle ist
(JA bei dem Schritt S76), schaltet die Batterieüberwachung 20 die Frequenz
des Taktes CLK zu der tatsächlich eingestellten Frequenz
basierend auf der zweiten Abbildung bei dem Schritt S62 der tatsächlichen
Routine bei einem Schritt S78 um.
-
Nach
einer Beendigung der Operation bei dem Schritt S78, oder wenn die
negative Bestimmung bei dem Schritt S76 vorgenommen wird, führt die
Batterieüberwachung 20 die Operationen in den Schritten
S22, S16 und S18 aus.
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Die
verbleibenden Operationen der Batterieüberwachung 20 gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen identisch
zu denselben des Batteriemoduls 20 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel.
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Die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel ist insbesondere konfiguriert, um zu
bestimmen, ob zu der Frequenz des Taktes CLK basierend auf den vorhergehenden
Frequenzeinstellgeschichten umzuschalten ist. Dies erreicht zusätzlich
zu dem ersten, dritten, vierten und siebten Vorteil einen achten
Vorteil eines variablen Einstellens der Frequenz des Taktes CLK,
während ordnungsgemäß ein Jagen verhindert
wird.
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Die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um die Frequenz des
Taktes CLK zu der tatsächlich eingestellten Frequenz umzuschalten,
wenn ein Hysteresezeitraum gleich oder größer
als ein spezifizierter Zeitraum ist, der der Umschaltschwelle entspricht. Der
Hysteresezeitraum bedeutet einen Zeitraum, für den das
bestimmte Resultat (fH oder fL) des Prioritätsniveaus bei
dem Schritt S62 seit der Änderung des bestimmten Resultats
von einem der Werte fH oder fL zu dem anderen Wert desselben fortgesetzt wurde.
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Dies
erreicht zusätzlich zu dem ersten, dritten, vierten und
siebten Vorteil den neunten Vorteil eines ordnungsgemäßen
Verhinderns eines Jagens, selbst wenn das Prioritätsniveau
unter Verwendung eines Parameters quantifiziert wird, der in einem
Minutenzeitmaßstab breit variabel ist, wie zum Beispiel die
Menge von Strömen, die in die und aus der Batterie 14 fließen.
Das Jagen bedeutet häufige Umschaltungen der Frequenz des
Taktes CLK.
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Fünftes Ausführungsbeispiel
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Eine
Batterieüberwachung gemäß dem fünften
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden
unter Bezugnahme auf 17 bis 19 beschrieben.
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Die
Struktur der Batterieüberwachung gemäß dem
fünften Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen
identisch zu derselben der Batterieüberwachung gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme der folgenden
unterschiedlichen Punkte. Zwischen den Batterieüberwachungen
gemäß dem dritten und dem fünften Ausführungsbeispiel
sind gleiche Teile, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind,
somit in der Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
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Bezug
nehmend auf 17 ist eine Batterieüberwachung 20A gemäß dem
fünften Ausführungsbeispiel ohne eine Signalteilungs-
und Umschaltungseinheit 28 versehen, derart, dass der Takt
CLK und das Steuerungssignal, die von der CPU 30 gesendet
werden, über den Isolator 26 zu jeder Blocküberwachungs-IC 40A übertragen
werden.
-
Jede
der Blocküberwachungs-IC 40A gemäß dem
fünften Ausführungsbeispiel ist konfiguriert,
um die TAD-Ausgangsdaten, die durch dieselbe erfasst werden, zu
einer Blocküberwachungs-IC 40A, die auf einer
Seite eines niedrigeren Potentials benachbart dazu ist, über
Signalleitungen La und Lb zu senden, und TAD-Ausgangsdaten, die
von einer Blocküberwachungs-IC 40A, die auf einer
Seite eines höheren Potentials benachbart dazu ist, gesendet
werden, zu senden.
-
Die
Blocküberwachungs-IC 40A mit dem niedrigsten Potential
ist konfiguriert, um
alle Stücke der TAD-Ausgangsdaten,
die von allen Blocküberwachungs-IC 40A auf einer
Seite eines höheren Potentials gesendet werden, zu empfangen, und
die
empfangenen Stücke der TAD-Ausgangsdaten und die TAD-Ausgangsdaten,
die dadurch erfasst werden, über Signalleitungen La und
Lb und den Isolator 26 zu der CPU 30 zu senden.
-
Dies
ermöglicht, dass die Zahl der erforderlichen Isolatorelemente
für die Ausgabe der TAD-Ausgangsdaten von jeder Blocküberwachungs-IC 40A zu
der CPU 30 verglichen mit der Batterieüberwachung 20,
die derart konfiguriert ist, dass jede der Blocküberwachungs-IC 40A die
TAD-Ausgangsdaten, die dadurch erfasst werden, zu der CPU 30 einzeln
ausgibt, reduziert wird.
-
Es
sei bemerkt, dass als ein Verfahren zum Übertragen von
Signalen von einer Blocküberwachungs-IC
40A eines
höheren Potentials zu einer Blocküberwachungs-IC
40A eines
niedrigeren Potentials gut bekannte Verfahren, wie zum Bespiel Verfahren,
die in der
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2007-278913 offenbart sind, verwendet werden können.
-
Die
Batterieüberwachung 20A ist zusätzlich mit
einem Paar von Taktgeneratoren 30c und 30d versehen.
Die Taktgeneratoren 30c und 30b sind betriebsfähig,
um Takte mit unterschiedlichen Frequenzen gleichzeitig auszugeben.
-
Dies
entspricht der Tatsache, dass jede Blocküberwachungs-IC 40 gemäß dem
fünften Ausführungsbeispiel mit sechs Paaren von
TAD 52A und 52B versehen ist. Jedes Paar von TAD 52A und 52B ist
betriebsfähig, um die Spannung über einer entsprechenden
Zelle Bj zu erfassen.
-
Bezug
nehmend auf 18 ist ein Mikrocomputer 60A von
jeder Blocküberwachungs-IC 40 mit einem Paar von
Speicherungseinheiten 62a und 62b, einem Paar
von Generatoren für charakteristische Näherungskurven
(Generatoren) 64a und 64b und einem Paar von Spannungsberechnungsvorrichtungen 68a und 68b versehen.
Die Speicherungseinheit 62a, der Generator 64a und
die Spannungsberechnungsvorrichtung 68a entsprechen jedem
der TAD 52A, und die Speicherungseinheit 62b,
der Generator 64b und die Spannungsberechnungsvorrichtung 68b entsprechen
jedem der TAD 52B.
-
Die
Konfiguration der Batterieüberwachung 20A ist
angepasst, um zu diagnostizieren, ob eine Abnormität in
jedem der TAD 52A und 52B von jedem Paar auftritt.
-
Als
Nächstes ist im Folgenden eine Abnorm-Diagnoseroutine,
die durch die Batterieüberwachung 20A auszuführen
ist, gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
beschrieben. Die Abnorm-Diagnoseroutine ist entworfen, um durch
die Batterieüberwachung 20A bei einem voreingestellten
Zyklus gemäß einem abnormen Diagnoseprogramm,
das in der Batterieüberwachung 20A gespeichert
ist, wiederholt ausgeführt zu werden.
-
Bezug
nehmend auf 19 erhält bei einem Schritt
S80 wie dem Schritt S50, wenn die Abnorm-Diagnoseroutine angestoßen
wird, die Batterieüberwachung 20A Informationen,
die Ströme, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen, anzeigen.
-
Bei
einem Schritt S82 bestimmt als Nächstes die Batterieüberwachung 20A einen
der im Vorhergehenden vorbereiteten vier Spannungserfassungsmodi
Modus 1, Modus 2, Modus 3 und Modus 4.
-
Der
Modus 1 verursacht, dass die Batterieüberwachung 20A den
Takt CLK mit dem Hochfrequenzwert fH an jeden der TAD 52A und 52B von
jedem Paar anlegt.
-
Der
Modus 2 verursacht, dass die Batterieüberwachung 20A den
Takt CLK mit dem Hochfrequenzwert fH an den TAD 52A von
jedem Paar anlegt und den Takt CLK mit der niedrigen Frequenz fL
an den TAD 52B von jedem Paar anlegt.
-
Der
Modus 3 verursacht, dass die Batterieüberwachung 20A den
Takt CLK mit dem Hochfrequenzwert fH an den TAD 52B von
jedem Paar und den Takt CLK mit der niedrigen Frequenz fL an den TAD 52A von
jedem Paar anlegt.
-
Der
Modus 4 verursacht, dass die Batterieüberwachung 20A den
Takt CLK mit dem Niederfrequenzwert fL an jeden der TAD 52A und
TAD 52B von jedem Paar anlegt.
-
Bei
dem fünften Ausführungsbeispiel wählt, wenn
ein Absolutwert von Strömen, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen,
basierend auf den durch den Stromsensor 22 gemessenen Daten niedriger
ist, um gleich einem voreingestellten Wert von beispielsweise im
Wesentlichen null eingestellt zu sein, die Batterieüberwachung 20A den
Modus 4 der vier Modi aus.
-
Wenn
ein Absolutwert von Strömen, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen, basierend
auf den durch den Stromsensor 22 gemessenen Daten niedriger
als ein zweiter voreingestellter Wert jedoch höher als
der erste voreingestellte Wert ist, wählt die Batterieüberwachung 20A den
Modus 3 der vier Modi aus.
-
Wenn
ein Absolutwert von Strömen, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen, basierend
auf den durch den Stromsensor 22 gemessenen Daten niedriger
als ein dritter voreingestellter Wert jedoch höher als
der zweite voreingestellte Wert ist, wählt die Batterieüberwachung 20A den
Modus 2 der vier Modi aus.
-
Wenn
ein Absolutwert von Strömen, die in die und aus der Hochspannungsbatterie 14 fließen, basierend
auf den durch den Stromsensor 22 gemessenen Daten höher
als der dritte voreingestellte Wert ist, wählt die Batterieüberwachung 20A den
Modus 1 der vier Modi aus.
-
Bei
einem Schritt S84 bestimmt die Batterieüberwachung 20A als
Nächstes die Frequenz des Taktes CLK, der an jeden der
TAD 52A und 52B von jedem Paar gemäß dem
ausgewählten Modus anzulegen ist.
-
Bei
einem Schritt S86 führt die Batterieüberwachung 20A eine
Spannungserfassungsoperation, die den Operationen bei den Schritten
S14, S16 und S18 entspricht, aus, wenn der Takt CLK mit der niedrigen
Frequenz fL an den TAD 52A und/oder 52B von jedem
Paar angelegt ist. Bei dem Schritt S86 führt die Batterieüberwachung 20A eine
Spannungserfassungsoperation aus, die den Operationen bei den Schritten
S20, S22, S16 und S18 entspricht, wenn der Takt CLK mit der hohen
Frequenz fH an den TAD 52A und/oder 52B von jedem
Paar angelegt ist.
-
Dies
resultiert darin, dass
die TAD-Ausgangsdaten Va von jedem TAD 52A, nachdem
der geteilte Wert der Spannung über einer entsprechenden
Zelle Bij in jeden TAD 52A eingegeben ist, zu dem Mikrocomputer 60A übertragen
werden, und
TAD-Ausgangsdaten Vb von jedem TAD 52B,
nachdem der geteilte Wert der Spannung über einer entsprechenden
Zelle Bij in jedem TAD 52B eingegeben ist, zu dem Mikrocomputer 60A übertragen
werden.
-
Die
TAD-Ausgangsdaten Va und die TAD-Ausgangsdaten Vb für jedes
Paar der TAD 52A und 52B werden mit anderen Worten übertragen,
um durch den Mikrocomputer 60A empfangen zu werden.
-
Vor
einem Schritt S88 berechnet die Batterieüberwachung 20A einen
Absolutwert der Differenz zwischen den TAD-Ausgangsdaten Va und
den TAD-Ausgangsdaten Vb von jedem Paar und bestimmt für
jedes Paar, ob der berechnete Absolutwert gleich oder größer
als ein spezifizierter Wert β ist. Die Operation bei dem
Schritt S88 besteht darin, zu bestimmen, ob eine Abnormität
in der Batterieüberwachung 20A auftritt.
-
Nach
einem Bestimmen, dass der berechnete Absolutwert gleich oder größer
als der spezifizierte Wert β ist (JA bei dem Schritt S88),
schreitet die Batterieüberwachung 20A zu einem
Schritt S90 fort. Bei dem Schritt S90 bestimmt die Batterieüberwachung 20A,
dass eine Abnormität darin auftritt, und führt vorzugsweise
eine der gut bekannten ausfallsicheren Aufgaben zum Adressieren
der Batterieüberwachung 20A aus.
-
Nach
einem Bestimmen, dass der berechnete Absolutwert niedriger als der
spezifizierte Wert β ist (NEIN bei dem Schritt S88), oder
nach einem Beenden der Operation bei dem Schritt S90, bestimmt die
Batterieüberwachung 20A andernfalls die Abnorm-Diagnoseroutine.
Es sei bemerkt, dass die Operation bei dem Schritt S88 nicht bei
jeder Ausführung der abnormen Diagnoseroutine ausgeführt
werden muss.
-
Wenn
beispielsweise der Modus 2 oder der Modus 3 ausgewählt
ist, kann die Batterieüberwachung 20A die Operation
bei dem Schritt S88 lediglich ausführen, wenn die TAD-Ausgangsdaten
von einem der TAD 52A und 52B von jedem Paar übertragen
werden, um durch die Batterieüberwachung 20A empfangen
zu werden; In einen der TAD 52A und 52B von jedem
Paar wird der Takt CLK mit der niedrigen Frequenz fL eingegeben.
Dies liegt daran, dass sich die Spannungserfassungszeit unter Verwendung
des Taktes CLK mit dem Hochfrequenzwert fH von derselben, die den
Takt CLK mit dem Niederfrequenzwert fL verwendet, unterscheidet.
-
Dies
verhindert, dass sich die Spannungserfassungszeit unter Verwendung
des Taktes CLK mit dem Hochfrequenzwert fH verlängert.
-
Die
verbleibenden Operationen der Batterieüberwachung 20A gemäß dem
fünften Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen
identisch zu denselben des Batteriemoduls 20 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel.
-
Die
Batterieüberwachung 20A gemäß dem fünften
Ausführungsbeispiel ist insbesondere mit einem Paar von
TAD 52A und 52B für jede Zelle Bij versehen
und fähig, einen Unterschied der Frequenz des Taktes, der
an den TAD 52A anzulegen ist, und derselben des Taktes,
der an den TAD 52B anzulegen ist, herzustellen. Dies erreicht zusätzlich
zu dem ersten, dritten, vierten und siebten Vorteil den folgenden
zehnten Vorteil. Dieser zehnte Vorteil stellt zwischen der Reihenfolge
der Prioritätsniveaus der Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
und der Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit bei dem Spannungserfassungsverfahren
unter Verwendung der TAD 52A, und
der Reihenfolge
der Prioritätsniveaus der Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
und der Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit bei dem Spannungserfassungsverfahren
unter Verwendung des TAD 52B
einen Unterschied her.
-
Die
Batterieüberwachung 20A gemäß dem fünften
Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, zu diagnostizieren,
dass eine Abnormität darin auftritt, wenn ein Niveau des
Unterschieds zwischen den TAD-Ausgangsdaten als ein erfasstes Resultat
von jeder Zelle Bij unter Verwendung des TAD 52A und den TAD-Ausgangsdaten
als ein erfasstes Resultat einer entsprechenden Zelle unter Verwendung
des TAD 52B auftritt.
-
Dies
erreicht zusätzlich zu dem ersten, dritten, vierten und
siebten Vorteil den elften Vorteil eines Diagnostizierens, ob eine
Abnormität in der Batterieüberwachung 20A auftritt.
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Sechstes Ausführungsbeispiel
-
Eine
Batterieüberwachung gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden
unter Bezugnahme auf 20 und 21 beschrieben.
-
Die
Struktur der Batterieüberwachung gemäß dem
sechsten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch
zu derselben der Batterieüberwachung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme der folgenden
unterschiedlichen Punkten.
-
Zwischen
den Batterieüberwachungen gemäß dem fünften
und dem sechsten Ausführungsbeispiel gleiche Teile, denen
gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind, sind somit in der Beschreibung
weggelassen oder vereinfacht.
-
Wie
in der
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2007-12568 beispielsweise beschrieben ist, reduziert
sich eine Leistung, für die es möglich ist, dass
dieselbe in die Hochspannungsbatterie
14 eingegeben wird
und aus derselben ausgegeben wird, mit einer Reduzierung der Temperatur der
Hochspannungsbatterie
14 stark. Um sich einem solchen Problem
zuzuwenden, ist das Fahrzeugsteuerungssystem gemäß dem
sechsten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um die Temperatur
der Hochspannungsbatterie
14 zu erhöhen, wenn
dieselbe niedrig ist.
-
20 stellt schematisch einen Teil des Fahrzeugsteuerungssystems,
das das Batterieüberwachungssystem 20, den Gleichwandler 16,
den Wechselrichter IV und den MG 10 aufweist, dar.
-
Der
MG 10 und die Hochspannungsbatterie 14 können über
den Wechselrichter IV und den Gleichwandler 16 eine elektrische
Verbindung dazwischen einrichten.
-
Der
Gleichwandler 16 weist eine Spule L, einen Kondensator
C1, einen Kondensator C2, ein Paar von reihengeschalteten Umschaltelementen Scp
und Scn und ein Paar von Schwungraddioden Dcp und Den auf.
-
Eine
Elektrode des Kondensators C1 ist mit dem positiven Anschluss der
Hochspannungsbatterie 14 verbunden, und die Andere derselben
ist mit dem negativen Anschluss der Hochspannungsbatterie 14 verbunden.
Ein Ende der Spule L ist sowohl mit dem positiven Anschluss der
Hochspannungsbatterie 14 als auch der einen Elektrode des
Kondensators C1 verbunden.
-
Bei
dem sechsten Ausführungsbeispiel werden jeweils als die
Umschaltelemente Scp und Scn IGBT (= Insulated Gate Bipolar Transistors
= Bipolartransistoren mit isoliertem Gate) verwendet. Die Schwungraddioden
Dcp und Den sind zu den Umschaltelementen Scp bzw. Scn jeweils antiparallel geschaltet.
Das andere Ende der Spule L ist mit einem Punkt verbunden, bei dem
die Umschaltelemente Scp und Scn elektrisch in Reihe geschaltet
sind.
-
Der
Kondensator C2 ist mit dem Paar von hoch- und niederseitigen Schaltelementen
Scp und Scn parallel geschaltet.
-
Die
Hochspannungsbatterie 14 hat eine Nennspannung von beispielsweise
288 V.
-
Wenn
beispielsweise das Fahrzeugsteuerungssystem in einem Leistungsfahrsteuerungsmodus
in Betrieb ist, werden die Umschaltelemente Scp und Scn des Gleichwandlers 16 ein
und aus getrieben. Dies wandelt eine Spannung über der
Batterie 14 unter Verwendung einer elektromagnetischen
Energie, die in der Spule L durch das Ein- und Aus-Umschalten der
Schaltelemente Scp und Scn gespeichert ist, in eine höhere
Spannung um. Wenn beispielsweise eine Spannung über der
Batterie 14, auf die als eine „Batteriespannung” Bezug
genommen ist, 288 V ist, arbeitet der Gleichwandler 16,
um die Batteriespannung von 288 V in 666 V zu wandeln.
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Wenn
zusätzlich das Fahrzeugsteuerungssystem in einem regenerativen
Steuerungsmodus, während das Hybridfahrzeug verzögert
wird, in Betrieb ist, dient der MG 10 als ein Generator,
um dadurch basierend auf der Drehung des MG 10 eine mechanische
Leistung in eine elektrische Leistung zu wandeln. Die elektrische
Leistung wird durch den Wechselrichter IV in eine Gleichleistung
gewandelt. Die Umschalelemente Scp und Scn des Gleichwandlers 16 werden
ein und aus getrieben. Dies wandelt eine Spannung über
dem Kondensator C2 basierend auf der gewandelten Gleichleistung
in eine niedrigere Spannung basierend auf dem Spannungsabfall über der
Spule L durch das Ein- und Aus- Umschalten der Schaltelemente Scp
und Scn. Die niedrigere Spannung, die von der Spannung über
dem Kondensator C2 gesenkt wird, wird in die Batterie 14 geladen.
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Der
Wechselrichter IV ist als ein Drei-Phasen-Wechselrichter entworfen,
wenn der MG 10 als eine Drei-Phasen-Drehmaschine entworfen
ist.
-
Der
Wechselrichter IV ist mit einem ersten Paar von reihengeschalteten
hoch- und niederseitigen Umschaltelementen Sup und Sun, einem zweiten
Paar von reihengeschalteten hoch- und niederseitigen Umschaltelementen
Svp und Svn und einem dritten Paar von reihengeschalteten hoch-
und niederseitigen Umschaltelementen Swp und Swn versehen. Der Wechselrichter
IV ist ferner mit Schwungraddioden Dup, Dun, Dvp, Dvn, Dwp und Dwn
versehen, die mit den Umschaltelementen Sup, Sun, Svp, Svn, Swp
bzw. Swn elektrisch antiparallel geschaltet sind.
-
Bei
dem sechsten Ausführungsbeispiel werden als die Umschaltelemente
Sup, Sun, Svp, Svn, Swp und Swn jeweils IGBT verwendet.
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Die
ersten bis dritten Paare von Schaltelementen sind miteinander in
einer Brückenkonfiguration parallel geschaltet.
-
Ein
Verbindungspunkt, durch den die Umschaltelemente Sup und Sun des
ersten Paars miteinander in Reihe geschaltet sind, ist mit einer
Ausgangsanschlussleitung, die sich von einem Ende einer U-Phasen-Wicklung
des MG 10 erstreckt, verbunden. Ein Verbindungspunkt, durch
den die Umschaltelemente Svp und Svn des zweiten Paars miteinander
in Reihe geschaltet sind, ist ähnlich mit einer Ausgangsanschlussleitung,
die sich von einem Ende einer V-Phasen-Wicklung des MG 10 erstreckt, verbunden.
Ein Verbindungspunkt, durch den die Umschaltelemente Swp und Swn
des dritten Paars in Reihe geschaltet sind, ist außerdem
mit einer Ausgangsanschlussleitung, die sich von einem Ende der W-Phasen-Wicklung
erstreckt, verbunden. Die anderen Enden der U-, V- und W-Phasen-Wicklungen
sind miteinander in beispielsweise eine Sternkonfiguration geschaltet.
-
Ein
Ende der reihengeschalteten Umschaltelemente von jedem der ersten,
zweiten und dritten Paare, wie zum Beispiel die Drain des entsprechenden
hochseitigen Umschaltelements, ist über einen positiven
Anschluss des Wechselrichters IV, das Umschaltelement Dcp und die
Spule L mit dem positiven Anschluss der Batterie 14 verbunden.
Das andere Ende der reihengeschalteten Umschaltelemente von sowohl
dem ersten, dem zweiten als auch dem dritten Paar, wie zum Beispiel
die Source des entsprechenden niederseitigen Umschaltelements, ist über einen
negativen Anschluss des Wechselrichters IV mit dem negativen Anschluss
der Batterie 14 verbunden.
-
Die
Batterie 14 ist mit anderen Worten zu dem ersten, dem zweiten
und dem dritten Paar von Umschaltelementen des oberen und unteren
Arms parallel geschaltet.
-
Die
Hybridsteuerung 12 ist mit Gate-Treibern (nicht gezeigt)
ausgestattet. Die Umschaltelemente Scp, Scn, Sup, Sun, Svp, Svn,
Swp und Swn haben Steuerungsanschlüsse, wie zum Beispiel
die Gates, die jeweils mit den Gate-Treibern verbunden sind.
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Die
Hybridsteuerung 12 ist betriebsfähig, um
ein
Treibsignal gcp zum Treiben des Umschaltelements Scp,
ein Treibsignal
gcn zum Treiben des Umschalelements Scn,
ein Treibsignal gup
zum Treiben des Umschaltelements Sup,
ein Treibsignal gun zum
Treiben des Umschaltelements Sun,
ein Treibsignal gvp zum Treiben
des Umschaltelements Svp,
ein Treibsignal gvn zum Treiben des
Umschaltelements Svn,
ein Treibsignal gwp zum Treiben des Umschaltelements
Swp und
ein Treibsignal gwn zum Treiben des Umschaltelements
Swn
zu erzeugen.
-
Jedes
der Treibsignale gcp, gcn, gup, gun, gvp, gvn, gwp und gwn ist ein
Pulssignal mit einer steuerbaren Einschaltdauer (steuerbaren Pulsbreite oder
steuerbaren Ein-Dauer).
-
Die
Hybridsteuerung 12 ist insbesondere betriebsfähig,
um zu verursachen, dass jeder der Gate-Treiber ein entsprechendes
der Treibsignale gcp, gcn, gup, gun, gvp, gvn, gwp und gwn an ein
entsprechendes der Umschaltelemente Scp, Scn, Sup, Sun, Svp, Svn,
Swp und Swn anlegt. Dies ermöglicht, dass ein entsprechendes
der Umschaltelemente Scp, Scn, Sup, Sun, Svp, Svn, Swp und Swn während
der Pulsbreite (Ein-Dauer) eines entsprechenden der Treibsignale
gcp, gcn, gup, gun, gvp, gvn, gwp und gwn ein getrieben wird.
-
Die
Batterieüberwachung 20 sendet insbesondere zu
der Hybridsteuerung 12 eine Temperatursteigerungsanweisung,
wenn die Temperatur der Batterie 14 basierend auf einem
durch einen Temperatursensor 80, der sich nahe zu der Batterie 14 befindet,
gemessenen Wert niedrig ist.
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Die
Hybridsteuerung 12 ist programmiert, um als Antwort auf
ein Empfangen der Temperatursteigerungsanweisung von der Batterieüberwachung 20 eine
Temperatursteigerungssteuerung auszuführen.
-
Als
die Temperatursteigerungssteuerung arbeitet die Hybridsteuerung 12 insbesondere,
um die Treibsignale gcp und gcn anzupassen, um dadurch eine Ausgangsspannung
des Gleichwandlers 16 in der Form von beispielsweise einer
pseudosinusförmigen Welle oszillieren zu lassen. Mit der
Oszillation der Ausgangsspannung des Gleichwandlers wird eine Energie,
die in dem Kondensator C2 gespeichert ist, geändert. Ladungen,
die den Änderungen der elektrischen Energie, die in dem
Kondensator C2 gespeichert ist, entsprechen, werden zwischen dem Kondensator
C2 und der Batterie 14 transportiert.
-
Dies
ermöglicht, dass Leistung zyklisch in die Batterie 14 geladen
wird und zyklisch aus derselben entladen wird, derart, dass ein
Lade- und Entladestrom hinsichtlich der Batterie 14 oszilliert.
Der oszillierende Lade- und Entladestrom fließt durch einen Innenwiderstand
der Batterie 14, was in einem Erzeugen von Wärme
in der Batterie 14 resultiert. Die erzeugte Wärme
verursacht, dass die Temperatur der Hochspannungsbatterie 14 steigt.
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Die
Ladung und Entladung der Batterie 14, die im Vorhergehenden
dargelegt ist, kann jedoch verursachen, dass die Spannung über
der Hochspannungsbatterie 14 oszilliert. Dies kann verursachen,
dass ein lokal maximaler Wert der Spannung über der Batterie 14 übermäßig
steigt und/oder sich ein lokal minimaler Wert derselben übermäßig
verringert. Es ist somit gewünscht, dass die Batterieüberwachung 20 gemäß dem
sechsten Ausführungsbeispiel die Spannung über
jeder Zelle Bij überwacht, um zu verhindern, dass ein lokal
maximaler Wert der Spannung über der Batterie 14 übermäßig
steigt, und/oder sich ein lokaler minimaler Wert derselben übermäßig
verringert.
-
Die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel ist somit konfiguriert, um die Spannung über
jeder Zelle Bij auf die folgenden Art und Weise während
der Temperatursteigerungssteuerung zu überwachen.
-
Eine
Spannungserfassungsroutine, die durch die Batterieüberwachung 20 gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel auszuführen ist, ist im Folgenden
beschrieben. Die Spannungserfassungsroutine ist entworfen, um durch
die Batterieüberwachung 20 bei einem voreingestellten
Zyklus gemäß einem in der Batterieüberwachung 20 gespeicherten Spannungserfassungsprogramm
wiederholt ausgeführt zu werden.
-
Zwischen
den Spannungserfassungsroutinen, die in 10 und 21 dargestellt
sind, gleiche Operationen, denen die gleichen Bezugszeichen zugewiesen
sind, sind in der Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
-
Wenn
die in 21 dargestellte Spannungserfassungsroutine
angestoßen wird, bestimmt die Batterieüberwachung 20,
ob die Hybridsteuerung 12 die Temperatursteigerungssteuerung
bei einem Schritt S100 ausführt. Die Operation bei dem
Schritt S100 besteht darin, zu bestimmen, ob die Reduzierung der
Zellspannungserfassungszeit eine höhere Priorität
als die Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
hat.
-
Nach
einem Bestimmen, dass die Hybridsteuerung 12 die Temperatursteigerungssteuerung ausführt
(JA bei dem Schritt S100), schreitet die Batterieüberwachung 20 zu
einem Schritt S112 fort.
-
Bei
dem Schritt S112 bestimmt die Batterieüberwachung 20,
dass die Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit eine höhere
Priorität als die Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
hat, so dass die Frequenz des Taktes CLK auf einen Hochfrequenzwert
eingestellt wird; Dieser Hochfrequenzwert ist innerhalb eines voreingestellten
Bereichs. Der voreingestellte Bereich basiert auf einem Frequenzbereich
des Ladungs- und Entladungsstroms für die Hochspannungsbatterie 14,
der durch die Temperatursteigerungssteuerung verwendet wird.
-
Wenn
beispielsweise der Frequenzbereich des Ladungs- und Entladungsstroms
für die Hochspannungsbatterie 14, der durch die
Temperatursteigerungssteuerung verwendet wird, auf den Bereich von
500 Hz bis 1 kHz eingestellt ist, ist der voreingestellte Bereich
für die Frequenz des Taktes CLK auf X-mal über
den Bereich von 500 Hz bis 1 kHz eingestellt. Das X ist eine Konstante,
die gleich oder größer als 2 ist, um das Abtasttheorem
für die Variation der Spannung über der Batterie 14 zu
erfüllen.
-
Bei
dem sechsten Ausführungsbeispiel ist die Frequenz des Taktes
CLK innerhalb des voreingestellten Bereichs von 1 kHz bis 10 kHz.
Dies kann die Frequenz des Taktes CLK ohne weiteres einstellen.
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Nach
einer Beendigung der Operation bei dem Schritt S112 führt
die Batterieüberwachung 20 die Operationen bei
den Schritten S22, S16 und S18, die im Vorhergehenden dargelegt
sind, aus.
-
Nach
einem Bestimmen, dass die Hybridsteuerung 12 die Temperatursteigerungssteuerung nicht
ausführt (NEIN bei dem Schritt S100), bestimmt die Batterieüberwachung 20 im
Gegensatz dazu, dass die Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
eine höhere Priorität als die Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit
hat. Bei einem Schritt S114 stellt somit die Batterieüberwachung 20 die
Frequenz des Taktes CLK auf einen Niederfrequenzwert ein und führt
danach die Operationen bei den Schritten S22, S16 und S18, die im
Vorhergehenden dargelegt sind, aus.
-
Die
verbleibenden Operationen der Batterieüberwachung 20 gemäß dem
sechsten Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen identisch
zu denselben des Batteriemoduls 20 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel.
-
Die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel ist insbesondere konfiguriert, um zu
bestimmen, dass die Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit
eine höhere Priorität als die Erhöhung
der Zellspannungserfassungsauflösung hat, während
die Hochspannungsbatterie 14 der Temperatursteigerungssteuerung
ausgesetzt wird, die Ladung und Entladung der Hochspannungsbatterie 14 wird
mit anderen Worten ausgeführt.
-
Dies
erreicht zusätzlich zu dem ersten, dritten und vierten
Vorteil den zwölften Vorteil eines ordnungsgemäßen Überwachens,
ob die Spannung über der Batterie 14 übermäßig
erhöht ist und/oder übermäßig
reduziert ist, während die Spannung über der Batterie 14 stark
variieren kann.
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Die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um die Frequenz des
Taktes CLK einzustellen, um gleich oder größer
als das Doppelte der Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms
der Batterie 14 zu sein, während die Hochspannungsbatterie 14 der Temperatursteigerungssteuerung
ausgesetzt wird. Dies erreicht zusätzlich zu dem ersten,
dritten und vierten Vorteil eine ordnungsgemäße Überwachung der
Variation der Spannung über der Batterie 14, da die Frequenz
des Taktes CLK das Abtasttheorem für die Variation der
Spannung über der Batterie 14 erfüllt.
-
Siebtes Ausführungsbeispiel
-
Eine
Batterieüberwachung gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden
unter Bezugnahme auf 22 beschrieben.
-
Die
Struktur der Batterieüberwachung gemäß dem
siebten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch
zu derselben der Batterieüberwachung gemäß dem
sechsten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme der folgenden
unterschiedlichen Punkte. Zwischen den Batterieüberwachungen
gemäß dem sechsten und dem siebten Ausführungsbeispiel
gleiche Teile, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind, sind
somit in der Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
-
Eine
Spannungserfassungsroutine, die durch die Batterieüberwachung 20 gemäß dem
siebten Ausführungsbeispiel auszuführen ist, ist
im Folgenden beschrieben. Die Spannungserfassungsroutine ist entworfen,
um durch die Batterieüberwachung 20 bei einem
voreingestellten Zyklus gemäß einem Spannungserfassungsprogramm,
das in der Batterieüberwachung 20 gespeichert
ist, wiederholt ausgeführt zu werden.
-
Zwischen
den Spannungserfassungsroutinen, die in 21 und 22 dargestellt
sind, gleiche Operationen, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen
sind, sind in der Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
-
Nach
einem Bestimmen, dass die Hybridsteuerung 12 die Temperatursteigerungssteuerung nicht
ausführt (NEIN bei einem Schritt S100), bestimmt die Batterieüberwachung 20 bei
dem Schritt S12, ob die tatsächliche Geschwindigkeit des
Hybridfahrzeugs HV gleich oder niedriger als die spezifizierte Geschwindigkeit α ist.
-
Nach
einem Bestimmen, dass die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs gleich
oder niedriger als die spezifizierte Geschwindigkeit α ist
(JA bei dem Schritt S12), stellt die Batterieüberwachung 20 die Frequenz
des Taktes auf einen Niderfrequenzwert fortschreitend zu Schritt
S16 ein.
-
Nach
einem Bestimmen, dass die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs größer
als die spezifizierte Geschwindigkeit α ist (NEIN bei dem
Schritt S12), stellt andernfalls die Batterieüberwachung 20 die
Frequenz des Taktes CLK auf einen Zwischenfrequenzwert fortschreitend
zu Schritt S22 ein. Die Zwischenfrequenz wird eingestellt, um niedriger
als der Frequenzwert zu sein, der bei einem Schritt S112 eingestellt
wird, und größer als der Niederfrequenzwert zu
sein, der bei einem Schritt S114 eingestellt wird. Die Zwischenfrequenz
kann vorzugsweise im Wesentlichen auf den Hochfrequenzwert fH oder
darum herum eingestellt sein.
-
Die
verbleibenden Operationen der Batterieüberwachung 20 gemäß dem
siebten Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen identisch
zu denselben der Batterieüberwachung 20 gemäß dem
sechsten Ausführungsbeispiel.
-
Die
Batterieüberwachung 20 gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel ist insbesondere konfiguriert, um
zu
bestimmen, dass die Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit
eine höhere Priorität als die Erhöhung
der Zellspannungserfassungsauflösung hat, während
die Fahrzeuggeschwindigkeit die spezifizierte Geschwindigkeit α überschreitet,
und
zu bestimmen, dass die Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit,
wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit die spezifizierte Geschwindigkeit α überschreitet,
eine niedrigere Priorität als die Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit
hat, wobei die Batterie 14 der Temperatursteigerungssteuerung ausgesetzt
wird.
-
Achtes Ausführungsbeispiel
-
Eine
Batterieüberwachung gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden
unter Bezugnahme auf 23 bis 26 beschrieben.
-
Wie
vorhergehenden beschrieben ist, ist es bei der Temperatursteigerungssteuerung
der Batterie 14 gewünscht, die Spannung über
der Batterie 14 zu überwachen, um zu verhindern,
dass die Spannung über der Batterie 14 übermäßig
erhöht und/oder übermäßig reduziert
wird. Die Breite der Variation der Spannung über der Batterie 14 hängt
von dem Innenwiderstand einer Zelle Bij ab.
-
Bezug
nehmend auf 23 variiert der Innenwiderstand
(die Impedanz) einer Zelle Bij mit einer Variation von sowohl der
Temperatur der Zelle Bij als auch der Frequenz des Ladungs- und
Entladungsstroms.
-
Die
Impedanz der Zelle Bij ist insbesondere umso niedriger, je höher
die Temperatur der Zelle Bij ist. Aus diesem Grund erhöht
die Ladung und Entladung der Batterie 14 nicht notwendigerweise
die Temperatur der Batterie 14, wenn die Ladung und Entladung
der Batterie 14 unabhängig von der Variation der
Impedanz der Zelle Bij ausgeführt wird; Dies ist im Folgenden
unter Bezugnahme auf (a1), (b1) und (c1) von 24 beschrieben.
-
(a1)
von 24 stellt schematisch in einem grafischen
Format einen Übergang der Temperatur einer Zelle Bij als
einer Zielzelle dar. (b1) von 24 stellt
schematisch einen Übergang des Ladungs- und Entladungsstroms
für die Zielzelle Bij in einem grafischen Format dar. (c1)
von 24 stellt schematisch einen Übergang
der Spannung über der Zielzelle Bij dar. Die gestrichelte
Linie in (c1) von 24 stellt eine obere Grenze
für die Spannung über der Zielzelle Bij dar. Wenn
die Spannung über der Zielzelle Bij beibehalten wird, um
niedriger als die obere Grenze zu sein, wird die Zuverlässigkeit
der Zielzelle Bij auf einem hohen Niveau beibehalten.
-
Bezug
nehmend auf (a1), (b1) und (c1) von 24 reduziert
eine Erhöhung der Temperatur der Zielzelle Bij den Innenwiderstand
derselben. Aus diesem Grund wird, selbst wenn die Amplitude des
zyklischen Ladungs- und Entladungsstroms fixiert ist (siehe (b1)
von 24), die Amplitude der Spannung über
der Zielzelle Bij reduziert. Dies liegt daran, dass sich die Menge
eines Spannungsabfalls über dem Innenwiderstand mit einer
Reduzierung des Innenwiderstands der Zielzelle Bij verringert.
-
Aus
diesem Grund erhöht die Spannung über der Zielzelle
Bij einen Spielraum für die obere Grenze mit einer Erhöhung
der Temperatur der Zielzelle Bij, wenn die Menge des Ladungs- und
Entladungsstroms für die Zielzelle Bij bei dem Start der Temperatursteigerungssteuerung
so bestimmt wird, um die Spannung über der Zielzelle Bij
auf einem Niveau gleich oder niedriger als die obere Grenze beizubehalten.
Es sei bemerkt, dass die Menge einer Wärme, die in der
Zielzelle Bij zu erzeugen ist, proportional zu dem Produkt des Innenwiderstands
und des Quadrats des Ladungs- und Entladungsstroms ist. Aus diesem
Grund erhöht eine Erhöhung der Menge des Ladungs-
und Entladungsstroms die Menge einer Wärme, die in der
Zielzelle Bij zu erzeugen ist, sodass unmittelbar die Temperatur
der Zielzelle Bij erhöht wird.
-
Angesichts
der im Vorhergehenden dargelegten Umstände ist die Batterieüberwachung 20 gemäß dem
achten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um eine Rückkopplungssteuerung
eines lokal maximalen Werts der Spannung über jeder Zelle
Bij auszuführen, wobei jede Zelle Bij der Ladung und Entladung
ausgesetzt ist, um dadurch den lokal maximalen Wert an die obere
Grenze anzupassen.
-
(a2)
von 24 stellt in einem grafischen Format
schematisch einen Übergang der Temperatur einer Zelle Bij
als einer Zielzelle dar, während die Rückkopplungssteuerung
eines lokal maximalen Werts der Spannung über der Zielzelle
Bij ausgeführt wird. (b2) von 24 stellt
in einem grafischen Format schematisch einen Übergang des
Ladungs- und Entladungsstroms für die Zielzelle Bij dar,
während die Rückkopplungssteuerung eines lokal
maximalen Werts der Spannung über der Zielzelle Bij ausgeführt wird.
(c2) von 24 stellt schematisch einen Übergang
der Spannung über der Zielzelle Bij dar, während
die Rückkopplungssteuerung eines lokal maximalen Werts
der Spannung über der Zielzelle Bij ausgeführt
wird.
-
Bezug
nehmend auf (a2), (b2) und (c2) von 24 wird,
selbst wenn der Innenwiderstand mit einer Erhöhung der
Temperatur über der Zielzelle Bij reduziert wird, ein lokal
maximaler Wert der Spannung über der Zielzelle Bij rückkopplungsgesteuert, um
an die obere Grenze angepasst zu werden. Dies ermöglicht,
dass sich die Menge des Ladungs- und Entladungsstroms mit einer
Erhöhung der Temperatur der Zielzelle Bij erhöht.
Es sei bemerkt, dass die Erhöhung der Menge des Ladungs-
und Entladungsstroms die Erhöhung der Amplitude des Ladungs- und
Entladungsstroms bedeutet. Die Erhöhung der Menge des Ladungs-
und Entladungsstroms bedeutet mit anderen Worten die Erhöhung
eines Absolutwerts von Strömen, die in die und aus der
Zielzelle Bij pro Zeiteinheit fließen.
-
Eine
Routine der Rückkopplungssteuerung des lokal maximalen
Werts, die durch die Batterieüberwachung 20 und
die Hybridsteuerung 12 gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel gemeinsam auszuführen ist,
ist im Folgenden beschrieben. Die Routine der Rückkopplungssteuerung
des lokal maximalen Werts wird durch die Batterieüberwachung 20 und die
Hybridsteuerung 12 in einem voreingestellten Zyklus gemäß einem
Rückkopplungssteuerungsprogramm, das in sowohl der Batterieüberwachung 20 als
auch der Hybridsteuerung 12 gespeichert ist, wiederholt
ausgeführt.
-
Zwischen
den in 21 und 25 dargestellten
Routinen gleiche Operationen, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen
sind, sind in der Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
-
Bei
der Rückkopplungssteuerungsroutine schreiten, wenn die
Operation bei dem Schritt S118 beendet ist, wobei die Batterie 14 der
Temperatursteigerungssteuerung ausgesetzt wird, die Batterieüberwachung 20 und
die Hybridsteuerung 12 zu einem Schritt S120 fort.
-
Bei
dem Schritt S120 steuern die Batterieüberwachung 20 und
die Hybridsteuerung 12 gemeinsam die Menge des Ladungs-
und Entladungsstroms, um dadurch eine Rückkopplungssteuerung eines
lokal maximalen Werts der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 auszuführen,
derart, dass der lokal maximale Wert an die obere Grenze angepasst wird.
-
26 stellt schematisch Funktionsmodule, die in
der Batterieüberwachung 20 und der Hybridsteuerung 12 eingebaut
sind, dar; Diese Module implementieren die Rückkopplungssteuerungsoperation bei
dem Schritt S120.
-
Die
Batterieüberwachung 20 weist eine Abweichungsberechnungsvorrichtung 90,
einen Multiplizierer 92 und eine Modulationsfaktoreinstellvorrichtung 94 auf.
Die Hybridsteuerung 12 weist einen Treibsignalgenerator 96 auf.
-
Die
Abweichungsberechnungsvorrichtung 90 arbeitet, um durch
Subtrahieren eines Zielwerts von einem lokal maximalen Wert einen
Wert zu berechnen und das berechnete Resultat zu dem Multiplizierer 92 auszugeben.
Es sei bemerkt, dass der Zielwert vorzugsweise auf einen Wert eingestellt
ist, der um einen voreingestellten Wert unter Berücksichtigung
der winzigen Schwankungen der Spannung über der Zielzelle
Bij niedriger als die obere Grenze ist.
-
Der
Multiplizierer 92 arbeitet, um einen Ausgangswert der Abweichungsberechnungsvorrichtung 90 mit
einer Verstärkung, wie zum Beispiel einer positiven Verstärkung
K, zu multiplizieren und gibt das Resultat zu der Modulationsfaktoreinstellvorrichtung 94 aus.
Die Modulationsfaktoreinstellvorrichtung 94 arbeitet, um
einen tatsächlichen Modulationsfaktor zu einem Ausgangswert
des Multiplizierers 92 zu addieren, um dadurch einen Modulationsfaktorbefehlswert
zu berechnen. Es sei bemerkt, dass der Modulationsfaktor als ein
Verhältnis einer Amplitude einer sinusförmigen
Befehlsspannung Vc für die oszillierende Ausgangsspannung
des Gleichwandlers 16 zu der Ausgangsspannung des Gleichwandlers 16 definiert
ist.
-
Der
Treibsignalgenerator 96 arbeitet, um basierend auf dem
Modulationsfaktorbefehlswert eine Dreiecks-(oder Sägezahn-)Trägerwelle
mit einer Amplitude vorzubereiten; das Verhältnis der Amplitude der
sinusförmigen Befehlsspannung Vc zu der Amplitude des Dreiecksträgers.
-
Der
Treibsignalgenerator 96 arbeitet ferner, um bezüglich
des Betrags die sinusförmige Befehlsspannung Vc mit der
Dreiecksträgerwelle zu vergleichen, um dadurch die Treibsignale
gcp und gcn zu erzeugen.
-
In 26 ist beispielsweise die Wellenform des Treibsignals
gcn dargestellt. Das Treibsignal besteht aus einem Zug einer Mehrzahl
von Pulsen, von denen jeder eine modulierte Breite hat, die darstellt, dass
ein entsprechender Abschnitt der sinusförmigen Befehlsspannung
Vc größer als derselbe der Dreiecksträgerwelle
ist.
-
Die
Einschaltdauer des Treibsignals gcn für das Umschaltelement
Scn ist insbesondere durch eine PWM-Steuerung aus der Mitte von
50% moduliert, um dadurch die Batterie 14 zu laden und
zu entladen.
-
Das
Treibsignal gcp besteht ähnlich aus einem Zug einer Mehrzahl
von Pulsen (nicht gezeigt), von denen jeder eine modulierte Breite
hat, die darstellt, dass ein entsprechender Abschnitt der Dreiecksträgerwelle
größer als die sinusförmige Befehlsspannung
Vc ist.
-
Wenn
ein Treibsignal gcp von einem Aus-Zustand zu einem Ein-Zustand geändert
wird, und das andere Treibsignal gcn von einem Ein-Zustand zu einem
Aus-Zustand geändert wird, wird eine Todzeit geliefert,
um zu verhindern, dass sowohl das Treibsignal gcp als auch das Treibsignal
gcn gleichzeitig einen Ein-Zustand haben.
-
Die
Treibsignale gcp und gcn sind an die Umschaltelemente Scp bzw. Scn
angelegt, um dadurch die Umschaltelemente Scp und Scn derart zu
treiben, dass die Ausgangsspannung des Gleichwandlers 16 in
der Form einer sinusförmigen Welle auf die gleiche Art
und Weise wie die sinusförmige Befehlsspannung Vc oszilliert.
-
Je
größer der Modulationsfaktor ist, desto größer
ist die Amplitude der oszillierenden Ausgangsspannung des Gleichwandlers 16,
was in einem Erhöhen der Amplitude des Ladungs- und Entladungsstroms
der Batterie 14 resultiert. Es sei bemerkt, dass der Modulationsfaktorbefehlswert,
der aus der Modulationsfaktoreinstellvorrichtung 94 ausgegeben
wird, als der tatsächliche Modulationsfaktor dient, wenn
die Rückkopplungssteuerungsroutine bei dem nächsten
Zyklus ausgeführt werden wird.
-
Das
heißt, die Hybridsteuerung 12 und die Batterieüberwachung 20 werden
als eine integrierende Steuerung betrieben, um einen lokal maximalen Wert
an den Zielwert anzupassen. Dies kann ein Lernen des Modulationsfaktors
abhängig von der Erhöhung der Temperatur der Zielzelle
Bij als eine rückkopplungsmanipulierte Variable ermöglichen,
was es möglich macht, das ein lokal maximaler Wert der Spannung über
der Batterie 14 unmittelbar dem Zielwert folgt.
-
Nach
der Beendigung der Operation bei dem Schritt S120 schließen
die Batterieüberwachung 20 und die Hybridsteuerung 12 die
Rückkopplungssteuerung eines lokal maximalen Werts der
Spannung über der Zielzelle Bij ab.
-
Die
verbleibenden Operationen der Batterieüberwachung 20 und
der Hybridsteuerung 12 gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen identisch zu denselben
der Batterieüberwachung 20 gemäß dem
sechsten Ausführungsbeispiel.
-
Die
Batterieüberwachung 20 und die Hybridsteuerung 12 gemäß dem
achten Ausführungsbeispiel sind insbesondere konfiguriert,
um die Menge des Ladungs- und Entladungsstroms für jede
Zelle Bij gemäß der Erhöhung der Temperatur
von jeder Zelle Bij unter der Bedingung zu erhöhen, dass
die Spannung über jeder Zelle Bij gleich oder niedriger
als die obere Grenze ist. Dies erreicht zusätzlich zu dem
ersten, dritten, vierten, zwölften und dreizehnten Vorteil den
vierzehnten Vorteil eines ordnungsgemäßen Ausführens
der Temperatursteigerungssteuerung.
-
Die
Batterieüberwachung 20 und die Hybridsteuerung 12 gemäß dem
achten Ausführungsbeispiel sind konfiguriert, um den Modulationsfaktor
anzupassen, um dadurch einen lokal maximalen Wert der Spannung über
jeder Zelle Bij, der an den Zielwert anzupassen ist, rückkoppelnd
zu steuern. Dies erhöht die Menge des Ladungs- und Entladungsstroms
für jede Zelle Bij. Dies erreicht zusätzlich zu dem
ersten, dritten, vierten, zwölften und dreizehnten Vorteil
den fünfzehnten Vorteil eines so stark wie möglichen
Erhöhens der Amplitude des Ladungs- und Entladungsstroms
für jede Zelle Bij, während die Spannung über
jeder Zelle Bij angepasst wird, um gleich oder niedriger als die
obere Grenze zu sein.
-
Neuntes Ausführungsbeispiel
-
Eine
Batterieüberwachung gemäß dem neunten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden
unter Bezugnahme auf 27 und 28 beschrieben.
-
(a2)
von 27 stellt schematisch in einem grafischen
Format einen Übergang der Temperatur einer Zelle Bij als
einer Zielzelle dar, während eine Rückkopplungssteuerung
eines lokal maximalen Werts der Spannung über der Zielzelle
Bij gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel
ausgeführt wird. (b2) von 27 stellt
schematisch einen Übergang des Ladungs- und Entladungsstroms
für die Zielzelle Bij in einem grafischen Format dar, während
die Rückkopplungssteuerung eines lokal maximalen Werts
der Spannung über der Zielzelle Bij gemäß dem
neunten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. (c2)
von 27 stellt schematisch einen Übergang der
Spannung über der Zielzelle Bij dar, während die Rückkopplungssteuerung
eines lokal maximalen Werts der Spannung über der Zielzelle
Bij gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel
ausgeführt wird. Es sei bemerkt, dass (a1), (b1) und (c1)
von 24 in 27 als
(a1), (b1) und (c1) zum Vergleich dargestellt sind.
-
Wie
in (a2), (b2) und (c2) von 27 dargestellt
ist, sind die Batterieüberwachung 20 und die Hybridsteuerung 12 gemäß dem
neunten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um die Frequenz
des Ladungs- und Entladungsstroms zu reduzieren.
-
Die
Batterieüberwachung 20 und die Hybridsteuerung 12 sind
insbesondere konfiguriert, um die Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms
für die Batterie 14 als eine manipulierte Variable
zu der Rückkopplungssteuerung eines lokal maximalen Werts
der Spannung über jeder Zelle Bij zu verwenden, um an den
Zielwert angepasst zu werden. Dies basiert auf der Tatsache, dass
sich, wie in 23 dargestellt ist, der Innenwiderstand
(die Impedanz) einer Zelle Bij mit der Reduzierung der Frequenz
des Ladungs- und Entladungsstroms erhöht, wenn die Frequenz
des Ladungs- und Entladungsstroms gleich oder niedriger als eine
vorbestimmte Frequenz innerhalb beispielsweise des Bereichs R von
Zehnern von Hertz bis mehreren Kilohertz ist.
-
Bei
dem neunten Ausführungsbeispiel ist insbesondere die Hybridsteuerung 12 konfiguriert, um
die Temperatursteigerungssteuerung von jeder Zelle Bij in einer
Region einer maximalen Frequenz innerhalb eines Bereichs auszuführen,
in dem sich der Innenwiderstand mit einer Reduzierung der Frequenz
des Ladungs- und Entladungsstroms für die Batterie 14 erhöht.
Dies ermöglicht, dass die Hybridsteuerung 12 konfiguriert
ist, um die Temperatursteigerungssteuerung von jeder Zelle Bij in
einer Frequenzregion auszuführen, in der der Innenwiderstand
soweit wie möglich reduziert wird.
-
Aus
diesem Grund erhöht eine Reduzierung der Frequenz des Ladungs-
und Entladungsstroms den Innenwiderstand, um dadurch die Menge einer Wärme,
die durch jede Zelle Bij zu erzeugen ist, zu erhöhen. Es
sei bemerkt, dass die Menge einer Wärme die durch jede
Zelle Bij zu erzeugen ist, proportional zu dem Produkt des Innenwiderstands
und des Quadrats des Ladungs- und Entladungsstroms, die im Vorhergehenden
dargelegt sind, ist. Aus diesem Grund ist der Vorteil eines Erhöhens
der Menge einer Wärme durch Reduzieren der Frequenz des
Ladungs- und Entladungsstroms kleiner als derselbe eines Erhöhens
der Menger einer Wärme durch Erhöhen der Menge
des Ladungs- und Entladungsstroms gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel.
-
Eine
Reduzierung der Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms kann
jedoch die Frequenz des Taktes reduzieren, der in jeden TAD 52 einzugeben
ist, während die Zellspannungserfassungsauflösung
beibehalten wird.
-
Eine
Routine der Rückkopplungssteuerung des lokal maximalen
Werts, die durch die Batterieüberwachung 20 und
die Hybridsteuerung 12 gemäß dem neunten
Ausführungsbeispiel gemeinsam auszuführen ist,
ist im Folgenden beschrieben. Die Routine der Rückkopplungssteuerung
eines lokal maximalen Werts wird durch die Batterieüberwachung 20 und
die Hybridsteuerung 12 in einem voreingestellten Zyklus
gemäß einem in sowohl der Batterieüberwachung 20 als
auch der Hybridsteuerung 12 gespeicherten Programm wiederholt
ausgeführt.
-
Zwischen
den in 25 und 28 dargestellten
Routinen gleiche Operationen, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen
sind, sind in der Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
-
Wenn
bei der Rückkopplungssteuerungsroutine die Operation bei
dem Schritt S18 beendet ist, wobei die Batterie 14 der
Temperatursteigerungssteuerung ausgesetzt ist, schreiten die Batterieüberwachung 20 und
die Hybridsteuerung 12 zu einem Schritt S120a fort.
-
Bei
dem Schritt S120a steuern die Batterieüberwachung 20 und
die Hybridsteuerung 12 gemeinsam die Frequenz des Ladungs-
und Entladungsstroms, um dadurch eine Rückkopplungssteuerung eines
lokal maximalen Werts der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 auszuführen,
derart, dass der lokal maximale Wert an die obere Grenze angepasst wird.
-
29 stellt schematisch Funktionsmodule, die in
der Batterieüberwachung 20 und der Hybridsteuerung 12 eingebaut
sind, dar; Diese Module implementieren die Rückkopplungssteuerungsoperation bei
dem Schritt S120a. Gleiche in 26 und 29 dargestellte
Module, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind, sind in der
Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
-
Bei
dem neunten Ausführungsbeispiel weist die Batterieüberwachung 20 eine
Frequenzeinstellvorrichtung 94a anstelle der Modulationsfaktoreinstellvorrichtung 94 auf.
-
Der
Multiplizieren 92 arbeitet, um einen Ausgangswerts der
Abweichungsberechnungsvorrichtung 90 mit beispielsweise
einer negativen Verstärkung K zu multiplizieren, und gibt
das Resultat zu der Modulationsfaktoreinstellvorrichtung 94 aus.
Die Modulationsfaktoreinstellvorrichtung 94 arbeitet, um einen
tatsächlichen Modulationsfaktor zu einem Ausgangswert des
Multiplizierers 92 zu addieren, um dadurch einen Modulationsfaktorbefehlswert
zu berechnen. Es sei bemerkt, dass der Modulationsfaktor als ein
Verhältnis einer Amplitude einer sinusförmigen Befehlsspannung
Vc für die oszillierende Ausgangsspannung des Gleichwandlers 16 zu
der Ausgangsspannung des Gleichwandlers 16 definiert ist.
-
Die
Frequenzeinstellvorrichtung 94a arbeitet, um eine tatsächliche
Frequenz der sinusförmigen Befehlsspannung Vc zu einem
Ausgangswert des Multiplizierers 92 zu addieren, um dadurch
einen Frequenzbefehlswert zu berechnen.
-
Der
Treibsignalgenerator 96 arbeitet, um basierend auf dem
Frequenzbefehlswert eine Dreiecks- (oder Sägezahn-) Trägerwelle
mit einer Amplitude vorzubereiten; das Verhältnis der Amplitude
der sinusförmigen Befehlsspannung Vc zu der Amplitude des
Dreiecksträgers.
-
Der
Treibsignalgenerator 96 arbeitet ferner, um hinsichtlich
des Betrags die sinusförmige Befehlsspannung Vc mit der
Dreiecksträgerwelle zu vergleichen, um dadurch die Treibsignale
gcp und gcn zu erzeugen.
-
Die
Treibsignale gcp und gcn werden an die Umschaltelemente Scp bzw.
Scn angelegt, um dadurch die Umschaltelemente Scp und Scn derart
zu treiben, dass die Ausgangsspannung des Gleichwandlers 16 in
der Form einer sinusförmigen Welle auf die gleiche Art
und Weise wie die sinusförmige Befehlsspannung Vc oszilliert.
-
Die
Frequenz der sinusförmigen Befehlsspannung Vc, die durch
die Treibsignaleinstellvorrichtung 96 eingestellt wird,
wird manipuliert, um mit einer Erhöhung der Temperatur
von jeder Zelle Bij reduziert zu werden. Die Reduzierung der Frequenz des
Ladungs- und Entladungsstroms ermöglicht, dass die Frequenz
des Taktes CLK bei dem Schritt S120a abfällt.
-
Die
verbleibenden Operationen der Batterieüberwachung 20 und
der Hybridsteuerung 12 gemäß dem neunten
Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen identisch zu denselben
der Batterieüberwachung 20 gemäß dem
sechsten Ausführungsbeispiel.
-
Die
Batterieüberwachung 20 und die Hybridsteuerung 12 gemäß dem
neunten Ausführungsbeispiel sind insbesondere konfiguriert,
um die Frequenz der sinusförmigen Befehlsspannung Vc für
die Ausgangsspannung des Gleichwandlers 16 abhängig
von der Reduzierung der Temperatur von jeder Zelle Bij zu reduzieren.
Dies erreicht zusätzlich zu dem ersten, dritten, vierten,
zwölften und dreizehnten Vorteil den sechzehnten Vorteil
eines Kompensierens der Reduzierung des Innenwiderstand mit einer Erhöhung
der Temperatur jeder Zelle Bij, sodass sich die Menge eine Wärme,
die durch den Innenwiderstand zu erzeugen ist, erhöht.
Die Konfiguration reduziert zusätzlich das Prioritätsniveau
der Reduzierung der Spannungserfassungszeit von jeder Zelle auf niedriger
als dasselbe der Erhöhung der Auflösung einer
Erfassung der Spannung über jeder Zelle Bij, was es möglich
macht, die Verarbeitungslast für die Batterieüberwachung 20,
um die Spannungserfassungsverfahren auszuführen, zu reduzieren.
-
Die
Batterieüberwachung 20 und die Hybridsteuerung 12 gemäß dem
achten Ausführungsbeispiel sind konfiguriert, um die Frequenz
des Ladungs- und Entladungsstroms für jede Zelle Bij anzupassen,
um dadurch einen lokal maximalen Wert der Spannung über
jeder Zelle Bij, die an den Zielwert anzupassen ist, durch eine
Rückkopplung zu steuern. Dies erreicht zusätzlich
zu dem ersten, dritten, vierten, zwölften und dreizehnten
Vorteil den siebzehnten Vorteil eines soweit wie möglichen
Erhöhens der Amplitude des Ladungs- und Entladungsstroms für
jede Zelle Bij, während die Spannung über jeder Zelle
Bij angepasst wird, um gleich oder niedriger als die obere Grenze
zu sein.
-
Zehntes Ausführungsbeispiel
-
Eine
Batterieüberwachung gemäß dem zehnten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist unter
Bezugnahme auf 30 und 31 beschrieben.
-
(a2)
von 30 stellt in einem grafischen Format
schematisch einen Übergang der Temperatur einer Zelle Bij
als einer Zielzelle dar, während eine Rückkopplungssteuerung
eines lokal maximalen Werts der Spannung über der Zielzelle
Bij gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel
ausgeführt wird. (b2) von 30 stellt
in einem grafischen Format schematisch einen Übergang des
Ladungs- und Entladungsstroms für die Zielzelle Bij dar,
während die Rückkopplungssteuerung eines lokal
maximalen Werts der Spannung über der Zielzelle Bij gemäß dem
zehnten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. (c2)
von 30 stellt schematisch einen Übergang der
Spannung über der Zielzelle Bij dar, während die Rückkopplungssteuerung
eines lokal maximalen Werts der Spannung über der Zielzelle
Bij gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel
ausgeführt wird. Es sei bemerkt, dass (a1), (b1) und (c1)
von 24 in 30 als
(a1), (b1) und (c1) zum Vergleich dargestellt sind.
-
Wie
in (a2), (b2) und (c2) von 30 dargestellt
ist, sind die Batterieüberwachung 20 und die Hybridsteuerung 12 gemäß dem
zehnten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um die Menge
des Ladungs- und Entladungsstroms zu erhöhen und die Frequenz
des Ladungs- und Entladungsstroms zu ändern. Dies basiert
auf der Tatsache, dass, wie in 23 dargestellt
ist, der Wert der Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms, bei
dem der Innenwiderstand minimal wird, abhängig von der
Temperatur jeder Zelle Bij variiert.
-
Wie
im Vorhergehenden beschrieben ist, ist die Menge einer Wärme,
die durch jede Zelle Bij zu erzeugen ist, proportional zu dem Produkt
des Innenwiderstands und dem Quadrat des Ladungs- und Entladungsstroms
für jede Zelle Bij, und je größer der Innenwiderstand
ist, desto schwieriger ist die Erhöhung des Ladungs- und
Entladungsstroms.
-
Aus
diesen Gründen maximiert eine Minimierung des Innenwiderstands
von jeder Zelle Bij die Menge einer Wärme, die durch jede
Zelle Bij zu erzeugen ist. Bei dem zehnten Ausführungsbeispiel sind
somit die Batterieüberwachung 20 und die Hybridsteuerung 12 gemäß dem
zehnten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um die Frequenz
des Ladungs- und Entladungsstroms gemäß der Temperatur
von jeder Zelle Bij zu ändern, um die Menge einer Wärme,
die durch jede Zelle Bij zu erzeugen ist, zu maximieren.
-
Eine
Routine der Rückkopplungssteuerung eines lokal maximalen
Werts, die durch die Batterieüberwachung 20 und
die Hybridsteuerung 12 gemäß dem zehnten
Ausführungsbeispiel gemeinsam auszuführen ist,
ist im Folgenden beschrieben. Die Routine der Rückkopplungssteuerung
des lokal maximalen Werts wird durch die Batterieüberwachung 20 und
die Hybridsteuerung 12 in einem voreingestellten Zyklus
gemäß einem sowohl in der Batterieüberwachung 20 als
auch der Hybridsteuerung 12 gespeicherten Rückkopplungssteuerprogramm
wiederholt ausgeführt.
-
Die
zwischen den in 25 und 31 dargestellten
gleichen Routinen, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind,
sind in der Beschreibung weggelassen oder vereinfacht.
-
Bei
der Rückkopplungssteuerungsroutine schreiten die Batterieüberwachung 20 und
die Hybridsteuerung 12 zu einem Schritt S120b fort, wenn die
Operation bei dem Schritt S18 beendet ist, wobei die Batterie 14 der
Temperatursteigerungssteuerung ausgesetzt wird.
-
Bei
dem Schritt S120b führen die Batterieüberwachung 20 und
die Hybridsteuerung 12 gemeinsam eine Rückkopplungssteuerung
eines lokal maximalen Werts der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 aus,
um unter der Bedingung, dass die Menge einer Wärme, die
durch jede Zelle Bij zu erzeugen ist, maximal wird, an die obere
Grenze angepasst zu werden.
-
Die
Batterieüberwachung 20 und die Hybridsteuerung 12 steuern
insbesondere gemeinsam die Menge des Ladungs- und Entladungsstroms
für jede Zelle Bij, derart, dass ein lokal maximaler Wert
der Spannung über jeder Zelle Bij an die obere Grenze angepasst
wird, während die Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms
gesteuert wird, um den lokal maximalen Wert soweit wie möglich
zu reduzieren.
-
Die
verbleibenden Operationen der Batterieüberwachung 20 und
der Hybridsteuerung 12 gemäß dem zehnten
Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen identisch zu denselben
des Batteriemoduls 20 gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel.
-
Die
Batterieüberwachung 20 und die Hybridsteuerung 12 gemäß dem
zehnten Ausführungsbeispiel sind insbesondere konfiguriert,
um die Menge des Ladungs- und Entladungsstroms für jede
Zelle Bij zu erhöhen, derart, dass ein lokal maximaler
Wert der Spannung über jeder Zelle Bij an die obere Grenze angepasst
wird, während die Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms
gesteuert wird, um den lokal maximalen Wert zu reduzieren, umso
niedrig wie möglich zu sein. Dies erreicht den achtzehnten
Vorteil eines Maximierens der Menge einer Wärme, die durch
jede Zelle Bij zu erzeugen ist, unter der Bedingung, dass die Spannung über
jeder Zelle gleich oder niedriger als die obere Grenze ist.
-
Die
ersten bist achtzehnten Ausführungsbeispiele und deren
Modifikationen können innerhalb des Schutzbereichs der
vorliegenden Erfindung geändert und/oder modifiziert sein.
-
Bei
dem fünften Ausführungsbeispiel ist jede Blocküberwachungs-IC 40A konfiguriert,
um die TAD-Ausgangsdaten, die durch denselben erfasst werden, und
TAD-Ausgangsdaten, die von einer Blocküberwachungs-IC 40A,
die zu derselben auf einer Seite eines höheren Potentials
benachbart ist, gesendet werden, zu einer Blocküberwachungs-IC 40A,
die zu derselben auf einer Seite eines niedrigeren Potentials benachbart
ist, über Signalleitungen La und Lb zu senden.
-
Die
Blocküberwachungs-IC 40A mit dem niedrigsten Potential
ist konfiguriert, um
alle Stücke der TAD-Ausgangsdaten,
die von allen Blocküberwachungs-IC 40A auf einer
Seite eines höheren Potentials gesendet werden, zu empfangen, und
die
empfangenden Stücke der TAD-Ausgangsdaten und der TAD-Ausgangsdaten,
die dadurch erfasst werden, über Signalleitungen La und
Lb und den Isolator 26 zu der CPU 30 zu senden.
-
Der
Takt CLK und die Steuerungssignale, die von der CPU 30 gesendet
werden, werden über den Isolator 26 zu jeder Blocküberwachungs-IC 40A übertragen.
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Die
CPU
30 kann den Takt CLK und die Steuerungssignale zu einer
Blocküberwachungs-IC mit dem höchsten Potential
senden. Jede der Blocküberwachungs-IC
40A, die
die Blocküberwachungs-IC mit dem höchsten Potential
umfassen, ist konfiguriert, um zu einer Blocküberwachungs-IC
40A,
die zu derselben auf einer Seite eines niedrigeren Potentials benachbart
ist, über Signalleitungen La und Lb die TAD-Ausgangsdaten,
die dadurch erfasst werden, TAD-Ausgangsdaten, die von einer Blocküberwachungs-IC
40A,
die zu derselben auf einer Seite eines höheren Potentials
benachbart ist, gesendet werden, den Takt CLK und die Steuerungssignale
zu senden. Es sei bemerkt, dass als ein Verfahren eines Übertragens
von Signalen von einer Blocküberwachungs-IC
40A eines
höheren Potentials zu einer Blocküberwachungs-IC
40A eines
niedrigeren Potentials gut bekannte Verfahren, wie zum Beispiel Verfahren,
die in der
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2007-278913 offenbart sind, verwendet sein können.
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Bei
dem fünften Ausführungsbeispiel kann die Blocküberwachungs-IC 40A die
erfasste Spannung über den Isolator 26 zu der
CPU 30 ausgeben.
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Bei
jedem der ersten bis vierten Ausführungsbeispiele kann
jeder der Blocküberwachungs-IC 40 konfiguriert
sein, um Signale der TAD-Ausgangsdaten, die dadurch erfasst werden, über
Signalleitungen La und Lb zu einer Blocküberwachungs-IC 40,
die zu derselben auf einer Seite eines niedrigeren Potentials benachbart
ist, zu senden. Dies reduziert die Zahl der Isolatorelemente des
Isolators 26.
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Bei
dem fünften Ausführungsbeispiel können,
wenn ein Paar von TAD 52A und 52B für
jede Zelle Bij vorgesehen ist, um lediglich zu diagnostizieren,
ob eine Abnormität in der Batterieüberwachung 20 auftritt,
die zwei Spannungserfassungsmodi Modus 2 und Modus 3 weggelassen
sein. Eines der Modussignale Modus 2 und Modus 3 kann für
jede Zelle Bij geliefert werden.
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Bei
dem fünften Ausführungsbeispiel können drei
oder mehr TAD für jede Zelle Bij vorgesehen sein. Bei dieser
Modifikation können sich die Takte CLK für die
jeweiligen drei oder mehr TAD 52 voneinander unterscheiden.
Dies kann einen Unterschied ausmachen:
Die Reihenfolge der
Prioritätsniveaus der Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
und der Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit bei dem Spannungserfassungsverfahren
für die jeweiligen drei oder mehr TAD 52.
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Jeder
der drei oder mehr TAD kann daher die Spannung einer entsprechenden
Zelle Bij basierend auf der Reihenfolge der Prioritätsniveaus,
die für einen entsprechenden TAD bestimmt werden, erfassen.
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Bei
dem fünften Ausführungsbeispiel und dessen Modifikationen
ist eine Mehrzahl von Ringoszillatoren 52a für
jede Zelle Bij vorgesehen, es kann jedoch lediglich einen Ringoszillator
für jede Zelle Bij vorgesehen sein. Bei dieser Modifikation
kann eine Mehrzahl von Digitaldaten-Generatoren DG für
jede Zelle Bij vorgesehen sein, derart, dass dieselben lediglich
einen Ringoszillator gemeinsam verwenden. Dies kann eine Mehrzahl
von unterschiedlichen Objekten der TAD-Ausgangsdaten für
die gleiche Zielzelle ausgeben.
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Bei
dem vierten Ausführungsbeispiel kann die Frequenz des Taktes
CLK auf entweder den Hochfrequenzwert oder den Niederfrequenzwert
eingestellt sein, die vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf
begrenzt. Die Frequenz des Taktes CLK kann auf einen von drei oder
mehr unterschiedlichen Frequenzwerten eingestellt sein. Bei dieser
Modifikation kann ein Hysteresezeitraum für ein Warten
des Taktfrequenzumschaltens von einem der unterschiedlichen Frequenzwerte
zu einem anderen derselben zum Verhindern eines Jagens vorgesehen sein.
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Bei
dem vierten Ausführungsbeispiel wird die Frequenz des Taktes
CLK zu der tatsächlich eingestellten Frequenz umgeschaltet,
wenn ein Hysteresezeitraum gleich oder größer
als ein spezifizierter Zeitraum ist, der der Umschaltschwelle entspricht.
Der Hysteresezeitraum bedeutet einen Zeitraum, für den das
bei dem Schritt S62 bestimmte Resultat (fH oder fL) des Prioritätsniveaus
seit der Änderung des bestimmten Resultats von dem Wert
fH oder fL zu dem anderen derselben fortgesetzt wurde. Die vorliegende
Erfindung ist nicht auf das Umschaltverfahren gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel begrenzt.
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Wie
in 32 dargestellt ist, können sich ein Parameter,
wie zum Beispiel die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs HV, der
erforderlich ist, um die Frequenz des Taktes CLK von einem höheren
Wert zu einem niedrigeren Wert umzuschalten, und ein Parameter,
der erforderlich ist, um die Frequenz des Taktes CLK von einem höheren
Wert zu einem niedrigeren Wert umzuschalten, voneinander unterscheiden.
Dieses Verfahren kann angewendet sein, um die Frequenz des Taktes
CLK von einem von drei oder mehr Frequenzwerten, die sich voneinander
unterscheiden, zu einem anderen derselben umzuschalten.
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Bei
jedem der ersten bis zehnten Ausführungsbeispiele wird,
wenn die Frequenz des Taktes niedrig ist, die charakteristische
nähernde Kurve jedes Mal aktualisiert, wenn die Spannungserfassungsroutine
ausgeführt wird, um die Genauigkeit eines Erfassens der
Spannung über jeder Zelle Bij zu erhöhen. Da die
Ausgangscharakteristik von jedem TAD für einen kurzen Zeitraum
unverändert gehalten wird, kann die charakteristische nähernde
Kurve einmal jedes Mal aktualisiert werden, wenn ein Satz einer
Mehrzahl der Spannungserfassungsroutinen ausgeführt wird.
Bei dieser Modifikation kann der nähernde Aktualisierungszeitraum
für die niedrige Taktfrequenz vorzugsweise kürzer
als derselbe für die hohe Taktfrequenz sein. Als ein Verfahren
eines Erhöhens der Genauigkeit eines Erfassens der Spannung über
jeder Zelle Bij ist ein Verwenden der charakteristischen nähernden
Kurve gemäß jedem der ersten bis zehnten Ausführungsbeispiele
beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt.
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Es
ist insbesondere möglich, Verfahren auszuführen,
um die Temperatur der TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD zu korrigieren,
um einen Fehler, der in den TAD-Ausgangsdaten enthalten ist, zu
kompensieren; Dieser Fehler liegt an den Eingangs-Ausgangs-Charakteristika
von jeder elektronischen Komponente, die verwendet wird, um die
Spannung über jeder Zelle Bij außer für
jeden TAD zu erfassen, wie zum Beispiel Widerstände 44 und 46.
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Bei
diesem Fall ist die Frequenz einer Aktualisierung der Menge einer
Korrektur der Temperatur der TAD-Ausgangsdaten, wenn die Erhöhung
der Zellspannungserfassungsauflösung eine höhere
Priorität als die Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit
hat, höher als die Frequenz einer Aktualisierung der Menge
einer Korrektur der Temperatur für die TAD-Ausgangsdaten,
wenn die Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
eine niedrigere Priorität als die Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit
hat.
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Es
sei bemerkt, dass, um die Temperatur der TAD-Ausgangsdaten von jedem
TAD 52 zu korrigieren, die Temperatur von jedem TAD 52 unter
Verwendung von charakteristischen Eingangs-Ausgangs-Kurven von jedem
TAD 52 abhängig von der in 33 dargestellten
Temperatur erfasst werden kann.
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33 stellt schematisch charakteristische Eingangs-Ausgangs-Kurven
eines TAD 52 dar. Auf die charakteristische Eingangs-Ausgangs-Kurve(n) ist
im Folgenden als „charakteristische Ausgangskurve(n)” Bezug
genommen.
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Bezug
nehmend auf 33 sind als die charakteristischen
Ausgangskurven des TAD 52 die Beziehungen zwischen den
Variablen des Eingangsspannungssingals Vin in Einheiten einer Spannung (V)
und denselben der TAD-Ausgangsdaten in Einheiten eines LSB (= Least
Significant Bit = niederwertigsten Bit) als nichtlineare Kurven,
die abhängig von der Temperatur variieren, aufgezeichnet.
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Ein
Verfahren zum Bestimmen, ob die Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
eine höhere Priorität als die Reduzierung der
Zellspannungserfassungszeit hat, ist nicht auf ein Verfahren begrenzt,
das voraussetzt, dass die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs HV
im Wesentlichen null ist.
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Als
ein paralleles Hybridfahrzeug kann beispielsweise ein Fahrzeug,
in dem das Fahrzeugsteuerungssystem eingebaut ist, derart konfiguriert
sein, dass die Verbrennungsmaschine, die darin eingebaut ist, hauptsächlich
als eine Leistungsquelle außer zur Beschleunigung verwendet
wird. In diesem Fall können, selbst wenn die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs gleich oder größer als null ist,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist, Ströme,
die in die und aus der Hochspannungsbatterie fließen, niedrig
sein.
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In
einem solchen Fall kann es möglich sein, dass bestimmt
wird, dass die Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
eine höhere Priorität als die Reduzierung der
Zellspannungserfassungszeit hat, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
konstant ist.
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Wenn
das Fahrzeugsteuerungssystem, das in dem Hybridfahrzeug HV eingebaut
ist, in einem Modus in Betrieb ist, bei dem der MG 10 nicht
arbeitet, um entweder eine Leistung oder ein Drehmoment zu erzeugen,
kann es möglich sein, zu bestimmen, dass die Erhöhung
der Zellspannungserfassungsauflösung eine höhere
Priorität als die Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit
hat, wenn das Fahrzeugsteuerungssystem in dem Modus in Betrieb ist.
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Ein
Verfahren zum Bestimmen, ob die Erhöhung der Zellspannungserfassungsauflösung
eine höhere Priorität als die Reduzierung der
Zellspannungserfassungszeit hat, ist nicht auf verschiedene Verfahren
begrenzt, die die Fahrzeugfahrbedingungen, Ströme, die
in die und aus der Batterie 14 fließen, und/oder
Informationen, die anzeigen, ob elektrische Lasten mit der Batterie
verbunden sind, verwenden. Wenn beispielsweise ein Zeitraum, der
erforderlich ist, um die Spannung über jeder Zelle Bij
zu erfassen, größer als ein voreingestellter Zeitraum
ist, ist es möglich, zu bestimmen, dass die Erhöhung
der Zellspannungserfassungsauflösung eine höhere
Priorität als die Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit
hat. In diesem Fall kann die Hybridsteuerung 12 konfiguriert
sein, um die Ströme, die zwischen dem MG 10 und
der Batterie 14 transportiert werden, auf null einzustellen,
was es möglich macht, eine Leerlaufspannung der Batterie 14 mit
einer hohen Genauigkeit zu erfassen.
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Bei
jedem der sechsten bis zehnten Ausführungsbeispiele wird
die charakteristische nähernde Kurve mit einer voreingestellten
zeitlichen Abstimmung, während die Temperatursteigerungsteuerung für
die Batterie 14 ausgeführt wird, aktualisiert,
die vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Wenn
insbesondere das Prioritätsniveau der Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit
extrem hoch ist, wenn die Temperatursteigerungsteuerung für
die Batterie 14 ausgeführt wird, ist es möglich,
die Spannung über jeder Zelle Bij unter Verwendung einer
im Vorhergehenden vorbereiteten charakteristischen nähernden
Kurve für jede TAD 52 zu erfassen, ohne dieselbe
zu aktualisieren.
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Sowohl
bei dem sechsten als auch dem siebten Ausführungsbeispiel
ist die Frequenz des Taktes CLK auf einen maximalen Wert eingestellt,
wenn die Temperatursteigerungsteuerung für die Batterie 14 ausgeführt
wird, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt.
Wenn es Situationen gibt, bei denen das Prioritätsniveau
der Reduzierung der Zellspannungserfassungszeit extrem hoch ist,
ist es möglich, die Frequenz des Taktes CLK unter diesen Umständen
auf einen maximalen Wert einzustellen.
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Bei
sowohl dem achten als auch dem zehnten Ausführungsbeispiel
wird bei der Temperatursteigerungsteuerung für jede Zelle
Bij die Einschaltdauer des Treibsignals gcn für ein Umschaltelement
Scn durch eine PWM-Steuerung aus der Mitte von 50% moduliert, um
dadurch die Batterie 14 aufzuladen und zu entladen, die
vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die Einschaltdauer
des Treibsignals gcn für das Schaltelement Scn kann durch eine
PWM-Steuerung aus der Mitte eines voreingestellten Prozentwertes,
der höher oder niedriger als 50% ist, moduliert sein, um
dadurch die Batterie 14 gemäß der Erfordernis
nach einer höheren Spannung oder einer niedrigeren Spannung
als die Ausgangsspannung des Gleichwandlers 16 zu laden
und zu entladen.
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Die
Erhöhung des Ladungs- und Entladungsstroms mit einer Erhöhung
der Temperatur jeder Zelle Bij durch die Temperatursteigerungsteuerung
für jede Zelle Bij ist nicht auf die Spannungsrückkopplungssteuerung
begrenzt. Es ist insbesondere möglich, eine Steuerung mit
einer offenen Schleife auszuführen, um die Menge eines
Ladungs- und Entladungsstroms mit einer Erhöhung des gemessenen
Werts der Temperatur der Batterie 14 zu erhöhen.
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Unter
der Bedingung, dass die Spannung über jeder Zelle Bij gleich
oder niedriger als die obere Grenze ist, ist es möglich,
die Menge des Ladungs- und Entladungsstroms mit einer Erhöhung
des durch den Temperatursensor 80 gemessenen Werts der Temperatur
der Batterie 14 zu erhöhen. Eine Mehrzahl von
Temperatursensoren, die sich bei einer Mehrzahl von Abschnitten
der Batterie 14 befinden, kann vorgesehen sein, um die
Temperaturen der jeweiligen Abschnitte der Batterie 14 zu
messen. Bei dieser Modifikation ist es möglich, die Menge
des Ladungs- und Entladungsstroms mit einer Erhöhung eines
Durchschnittswerts der gemessenen Temperaturen der jeweiligen Abschnitte
der Batterie 14 zu erhöhen.
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Als
eine Einrichtung zum Fassen der Temperatur von jeder Zelle Bij kann
zusätzlich zu einer Temperaturerfassungseinrichtung und
einer Einrichtung zum Erfassen eines lokal maximalen Werts des Ladungs-
und Entladungsstroms eine Einrichtung zum Erfassen der Temperatursteigerungssteuerungszeit (Ladungs-
und Entladungsverfahrenszeit) verwendet sein. Da insbesondere die
Temperatur jeder Zelle Bij umso stärker erhöht
wird, je länger die Ladungs- und Entladungsverfahrenszeit
ist, ist es möglich, den Ladungs- und Entladungsstrom mit
einer Erhöhung des erfassten Werts der Ladungs- und Entladungsverfahrenszeit
zu erhöhen.
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Das
Verfahren, um die Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms mit
einer Erhöhung der Temperatur von jeder Zelle Bij durch
die Temperatursteigerungssteuerung zu reduzieren, ist nicht auf
die Spannungsrückkopplungssteuerung begrenzt. Es ist insbesondere
möglich, eine Steuerung mit einer offenen Schleife auszuführen,
um die Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms mit einer Erhöhung
des gemessenen Werts der Temperatur der Batterie 14 zu
reduzieren.
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Unter
der Bedingung, dass die Spannung über jeder Zelle Bij gleich
oder niedriger als die obere Grenze ist, ist es möglich,
die Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms mit einer Erhöhung des
durch den Temperatursensor 80 gemessenen Werts der Temperatur
der Batterie 14 zu reduzieren. Eine Mehrzahl von Temperatursensoren,
die sich bei einer Mehrzahl von Abschnitten der Batterie 14 befinden,
kann vorgesehen sein, um die Temperaturen der jeweiligen Abschnitte
der Batterie 14 zu messen. Bei dieser Modifikation ist
es möglich, die Menge des Ladungs- und Entladungsstroms
mit einer Erhöhung eines Durchschnittswerts der gemessenen
Temperaturen der jeweiligen Abschnitte der Batterie 14 zu
erhöhen.
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Als
eine Einrichtung zum Fassen der Temperatur von jeder Zelle Bij kann
zusätzlich zu der Temperaturerfassungseinrichtung und einer
Einrichtung zum Erfassen eines lokal maximalen Werts des Ladungs-
und Entladungsstroms eine Einrichtung zum Erfassen der Temperatursteigerungssteuerungszeit (Ladungs-
und Ladungsverfahrenszeit) verwendet sein. Da die Temperatur jeder
Zelle Bij umso stärker erhöht wird, je länger
die Ladungs- und Entladungsverfahrenszeit ist, ist es insbesondere
möglich, die Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms
mit einer Erhöhung des erfassten Wertes der Ladungs- und
Entladungsverfahrenszeit zu reduzieren.
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Das
Verfahren, um entweder die Frequenz oder die Menge des Ladungs-
und Entladungsstroms mit einer Erhöhung der Temperatur
von jeder Zelle Bij durch die Temperatursteigerungssteuerung zu ändern,
ist nicht auf eines der bei den achten bis zehnten Ausführungsbeispielen
beschriebenen Verfahren begrenzt. Bei dem zehnten Ausführungsbeispiel
ist es beispielsweise möglich, entweder die Frequenz oder
die Menge des Ladungs- und Entladungsstroms basierend auf einer
Abbildung zu ändern. Die Abbildung umfasst Informationen,
die eine Beziehung zwischen einer Variablen der Temperatur der Batterie 14,
einer Variablen der Frequenz des Ladungs- und Entladungsstroms und
einem Parameter, wie zum Beispiel einem Modulationsfaktor, der erforderlich
ist, um den Ladungs- und Entladungsstrom zu ändern, anzeigen.
Es ist möglich, sowohl die bei dem achten Ausführungsbeispiel
beschriebene Spannungsrückkopplungssteuerung als auch die
bei dem neunten Ausführungsbeispiel beschriebene Spannungsrückkopplungssteuerung
zu verwenden.
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Bei
jedem der sechsten bis zehnten Ausführungsbeispiele besteht,
wenn die Temperatursteigerungssteuerung ausgeführt wird,
die Bedingung darin, dass die Spannung über jeder Zelle
Bij gleich oder niedriger als die obere Grenze ist, die vorliegende
Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt.
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Es
ist insbesondere möglich, die Bedingung vorzusehen, dass
die Spannung über jeder Zelle Bij gleich oder größer
als eine untere Grenze ist. Die untere Grenze wird derart bestimmt,
dass, wenn die Spannung über jeder Zelle Bij gleich oder
größer als die untere Grenze ist, die Reduzierung
der Zuverlässigkeit jeder Zelle Bij verhindert werden kann.
Wenn die Spannung über der Zelle Bij durch die Rückkopplungssteuerung
der Spannung über der Zelle Bij nicht übermäßig
reduziert werden kann, um an die untere Grenze angepasst zu werden,
kann eine Reduzierung der Spannung über der Zelle Bij von
ihrer unteren Grenze ohne eine besondere Bestimmung, ob die Spannung über
der Zelle Bij gleich oder niedriger als die untere Grenze ist, verhindert
werden.
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Als
Leistungswandelschaltungen, die sich zwischen der Hochspannungsbatterie 14 und
dem MG 10 befinden, können der Gleichwandler 16 und der
Wechselrichter IV verwendet sein, eine andere Schaltung kann sich
jedoch dazwischen befinden.
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Ein
Gegenanhebungswandler (englisch: buck boost converter) kann sich
als der Gleichwandler anstelle des Gleichwandlers 16 zwischen
der Hochspannungsbatterie 14 und dem MG 10 befinden.
Der Gegenanhebungswandler besteht aus einem ersten Paar von Umschaltelementen,
die über der Batterie 14 parallel geschaltet sind,
einem Kondensator, einem zweiten Paar von Umschaltelementen, die über
dem Kondensator parallel geschaltet sind, und einer Spule. Die Spule
ist konfiguriert, um einen Verbindungspunkt zwischen dem ersten
Paar von Umschaltelementen und denselben zwischen dem zweiten Paar
von Umschaltelementen zu verbinden. Drei Gegenanhebungswandler können
derart positioniert sein, dass eine Ausgangsspannung von jedem der
Gegenanhebungswandler an eine entsprechende Phase des MG 10 angelegt
ist. Bei dieser Modifikation kann ein Umschalter zwischen dem MG 10 und
jedem der Wandler vorgesehen sein, wenn verhindert wird, dass der
MG 10 basierend auf der Ladung und Entladung des Kondensators
getrieben wird. Die Ladung und Entladung des Kondensators können
ausgeführt werden, wenn der Umschalter geöffnet
ist.
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Als
Leistungswandlerschaltungen, die mit der Hochspannungsbatterie 14 verbunden
sind, ist ein Gleichwandler zum Senken einer Spannung über der
Batterie 14 und zum Anlegen der gesenkten Spannung an eine
Leistungsversorgungsquelle (eine Niederspannungsbatterie) für
Zubehör in dem Hybridfahrzeug HV eingebaut. Bei dieser
Modifikation ermöglicht eine Transport von Ladungen zwischen
der Hochspannungsbatterie 14 und der Niederspannungsbatterie
eine Temperatursteigerungssteuerung der Hochspannungsbatterie 14.
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Die
Zahl von Zellen in jedem Batterieblock ist nicht auf sechs begrenzt,
und eine IC, die für jede Zelle Bij vorgesehen ist und
betriebsfähig ist, um die Spannung über einer
entsprechenden Zelle Bij zu überwachen, kann verwendet
sein. Als das Erfassungsziel von jedem TAD kann jeder Batterieblock verwendet
sein.
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Bei
jedem der ersten bis zehnten Ausführungsbeispiele werden
die TAD-Ausgangsdaten von jedem TAD 52 geschätzt,
um über eine serielle Leitung transportiert zu werden,
die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Jeder
TAD 52 kann insbesondere in der Frequenz fH nicht verwendete
Bits über eine Leitung übertragen, und die verbleibenden
Bits, die in der Frequenz fH verwendet werden, über eine
andere Leitung übertragen. Dies ermöglicht, dass
der Mikrocomputer 60 lediglich die verbleibenden Bits erhält,
wenn die Frequenz fH des Taktes CLK verwendet wird, um dadurch die
Spannung über jeder Zelle Bij zu berechnen. Dies reduziert
die Verarbeitungslast, die erforderlich ist, um die Spannung über
jeder Zelle Bij zu berechnen.
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Als
jeder TAD 52 kann der Zwischenspeichercodierer 52d weggelassen
sein. Jeder TAD 52 gemäß dieser Modifikation
kann konfiguriert sein, um die Zahl von logischen Invertierungen
des Ausgangssignals des Ringoszillators 52a als ganze Zahl
zu zählen.
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Verschiedene
Typen von Fahrzeugsteuerungssystemen gemäß der
vorliegenden Erfindung können in verschiedenen Typen von
Fahrzeugen, wie zum Beispiel einem elektrischen Automobil, eingebaut
sein.
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Als
jede Zelle für die Hochspannungsbatterie 14 ist
eine Lithium-Ionen-Sekundärzelle verwendet, es können
jedoch alternative Typen von Sekundärbatterien, wie zum
Beispiel Nickel-Wasserstoff-Sekundärbatterien, verwendet
sein.
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Bei
jedem der ersten bis zehnten Ausführungsbeispiele ist die
Hochspannungsbatterie 14 als ein Batteriepaket entworfen,
dieselbe kann jedoch als eine Niederspannungsbatterie oder eine
Batterie für Personalcomputer, Zelltelefone oder Kameras entworfen
sein.
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Als
das Erfassungsziel von jedem TAD 52 kann beispielsweise
die Spannung eines Piezo-Injektors, der beispielsweise in Fahrzeugen
einbaubar ist, verwendet sein.
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Obwohl
das beschrieben wurde, was derzeit als die Ausführungsbeispiele
und ihre Modifikationen der vorliegenden Erfindung betrachtet wird,
versteht es sich von selbst, dass verschiedene Modifikationen, die
noch nicht beschrieben sind, daran vorgenommen sein können,
und es ist beabsichtigt, in den beigefügten Ansprüchen
alle solchen Modifikationen, die in den Schutzbereich der Erfindung
fallen, abzudecken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-98453 [0001]
- - JP 2009-043314 [0001]
- - US 5396247 [0003]
- - JP 05-259907 [0003]
- - JP 10-070462 [0005]
- - JP 2007-278913 [0229, 0379]
- - JP 2007-12568 [0261]