JP2009248889A - 電池温度制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電池の温度を制御することで、回生ブレーキによる充電電力量の低下を適切に防止することが可能な電池温度制御装置を提供する。
【解決手段】電池温度制御装置は、電池温度に基づいて電池の充放電電力量を制限するハイブリッド車両に好適に適用される。具体的には、温度制御手段は、過去走行時の回生ブレーキによる回生電力量に基づいて電池の目標温度を設定し、当該目標温度となるように電池の温度を制御する。これにより、低温環境下などにおいて、必要最低限の投入エネルギーによって、充電電力量の低下を防止することが可能となる。
【選択図】図3
【解決手段】電池温度制御装置は、電池温度に基づいて電池の充放電電力量を制限するハイブリッド車両に好適に適用される。具体的には、温度制御手段は、過去走行時の回生ブレーキによる回生電力量に基づいて電池の目標温度を設定し、当該目標温度となるように電池の温度を制御する。これにより、低温環境下などにおいて、必要最低限の投入エネルギーによって、充電電力量の低下を防止することが可能となる。
【選択図】図3
Description
本発明は、ハイブリッド車両に搭載される電池(バッテリ)の温度制御を行う技術分野に関する。
この種の技術が、例えば特許文献1に記載されている。具体的には、特許文献1には、ハイブリッド車両において、電池温度の過上昇(若しくは下降)を防止するために、充電電力(若しくは放電電力)を制限する技術が提案されている。
しかしながら、上記の特許文献1に記載された技術では、充電電力を制限したことに起因して、走行時の回生ブレーキによる充電電力量が減少してしまう場合があった。例えば、低温環境下などにおいては、電池温度低下により充電電力の制限値が比較的小さい値に設定される傾向にあるが、そのために、回生ブレーキ時の充電電力量が大きく制限されてしまう場合があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電池の温度を制御することで、回生ブレーキによる充電電力量の低下を適切に防止することが可能な電池温度制御装置を提供することを目的とする。
本発明の1つの観点では、モータジェネレータとの間で電力の授受を行う電池の温度に基づいて、前記電池における充放電電力量を制限するハイブリッド車両に適用される電池温度制御装置は、過去走行時の回生ブレーキによる回生電力量に基づいて前記電池の目標温度を設定し、前記目標温度となるように前記電池の温度を制御する温度制御手段を備える。
上記の電池温度制御装置は、電池温度に基づいて電池の充放電電力量を制限するハイブリッド車両に好適に適用される。具体的には、温度制御手段は、過去走行時の回生ブレーキによる回生電力量に基づいて電池の目標温度を設定し、当該目標温度となるように電池の温度を制御する。これにより、低温環境下などにおいて、回生ブレーキによる充電電力量(回生電力量)の低下を適切に防止することが可能となる。
上記の電池温度制御装置の一態様では、前記温度制御手段は、前記過去走行時における前記回生ブレーキによる回生可能な最大電力量に基づいて、前記目標温度を設定する。これにより、必要最低限の投入エネルギーによって、充電電力量の低下を防止することが可能となる。
上記の電池温度制御装置の他の一態様では、前記温度制御手段は、前記過去走行時において運転パターンが通常運転パターンである際の前記回生ブレーキによる回生電力量に基づいて、前記電池の目標温度を設定する。これにより、電池温度を調整する際の必要熱エネルギーを適切に低減しつつ、回生電力量を確保することが可能となる。
上記の電池温度制御装置の他の一態様では、外部電源から充電した電力を動力として使用するプラグインハイブリッド車両に適用され、前記温度制御手段は、前記プラグインハイブリッド車両の駐車中において、前記目標温度となるように前記電池の温度を制御する。これにより、走行開始直後などにおいて、回生ブレーキによる充電電力量を適切に確保することが可能となる。
上記の電池温度制御装置において好適には、前記温度制御手段は、現在の走行中におけるブレーキ操作量に基づいて、前記電池の目標温度を変更する。これにより、同一走行経路において運転者が異なる場合であっても、ブレーキ操作量の違いを今回のトリップ中に反映することができる。よって、効率的な電池温度の調整を行うことが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態について説明する。
まず、本発明の第1実施形態について説明する。
(装置構成)
図1は、第1実施形態に係る電池温度制御装置を適用したハイブリッド車両100の概略構成図を示す。図示のように、ハイブリッド車両100は、主に、エンジン(内燃機関)1と、車軸2と、車輪3と、モータジェネレータMG1、MG2と、プラネタリギヤ4と、インバータ5と、電池(バッテリ)6と、電池用ヒータ8と、ECU(Electronic Control Unit)20と、を備える。
図1は、第1実施形態に係る電池温度制御装置を適用したハイブリッド車両100の概略構成図を示す。図示のように、ハイブリッド車両100は、主に、エンジン(内燃機関)1と、車軸2と、車輪3と、モータジェネレータMG1、MG2と、プラネタリギヤ4と、インバータ5と、電池(バッテリ)6と、電池用ヒータ8と、ECU(Electronic Control Unit)20と、を備える。
車軸2は、エンジン1及びモータジェネレータMG2の動力を車輪3に伝達する動力伝達系の一部である。車輪3は、ハイブリッド車両100の車輪であり、説明の簡略化のため、図1では特に左右前輪のみが表示されている。エンジン1は、ガソリンエンジンなどによって構成され、ハイブリッド車両100の主たる推進力を出力する動力源として機能する。エンジン1は、ECU20によって種々の制御が行われる。具体的には、ECU20は、エンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度(スロットル開度)を制御したりする。
モータジェネレータMG1は、主として電池6を充電するための発電機、或いはモータジェネレータMG2に電力を供給するための発電機として機能するように構成されており、エンジン1の出力により発電を行う。例えば、モータジェネレータMG1は、制動時(減速時)において回生ブレーキとして機能して、回生運転を行うことで発電する。また、モータジェネレータMG2は、主としてエンジン1の出力をアシスト(補助)する電動機として機能するように構成されている。ハイブリッド車両100が電気走行(EV走行)する場合には、エンジン1を駆動源とせずに、モータジェネレータMG2を駆動源として走行する。これらのモータジェネレータMG1、MG2は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。プラネタリギヤ(遊星歯車機構)4は、エンジン1の出力をモータジェネレータMG1及び車軸2へ分配することが可能に構成され、動力分割機構として機能する。
インバータ5は、電池6と、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2との間の電力の入出力を制御する直流交流変換機である。例えば、インバータ5は、電池6から取り出した直流電力を交流電力に変換して、或いはモータジェネレータMG1によって発電された交流電力をそれぞれモータジェネレータMG2に供給すると共に、モータジェネレータMG1によって発電された交流電力を直流電力に変換して電池6に供給することが可能に構成されている。
電池6は、モータジェネレータMG1及び/又はMG2を駆動するための電源として機能することが可能に構成されると共に、モータジェネレータMG1及び/又はMG2が発電した電力を充電可能に構成された蓄電池である。また、電池6には、電池6の充電量などを示すSOC(State Of Charge)を検出可能に構成されたSOCセンサ6a、及び電池6の温度(電池6のセル温度に相当し、以下では単に「電池温度」と呼ぶ。)を検出可能に構成された電池温度センサ6bが設けられている。SOCセンサ6a及び電池温度センサ6bは、それぞれ検出したSOC及び電池温度に対応する検出信号をECU20に供給する。
なお、電池6を保護する目的から、ECU20により、電池温度に基づいて電池6の充放電電力の制限値が設定されて、電池6における充放電電力量の制限が行われる。以下では、電池6の充電電力の制限値を「充電電力制限値」と呼び、電池6の放電電力の制限値を「放電電力制限値」と呼ぶ。また、充電電力制限値及び放電電力制限値をまとめて「充放電電力制限値」と呼ぶ。
更に、電池6には、電池温度を調整可能に構成された電池用ヒータ8が設けられている。電池用ヒータ8は、例えば抵抗加熱器やペルチェヒータなどで構成され、供給される電力に応じて発熱する。電池用ヒータ8は、ECU20によって供給される電力などの制御が行われる。なお、電池用ヒータ8によって電池温度を調整することに限定はされず、エンジン燃焼熱を用いて電池温度を調整しても良い。
ECU20は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)などを備え、ハイブリッド車両100内の各構成要素に対して制御を行う電子制御ユニットである。本実施形態では、主に、ECU20は、電池6の目標温度を設定し、当該目標温度に基づいて電池温度の調整を行う。具体的には、ECU20は、電池温度が当該目標温度となるように電池用ヒータ8に対して制御を行う。このように、ECU20は、本発明における電池温度制御装置に相当し、温度制御手段として機能する。なお、ECU20は、ハイブリッド車両100内の構成要素に対して種々の制御を行うが、本発明に特に関係のない制御については説明を省略する。
(電池温度制御方法)
次に、第1実施形態においてECU20が行う電池温度制御方法について、具体的に説明を行う。
次に、第1実施形態においてECU20が行う電池温度制御方法について、具体的に説明を行う。
第1実施形態では、ECU20は、過去走行時の回生ブレーキによる回生電力量(具体的には、モータジェネレータMG1が回生することによって発電された電力量)に基づいて電池6の目標温度を設定し、当該目標温度となるように電池温度を制御する。具体的には、ECU20は、過去走行時における回生ブレーキによる回生可能な最大電力量(以下では「回生可能最大電力量」と呼ぶ。)に基づいて、目標温度を設定する。より具体的には、ECU20は、充放電電力制限値が当該回生可能最大電力量以上になる電池温度を目標温度として、電池6の温度調整を行う。
なお、回生可能最大電力量は、過去のトリップにおいて得られた、充電電力制限がない状態(つまり、電池温度による充電電力の制限がほとんど無いと考えることができる状態)での電池6の充電可能な最大電力量に対応する。また、回生可能最大電力量は、過去のトリップ時(例えば前回のトリップ時)において回生ブレーキによる充電電力量を記録することで得られる。
このように電池温度を調整する理由は、以下の通りである。例えば低温環境下などにおいては、電池温度の低下により、電池6の充放電特性が悪化する傾向にある。これは、電池6の化学的特性などに起因する。基本的には、このように充放電特性が悪化した場合において電池6を適切に保護するために、前述したように充放電電力制限値が設定されて、電池6の充放電電力量が制限される。例えば、充放電電力制限値は、電池温度やSOCなどにより定まり、低温環境下(例えば0℃)では、高温環境下(例えば25℃)よりも小さな値(絶対値において)が設定される。なお、充放電電力制限値が小さいほど、充放電電力量が制限される度合いが大きくなる。
ここで、低温環境下においては、電池6の充電電力量が比較的大きく制限されることで、回生ブレーキ時の充電電力量が制限されて、燃費が悪化する傾向にあると言える。また、低温環境下においては、電池6の放電電力量が比較的大きく制限されることで、走行するのに必要なエンジン出力が増大して、燃費が悪化する傾向にあると言える。
したがって、第1実施形態では、このような充放電電力量を制限したことによる充電電力量の低下などを抑制するために、過去のトリップにおける回生可能最大電力量以上の充放電電力制限値になる電池温度に温度調整を行う。これにより、必要最低限の投入エネルギーによって、充電電力量の低下を防止できる。したがって、燃費の悪化などを抑制することが可能となる。
図2を参照して、電池6の充放電電力量を制限することによって発生する不具合を具体的に説明する。図2は、車速と充放電電力量との関係の一例を示した図である。具体的には、図2(a)は車速を示し、図2(b)は充放電電力量を示している。図2(b)では、上方向に放電電力量を示し、下方向に充電電力量を示している。また、図2(b)では、実線A1及び実線A2は、それぞれ、低温環境下(例えば0℃)で始動した際の放電電力制限値及び充電電力制限値の時間変化を示している。また、実線B1及び実線B2は、それぞれ、高温環境下(例えば25℃)で始動した際の放電電力制限値及び充電電力制限値の時間変化を示している。
図2(b)に示すように、低温環境下で始動した場合には、高温環境下で始動した場合と比較して、放電電力制限値及び充電電力制限値の絶対値が小さいことがわかる。そのため、低温環境下においては、例えばハッチング領域C1、C2で示すように、回生ブレーキによって十分に回生できていないことがわかる。つまり、高温環境下と比較して、充電電力量が小さくなっていることがわかる。詳しくは、ハッチング領域C1、C2に相当する電力量が無駄になっていると言える。この場合には、燃費が悪化する傾向にあると考えられる。
(電池温度制御処理)
次に、図3を参照して、第1実施形態における電池温度制御処理について説明する。図3は、第1実施形態における電池温度制御処理を示すフローチャートである。当該処理は、ECU20によって繰り返し実行される。
次に、図3を参照して、第1実施形態における電池温度制御処理について説明する。図3は、第1実施形態における電池温度制御処理を示すフローチャートである。当該処理は、ECU20によって繰り返し実行される。
まず、ステップS101では、ECU20は、電池温度センサ6bより電池温度(以下、適宜「thb1」と表記する。)を取得すると共に、SOCセンサ6aよりSOCを取得する。そして、処理はステップS102に進む。ステップS102では、ECU20は、ステップS101で取得された電池温度thb1及びSOCなどから、充電電力制限値(以下、適宜「Win1」と表記する。)を計算する。そして、処理はステップS103に進む。
ステップS103では、ECU20は、過去のトリップ時に記録された回生可能最大電力量(以下、適宜「Win2」と表記する。)を読み取る。例えば、ECU20は、前回のトリップ時において記録された回生可能最大電力量Win2、或いは過去数回のトリップ時において記録された回生可能最大電力量Win2(この場合の回生可能最大電力量Win2は、過去数回のトリップにおける電池6の充電可能な最大電力量の最大値となる)を読み取る。以上の処理が終了すると、処理はステップS104に進む。
ステップS104では、ECU20は、ステップS103で得られた回生可能最大電力量Win2がステップS102で得られた充電電力制限値Win1よりも大きいか否かを判定する。この判定では、電池温度を調整すべき状況であるか否か(つまり電池温度を上昇させるべき状況であるか否か)を判定している。回生可能最大電力量Win2が充電電力制限値Win1よりも大きい場合(ステップS104;Yes)、処理はステップS105に進む。この場合には、電池温度を調整すべき状況であると言える。したがって、ステップS105以降の処理で、電池温度を調整するための処理が実行される。これに対して、回生可能最大電力量Win2が充電電力制限値Win1以下である場合(ステップS104;No)、電池温度を調整すべき状況ではないと言えるため、処理は当該フローを抜ける。
ステップS105では、ECU20は、充電電力制限値Win1が回生可能最大電力量Win2と等しくなる場合の電池温度(以下、適宜「thb2」と表記する。)を計算する。つまり、ECU20は、ステップS103で得られた回生可能最大電力量Win2が充電電力制限値となるような電池温度thb2を求める。例えば、ECU20は、電池温度thb1などから充電電力制限値Win1を求める際に行った演算(ステップS102における計算)と逆の演算を行うことにより、回生可能最大電力量Win2に対応する電池温度thb2を求める。そして、処理はステップS106に進む。
ステップS106では、ECU20は、ステップS105で得られた電池温度thb2を電池6の目標温度に設定する。そして、処理はステップS107に進む。ステップS107では、ECU20は、電池温度が目標温度thb2となるように、電池温度の調整を実行する。具体的には、ECU20は、電池温度が目標温度thb2となるように電池用ヒータ8に対して制御を行う。そして、処理は当該フローを抜ける。
以上説明した電池温度制御処理によれば、過去走行時の回生可能最大電力量以上の充放電電力制限値になる電池温度に温度調整を行うことで、必要最低限の投入エネルギーによって、回生電力量(充電電力量)の低下を防止することが可能となる。
なお、充電電力制限値Win1が回生可能最大電力量Win2と等しくなるような電池温度thb2を目標温度に設定することに限定はされず(ステップS105、S106参照)、充電電力制限値Win1が回生可能最大電力量Win2よりも大きくなるような電池温度を目標温度に設定しても良い。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態でも、前述した第1実施形態と同様に、過去走行時の回生ブレーキによる回生電力量に基づいて電池6の目標温度を設定し、当該目標温度となるように電池温度を制御する。しかしながら、第2実施形態では、過去走行時において運転パターンが通常運転パターンである際の回生ブレーキによる回生電力量に基づいて電池6の目標温度を設定する点で、第1実施形態と異なる。具体的には、第2実施形態では、通常運転パターンの実施中に記憶された回生可能最大電力量に基づいて目標温度を設定して、電池6の温度調整を行う。つまり、通常運転パターンでの回生可能最大電力量以上の充放電電力制限値になる電池温度に温度調整を行う。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態でも、前述した第1実施形態と同様に、過去走行時の回生ブレーキによる回生電力量に基づいて電池6の目標温度を設定し、当該目標温度となるように電池温度を制御する。しかしながら、第2実施形態では、過去走行時において運転パターンが通常運転パターンである際の回生ブレーキによる回生電力量に基づいて電池6の目標温度を設定する点で、第1実施形態と異なる。具体的には、第2実施形態では、通常運転パターンの実施中に記憶された回生可能最大電力量に基づいて目標温度を設定して、電池6の温度調整を行う。つまり、通常運転パターンでの回生可能最大電力量以上の充放電電力制限値になる電池温度に温度調整を行う。
なお、通常運転パターンは、頻繁に通過する道路(例えば通勤路)での運転パターンに相当する。言い換えると、通常運転パターンは、繰り返し運転パターンに相当する。なお、第2実施形態における制御も、前述したようなハイブリッド車両100(図1参照)に対して適用され、ECU20によって実行される。
このように通常運転パターンでの回生可能最大電力量に基づいて目標温度を設定する理由は、以下の通りである。通常運転パターンが実施されたトリップであるかを考慮せずに、過去のトリップ(例えば前回のトリップ)における回生可能最大電力量を用いて目標温度を設定した場合には、目標温度が比較的高く設定される可能性があると考えられる。具体的には、例えば過去のトリップ中において回生電力量が大きく増加するような急加減速走行が実施された場合には、この際の回生電力量が回生可能最大電力量(比較的大きな電力量となる)として用いられることにより、目標温度が比較的高く設定されるものと考えられる。このような場合には、今回のトリップにおいて加減速が少ないような運転が実施された場合においても、目標温度が無駄に高く設定されてしまい、電池6を加熱するのに必要な熱エネルギーが増加してしまうと考えられる。
したがって、第2実施形態では、急加減速走行などが行われていない運転パターンが実施された際の、つまり過去のトリップにおいて通常運転パターンが実施された際の、回生ブレーキによる回生可能最大電力量に基づいて目標温度を設定する。これにより、電池温度を調整する際の必要熱エネルギーを適切に低減しつつ、回生電力量を確保することが可能となる。
図4は、第2実施形態における電池温度制御処理を示すフローチャートである。当該処理も、前述したECU20によって繰り返し実行される。
ステップS201、S202の処理は、前述したステップS101、S102の処理(図3参照)と同一であるため、その説明を省略する。
ステップS203では、ECU20は、通常運転パターンを取得する。例えば、ECU20は、カーナビゲーションシステムが有する走行軌跡情報や曜日情報などに基づいて繰り返し運転パターンを判定することで、通常運転パターンを取得する。一例としては、月曜日〜金曜日までは通勤路を走行するものと推定して、当該通勤路での運転パターンを通常運転パターンとして用いる。以上の処理が終了すると、処理はステップS204に進む。
ステップS204では、ECU20は、ステップS203で取得された通常運転パターンの実施中に記録された回生可能最大電力量(以下、適宜「Win3」と表記する。)を読み取る。そして、処理はステップS205に進む。
ステップS205では、ECU20は、ステップS204で得られた回生可能最大電力量Win3がステップS202で得られた充電電力制限値Win1よりも大きいか否かを判定する。回生可能最大電力量Win3が充電電力制限値Win1よりも大きい場合(ステップS205;Yes)、処理はステップS206に進み、回生可能最大電力量Win3が充電電力制限値Win1以下である場合(ステップS205;No)、処理は当該フローを抜ける。
ステップS206では、ECU20は、充電電力制限値Win1が回生可能最大電力量Win3と等しくなる場合の電池温度(以下、適宜「thb3」と表記する。)を計算する。つまり、ECU20は、ステップS204で得られた回生可能最大電力量Win3が充電電力制限値となるような電池温度thb3を求める。そして、処理はステップS207に進む。
ステップS207では、ECU20は、ステップS206で得られた電池温度thb3を電池6の目標温度に設定する。そして、処理はステップS208に進む。ステップS208では、ECU20は、電池温度が目標温度thb3となるように、電池温度の調整を実行する。そして、処理は当該フローを抜ける。
以上説明した電池温度制御処理によれば、通常運転パターンでの回生可能最大電力量に基づいて目標温度を設定することで、電池温度を調整する際の必要熱エネルギーを適切に低減しつつ、回生電力量を確保することが可能となる。
なお、充電電力制限値Win1が回生可能最大電力量Win3と等しくなるような電池温度thb3を目標温度に設定することに限定はされず(ステップS206、S207参照)、充電電力制限値Win1が回生可能最大電力量Win3よりも大きくなるような電池温度を目標温度に設定しても良い。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態でも、前述した第1及び第2実施形態と同様に、過去走行時の回生ブレーキによる回生電力量に基づいて電池6の目標温度を設定し、当該目標温度となるように電池温度を制御する。しかしながら、第3実施形態では、プラグインハイブリッド車両の駐車中に電池温度の制御を行う点で、第1及び第2実施形態と異なる。具体的には、第3実施形態では、プラグインハイブリッド車両の駐車中において、前述したような回生可能最大電力量以上の充放電電力制限値になる電池温度に温度調整を行う。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態でも、前述した第1及び第2実施形態と同様に、過去走行時の回生ブレーキによる回生電力量に基づいて電池6の目標温度を設定し、当該目標温度となるように電池温度を制御する。しかしながら、第3実施形態では、プラグインハイブリッド車両の駐車中に電池温度の制御を行う点で、第1及び第2実施形態と異なる。具体的には、第3実施形態では、プラグインハイブリッド車両の駐車中において、前述したような回生可能最大電力量以上の充放電電力制限値になる電池温度に温度調整を行う。
このようにプラグインハイブリッド車両の駐車中に電池温度の制御を行う理由は、以下の通りである。走行中に電池温度の調整を行う場合には、熱エネルギーの投入に対して、電池温度変化の反応が比較的遅いと言える。このため、走行開始直後に電池6の温度調整をしようとしても温度変化が遅れるため、走行開始直後に電池温度が目標温度に到達しない可能性が高いものと考えられる。したがって、第3実施形態では、プラグインハイブリッド車両の駐車中に、充放電電力制限値が回生可能最大電力量以上になる電池温度に保持する。これにより、走行開始直後などにおいて、回生ブレーキによる充電電力量を適切に確保することが可能となる。
図5は、第3実施形態に係る電池温度制御装置を適用したプラグインハイブリッド車両101の概略構成図を示す。図示のように、プラグインハイブリッド車両101は、主に、エンジン1と、車軸2と、車輪3と、モータジェネレータMG1、MG2と、プラネタリギヤ4と、インバータ5と、電池6と、電池用ヒータ8と、外部充電装置15と、ECU21と、を備える。プラグインハイブリッド車両101は、家庭用電源などの外部電源から充電した電力を動力として使用するハイブリッド車両である。なお、前述したハイブリッド車両100(図1参照)における構成要素と同一の構成要素に対しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
外部充電装置15は、図示しない外部電源に接続可能に構成されており、当該外部電源から電力の供給を受けることによって電池6の充電を行う。また、外部充電装置15は、外部電源に接続されているか否かを判定する機能などを備える。この場合、外部充電装置15は、当該判定に対応する信号をECU21に供給する。
ECU21は、図示しないCPU、ROM及びRAMなどを備え、プラグインハイブリッド車両101内の各構成要素に対して制御を行う電子制御ユニットである。本実施形態では、主に、ECU21は、プラグインハイブリッド車両101の駐車中に(例えばプラグインハイブリッド車両101が外部電源に接続されている際に)、前述したような回生可能最大電力量以上の充放電電力制限値になる電池温度に保持する。具体的には、ECU21は、例えば外部電源からの電力を用いて電池用ヒータ8を発熱させることによって、電池温度が当該目標温度となるように温度調整を行う。詳しくは、ECU21は、第1実施形態で示したような過去のトリップ時に記録された回生可能最大電力量、若しくは、第2実施形態で示したような通常運転パターンの実施中に記憶された回生可能最大電力量、に基づいて目標温度を設定して電池6の温度調整を行う。
以上説明した第3実施形態によれば、プラグインハイブリッド車両101の駐車中に電池温度の調整を行うことで、走行開始直後などにおいて、回生ブレーキによる充電電力量を適切に確保することが可能となる。
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態でも、前述した第1乃至第3実施形態と同様に、回生可能最大電力量に基づいて電池6の目標温度を設定し、当該目標温度となるように電池温度を制御する。しかしながら、第4実施形態では、現在の走行中におけるブレーキ操作量などに基づいて回生可能最大電力量を推定する点で、第1乃至第3実施形態と異なる。具体的には、第4実施形態では、走行中の車速やブレーキ操作量などを記憶し、これらに基づいて回生可能最大電力量を推定し、充放電電力制限値が当該回生可能最大電力量以上になる電池温度に温度調整を行う。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態でも、前述した第1乃至第3実施形態と同様に、回生可能最大電力量に基づいて電池6の目標温度を設定し、当該目標温度となるように電池温度を制御する。しかしながら、第4実施形態では、現在の走行中におけるブレーキ操作量などに基づいて回生可能最大電力量を推定する点で、第1乃至第3実施形態と異なる。具体的には、第4実施形態では、走行中の車速やブレーキ操作量などを記憶し、これらに基づいて回生可能最大電力量を推定し、充放電電力制限値が当該回生可能最大電力量以上になる電池温度に温度調整を行う。
このようにブレーキ操作量などにより回生可能最大電力量を推定する理由は、以下の通りである。走行経路が同じであっても、運転者ごとにブレーキ操作量が異なることがある。この場合には、回生ブレーキによる回生電力量も異なるものとなると言える。よって、運転者ごとのブレーキ操作量を考慮せずに、走行経路に応じて電池6の目標温度を設定した場合には、エネルギーロスが発生する可能性があると考えられる。例えば、最大回生電力が「5(kw)」となるブレーキ操作を実施する運転者に合わせた目標温度に電池温度を調整した場合、最大回生電力が「3(kw)」となるブレーキ操作を実施する運転者にとっては、電池温度が過剰に高い状態になるものと考えられる。つまり、電池6を加熱するのに必要な熱エネルギーが無駄に増加してしまうと言える。このような場合には、加熱に必要な熱エネルギーを、回生ブレーキによって得られる電力で賄えない場合がある。
したがって、第4実施形態では、走行中の車速やブレーキ操作量などにより回生可能最大電力量を推定し、充放電電力制限値が当該回生可能最大電力量以上になる電池温度に温度調整を行う。これにより、同一走行経路において運転者が異なる場合であっても、ブレーキ操作量の違いを今回のトリップ中に反映することができる。よって、効率的な電池温度の調整を行うことが可能となる。
なお、第1又は第2実施形態で示したような回生可能最大電力量(過去のトリップ時に記録された回生可能最大電力量、若しくは通常運転パターンの実施中に記憶された回生可能最大電力量)に基づいて電池6の目標温度を基本的には設定することとし、走行中におけるブレーキ操作量などに基づいて、このような目標温度を変更することとしても良い。例えば、走行開始直後などにおいては、第1又は第2実施形態で示したような回生可能最大電力量に基づいて電池6の目標温度を設定することとし、走行開始してからある程度の時間が経過した後に、走行中におけるブレーキ操作量などに基づいて回生可能最大電力量を推定して、当該回生可能最大電力量に基づいて電池6の目標温度を設定しても良い。つまり、過去走行時の回生可能最大電力量に基づいて設定された目標温度を、現在の走行中におけるブレーキ操作量に基づいて変更しても良い。
また、前述したようにプラグインハイブリッド車両101の駐車中に電池温度を調整した後に、走行中において、ブレーキ操作量などに基づいて回生可能最大電力量を推定して、当該回生可能最大電力量に基づいて電池6の目標温度を設定しても良い。
1 エンジン
5 インバータ
6 電池(バッテリ)
6a SOCセンサ
6b 電池温度センサ
8 電池用ヒータ
15 外部充電装置
20、21 ECU
MG1、MG2 モータジェネレータ
100 ハイブリッド車両
101 プラグインハイブリッド車両
5 インバータ
6 電池(バッテリ)
6a SOCセンサ
6b 電池温度センサ
8 電池用ヒータ
15 外部充電装置
20、21 ECU
MG1、MG2 モータジェネレータ
100 ハイブリッド車両
101 プラグインハイブリッド車両
Claims (5)
- モータジェネレータとの間で電力の授受を行う電池の温度に基づいて、前記電池における充放電電力量を制限するハイブリッド車両に適用される電池温度制御装置であって、
過去走行時の回生ブレーキによる回生電力量に基づいて前記電池の目標温度を設定し、前記目標温度となるように前記電池の温度を制御する温度制御手段を備えることを特徴とする電池温度制御装置。 - 前記温度制御手段は、前記過去走行時における前記回生ブレーキによる回生可能な最大電力量に基づいて、前記目標温度を設定する請求項1に記載の電池温度制御装置。
- 前記温度制御手段は、前記過去走行時において運転パターンが通常運転パターンである際の前記回生ブレーキによる回生電力量に基づいて、前記電池の目標温度を設定する請求項1又は2に記載の電池温度制御装置。
- 外部電源から充電した電力を動力として使用するプラグインハイブリッド車両に適用され、
前記温度制御手段は、前記プラグインハイブリッド車両の駐車中において、前記目標温度となるように前記電池の温度を制御する請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電池温度制御装置。 - 前記温度制御手段は、現在の走行中におけるブレーキ操作量に基づいて、前記電池の目標温度を変更する請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電池温度制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008102228A JP2009248889A (ja) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | 電池温度制御装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2008
- 2008-04-10 JP JP2008102228A patent/JP2009248889A/ja active Pending
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