JP2009250970A - バッテリーの残存容量の推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バッテリー情報(電流、電圧、温度)を測定し、電圧値を用いて電流値を補正した電流補正値を算出し、電流補正値を積算して電流積算値を算出し、電流積算値に温度別充/放電効率を算入し積算電流容量を算出する。
バッテリー情報からバッテリーの順電圧容量を計算し、電流積算容量と順電圧容量とを比較してバッテリー残存容量の補正が必要であるか否かを判定し、補正が必要と判定した場合には基準エラー率(α)と順電圧のエラー率(β)と電流積算値のエラー率(e)とを利用してエラーを除去する。
【選択図】図1
Description
このような現状を反映するように、各国の自動車業界は次世代自動車の開発競争を熾烈に展開しており、その開発競争の先頭にハイブリッド車両の開発が位置している。
現在開発中の、バッテリーをエネルギー源として使用する自動車には、バッテリーのみをエネルギー源として使用する純粋な電気自動車と、燃料電池のみをエネルギー源としバッテリーをバッファとして使用する燃料電池車両と、バッテリーをバッファとして熱エネルギーと電気エネルギーとのやり繰りをするハイブリッド車両とがある。これらの電気自動車において、バッテリーは車両の品質を決定する主要部品中の一つであるが、これらの中でも特に、バッテリーが走行中にエンジンの出力をアシストしたり、発生したエネルギーを蓄積したりするハイブリッド車両にとってバッテリーの制御技術は非常に重要である。
バッテリー管理システムはバッテリーの寿命の短縮を防止し、車両の中央制御装置にバッテリーの残存容量(SOC)を知らせることで、発電制御と走行制御とを支援する。
バッテリーの残存容量は、従来は一定時間ごとに推定計算され、補正されていた。
残存容量の推定方法としては、充電量と放電量とに充電効率と放電効率(充/放電効率)を乗じて積算し積算値を残存容量を計算する電流積算方法がある。
特に、補正可否を判定してその結果によって選択的に補正を施行するため、毎回一定時間ごとに容量補正を行う既存の残存容量の計算方法に比べて計算ロジックが単純になるだけでなく、電流積算容量と順電圧容量との偏差を一定範囲内に管理することができるので、バッテリーの残存容量の正確度を維持することができる。
以下、添付図面を参照にし、本発明に係るバッテリーの残存容量の推定方法について説明する。
補正電流値の算出は、バッテリーに特定電流を流した時に生成する電圧を測定する実験を通して作成した該当バッテリーの特性テーブルを電流補正のためのテーブルとして使用する。前記特性テーブルから電圧変化量による電流変化量を抽出し、補正量を決定し、この補正量を測定電流値に適用して補正電流値を算出する(S12)。
補正可否判定段階24は、先ずバッテリー情報からバッテリーの順電圧を求める(S14)。
図3に表すように電流積算値のエラー率(e)と基準エラー率(α)の差(|e−α|)を求め、これに順電圧の計算によるエラー率(β)を加えて容量補正係数(K)を求める(S−17)。
21 バッテリー情報取得段階
22 電流補正段階
23 電流積算段階
24 補正可否判定段階
25 積算補正段階
26 残存容量算出段階
Claims (6)
- 車両のモータ駆動用バッテリーの電流値と電圧値と温度値とからなるバッテリー情報を測定するバッテリー情報取得段階と、
前記電圧値を用いて前記電流値を補正して補正電流値を算出する電流補正段階と、
前記補正電流値を積算して電流積算値を算出し、更に前記電流積算値とバッテリー充/放電効率が反映された電流積算容量を算出する積算容量算出段階と、
前記バッテリー情報からバッテリーの順電圧容量を算出し、該順電圧容量に基づいて前記電流積算容量の補正の可否を判定する補正可否判定段階と、
前記補正可否判定段階において、補正が必要と判定された場合は補正係数を算出し、前記電流積算容量を前記補正係数を用いて補正して前記残存容量に換算し、補正が必要と判定されなかった時は前記電流積算容量をそのまま残存容量として出力する積算補正段階と、
前記残存容量を出力する残存容量出力段階と、
を含むことを特徴とするバッテリーの残存容量の推定方法。 - 前記電流補正段階は、予め実験を通じてデータ化したバッテリー特性テーブルを解析して電圧値に対応する電流値を算出し、前記電流値の補正値を算出して前記電流値を補正することを特徴とする請求項1に記載のバッテリーの残存容量の推定方法。
- 前記補正可否判定段階は、
前記バッテリー情報からバッテリーの順電圧を計算する過程と、
前記順電圧を基にして、予め実験を通じてデータ化した順電圧−容量マップテーブルから順電圧容量を求める過程と、
前記電流積算容量と前記順電圧容量との偏差を求める過程と、
前記偏差と予め設定した基準値とを比較し、前記偏差が前記基準値を超過する場合に前記電流積算容量の補正が必要であると判定する過程と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のバッテリーの残存容量の推定方法。 - 前記積算補正段階は、前記電流積算容量又は補正された前記電流積算容量のうちの何れか一つを最終電流積算容量とし、前記最終電流積算容量を残存容量に換算することを特徴とする請求項1に記載のバッテリーの残存容量の推定方法。
- 前記積算容量補正段階は、前記電流積算容量と前記順電圧容量との偏差に該当する電流積算値エラー率と、予め設定された基準エラー率と、順電圧計算のエラー率と、を利用して前記電流積算容量を補正することを特徴とする請求項1に記載のバッテリーの残存容量の推定方法。
- 前記順電圧計算のエラー率は、車両試験を通して得たバッテリー温度別の順電圧のエラー率による値で定義されたテーブルを通して得たことを特徴とする請求項5に記載のバッテリーの残存容量の推定方法。
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