JP2014071100A - 蓄電素子の充電制御装置、蓄電装置および充電制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CPU12は、ECUから充電可能電力の推定要求を受けた時から基準時間T経過時の二次電池5の状態が電流制限状態なのか電圧制限状態なのかを判断する処理を行う。CPU12は、二次電池5の状態が電圧制限状態であると判断した場合は、当該推定要求を受けた時から基準時間T経過時に、二次電池5の端子電圧を上限電圧値Vmとしたときの電力W1(=Vm×(Vm−EX)/R)を充電可能電力と推定する。また、CPU12は、二次電池5の状態が電流制限状態であると判断した場合は、当該推定要求を受けた時に、二次電池5に流れる電流を上限電流値Imとしたときの電力W2(=(E+R×Im)×Im)を充電可能電力と推定する。
【選択図】図1
Description
本実施形態の充電可能電力推定装置では、蓄電素子が充電される場合、その蓄電素子が電圧制限状態であるか、電流制限状態であるかを判断する。充電可能電力推定装置は、電圧制限状態であると判断した場合、実行条件を満たすと判断した実行判断時から基準時間経過時における蓄電素子の開放電圧を求め、当該開放電圧、内部抵抗、および上限電圧値から、蓄電素子の充電可能電力を推定する。これに対し、充電可能電力推定装置は、電流制限状態であると判断した場合、上記実行判断時から基準時間経過前における蓄電素子の開放電圧を求め、当該開放電圧、内部抵抗、および上限電流値から、蓄電素子の充電可能電力を推定する。これにより、蓄電素子の状態が電流制限状態であるか電圧制限状態であるかを問わず、一律に、実行判断時から基準時間経過時における蓄電素子の開放電圧に基づき充電可能電力を推定する構成に比べて、蓄電素子に流れる電流が上限電流値を超えることが少ない充電可能電力を推定することが可能である。
一実施形態の電池パック1について図1から図8を参照しつつ説明する。なお、電池パック1は、蓄電装置の一例である。また、電池パック1は、例えば電気自動車やハイブリット自動車(以下、単に自動車という)に搭載され、図示しない電子制御ユニット(以下、ECUという)からの制御により、電気エネルギーで作動する動力源に電力を供給したり、当該動力源から電力を供給されたりするものである。
二次電池5は、SOCの現在値や温度に応じて、電流制限状態になったり、電圧制限状態になったりする。電流制限状態は、二次電池5の端子電圧の値が上限電圧値Vmに達する前に当該二次電池5に流れる電流の値が上限電流値Imに達するため、電流を制限すべき状態である。電圧制限状態は、二次電池5に流れる電流の値が上限電流値Imに達する前に当該二次電池5の端子電圧の値が上限電圧値Vmに達するため、端子電圧を制限すべき状態である。
BMS15は、例えば二次電池5から電力が供給されることにより、図3に示す充電可能電力推定処理を実行する。具体的には、CPU12は、まず、ECUから充電可能電力の推定要求があるか否かを判断する(S11)。なお、ECUからの充電可能電力の推定要求は、実行条件の一例であり、S11の処理は条件判断処理の一例である。
<式1>
W1=Vm×(Vm−EX)/R
<式2>
W2=(E+R×Im)×Im
本実施形態によれば、CPU12は、推定要求時から基準時間T経過時の二次電池5の状態が電流制限状態なのか電圧制限状態なのかを判断する処理を行う。CPU12は、二次電池5の状態が電圧制限状態であると判断した場合は、推定要求時から基準時間経過時に、二次電池5の端子電圧を上限電圧値Vmとしたときの電力W1(=Vm×(Vm−EX)/R)を充電可能電力と推定する。また、CPU12は、二次電池5の状態が電流制限状態であると判断した場合は、推定要求時に、二次電池5に流れる電流を上限電流値Imとしたときの電力W2(=(E+R×Im)×Im)を充電可能電力と推定する。これにより、CPU12は、電流制限状態での二次電池5に流れる電流が上限電流値を超えない充電可能電力を推定することができる。
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
Claims (5)
- 蓄電素子の充電可能電力を推定する充電可能電力推定装置であって、
処理実行部を備え、
前記処理実行部は、
前記充電可能電力を推定する実行条件を満たすかを判断する条件判断処理と、
前記実行条件を満たすと判断した場合、前記蓄電素子の状態が、前記蓄電素子に流れる電流の値が上限電流値に達する前に当該蓄電素子の端子電圧の値が上限電圧値に達する電圧制限状態であるか、前記蓄電素子の端子電圧の値が前記上限電圧値に達する前に当該蓄電素子に流れる電流の値が前記上限電流値に達する電流制限状態であるか、を判断する状態判断処理と、
前記蓄電素子の状態が前記電圧制限状態であると判断した場合、前記蓄電素子の内部抵抗と、前記上限電圧値と、前記実行条件を満たすと判断した実行判断時から基準時間経過時における前記蓄電素子の開放電圧とから、前記蓄電素子の充電可能電力を推定し、前記蓄電素子の状態が前記電流制限状態であると判断した場合、前記蓄電素子の内部抵抗と、前記上限電流値と、前記実行判断時以降で且つ前記基準時間経過前における前記蓄電素子の開放電圧とから、前記蓄電素子の充電可能電力を推定する電力推定処理と、を実行する構成を有する、充電可能電力推定装置。 - 請求項1に記載の充電可能電力推定装置であって、
前記処理実行部は、
前記二次電池に流れる電流の値が前記上限電流値であるときの当該二次電池の端子電圧を推定する端子電圧推定処理を実行する構成を有し、
前記状態判断処理では、前記端子電圧の推定値が前記上限電圧値以下である場合に、前記蓄電素子の状態が前記電流制限状態であると判断し、前記端子電圧の推定値が前記上限電圧値を超える場合に、前記蓄電素子の状態が前記電圧制限状態であると判断する、充電可能電力推定装置。 - 請求項2に記載の充電可能電力推定装置であって、
前記処理実行部は、
前記基準時間経過時、および、前記基準時間経過前の前記蓄電素子の開放電圧を推定する開放電圧推定処理を実行する構成を有し、
前記端子電圧推定処理では、前記開放電圧の推定値に基づき、前記端子電圧を推定し、
前記電力推定処理では、前記開放電圧の推定値に基づき、前記充電可能電力を推定する、充電可能電力推定装置。 - 蓄電素子と、
請求項1から3のいずれか一項に記載の充電可能電力推定装置と、を備える蓄電装置。 - 蓄電素子の充電可能電力を推定する充電可能電力推定方法であって、
前記充電可能電力を推定する実行条件を満たすかを判断する条件判断工程と、
前記実行条件を満たすと判断した場合、前記蓄電素子の状態が、前記蓄電素子に流れる電流の値が上限電流値に達する前に当該蓄電素子の端子電圧の値が上限電圧値に達する電圧制限状態であるか、前記蓄電素子の端子電圧の値が前記上限電圧値に達する前に当該蓄電素子に流れる電流の値が前記上限電流値に達する電流制限状態であるか、を判断する状態判断工程と、
前記蓄電素子の状態が前記電圧制限状態であると判断した場合、前記実行条件を満たすと判断した実行判断時から基準時間経過時における前記蓄電素子の開放電圧を求め、当該開放電圧、前記蓄電素子の内部抵抗、および前記上限電圧値から、前記蓄電素子の充電可能電力を推定し、前記蓄電素子の状態が前記電流制限状態であると判断した場合、前記基準時間経過前における前記蓄電素子の開放電圧を求め、当該開放電圧、前記蓄電素子の内部抵抗、および前記上限電流値から、前記蓄電素子の充電可能電力を推定する推定工程とを含む、充電可能電力推定方法。
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