JP2015041513A - 蓄電池制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】組電池を構成するセルの残容量を均等化する際に、均等化が完了したかの判定精度が良くないこと。
【解決手段】蓄電池制御装置は、放電部と制御部とを備える。放電部は、直列に接続された複数のセルの少なくとも何れか1つを放電させる。制御部は、放電部を制御する。制御部は、推定部(S785)と終了部(S793)とを備える。推定部は、放電部による放電量を、放電による電流値の時間変動に基づき推定する。終了部は、推定された放電量が目標値に達した場合、放電部による放電を終了させる。
【選択図】図3
【解決手段】蓄電池制御装置は、放電部と制御部とを備える。放電部は、直列に接続された複数のセルの少なくとも何れか1つを放電させる。制御部は、放電部を制御する。制御部は、推定部(S785)と終了部(S793)とを備える。推定部は、放電部による放電量を、放電による電流値の時間変動に基づき推定する。終了部は、推定された放電量が目標値に達した場合、放電部による放電を終了させる。
【選択図】図3
Description
本発明は、蓄電池の制御に関する。
蓄電池としてのセルを直列に接続した組電池は、例えば、電気自動車に動力源として搭載される。組電池の充放電を繰り返すと、セル毎の特性のばらつきに起因して、セル毎のSOC(残容量:単位は%)にばらつきが生じる場合がある。SOCは、電池寿命等を考慮して、使用上の上下限値が設定されていることが多い。よって、SOCのばらつきは、その大ききの分、SOCの実質的な使用範囲を狭めてしまうので、低減されるのが好ましい。
SOCのばらつきを低減し、SOCの均等化を実現するために、通常その準備として各セルのSOCを推定する。SOCは、無負荷時の電圧(開回路電圧)と相関があることが知られている。よって、各セルのSOCの推定は、無負荷時の電圧をセル毎に取得することによって実現できる。電気自動車に搭載された組電池の場合、自動車が駐車時であれば各セルが無負荷になるので、無負荷時の電圧をセル毎に取得できる。本願における駐車時とは、組電池から負荷への給電が実行されない状態を意味する。
さらに自動車の走行時にも均等化を実行すれば、均等化が実行される間隔が短くなるので好ましい。走行時に均等化を実行するために、放電と充電とが切り替わるタイミングにおけるセル電圧(無電流時の電圧)に基づき推定したSOCを判定基準として、均等化が完了したかを判定する手法が知られている(例えば特許文献1)。
上記先行技術が有する課題は、均等化の完了判定の精度が良くないことである。放電と充電とが切り替わるタイミングにおいては分極が発生している可能性が高い。このような分極による電圧の変化量の推定は難しい。よって、無電流時の電圧に基づく手法は、SOCの推定の精度を欠き、延いては上記課題を生じさせることになる。この他、装置の小型化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等が望まれていた。
本発明は、先述した課題の少なくとも一部を解決するためのものであり、以下の形態として実現できる。
本発明の一形態によれば、蓄電池制御装置が提供される。この蓄電池制御装置は、放電部と制御部とを備える。放電部は、組電池を構成する複数の蓄電池の少なくとも何れか1つを放電させる。制御部は、放電部を制御する。制御部は、推定部と終了部とを備える。推定部は、放電部による放電量を、放電による電流値の時間変動に基づき推定する。終了部は、推定された放電量が目標値に達した場合、放電部による放電を終了させる。
この形態によれば、均等化の完了判定の精度が良好になる。均等化の完了判定を、電流値の時間変動に基づき実行するからである。電流値の時間変動は、分極の影響をほとんど受けずに測定できる。
図1に示された蓄電池制御装置20、組電池ABおよび負荷Lは、電気自動車に搭載される。蓄電池制御装置20は、組電池ABの充放電を制御する。組電池ABから放電される電力は、負荷Lに供給される。組電池ABから負荷Lに流れる電流を、負荷電流Ibと呼ぶ。電流計AMは、組電池ABと負荷Lとの間に配置され、負荷電流Ibを測定して、測定結果をマイコン30に入力する。負荷Lは、例えば、駆動用のモータや電装部品である。組電池ABへの充電は、商用電源が接続された場合に、充電回路(図示しない)によって実行される。
組電池ABは、6n(nは任意の自然数)個のセルcを直列に配列した構成を有する。各セルcは、蓄電池である。図1に示されるようにユニット電池aは、隣接する6個のセルcから構成される。この構成は、隣接する6個のセルcをまとめて呼称するための仮想的な区分を示すためのものである。
蓄電池制御装置20は、マイコン30と、電圧測定部40と、放電部50とを備える。マイコン30は、CPU32と、ROM34と、RAM36と、タイマ38とを備える。タイマ38は、時間の経過を計測する複数のモードによって動作する。タイマ38は、特定のモードにおいて設定された時間が経過すると、マイコン30を省電力モードから通常モードに復帰させる。電圧測定部40は、n個の電圧測定モジュール400を備える。電圧測定モジュール400は、1つのユニット電池aに対応して1つずつ設けられており、対応するユニット電池aに含まれるセルcそれぞれの電圧(セル電圧)を測定するための構成を有する。
電圧測定モジュール400は、電圧測定回路410と、ADコンバータ420と、マルチプレクサ430とを備える。マルチプレクサ430は、マイコン30からの制御信号に従い選択した2本の信号線を、ADコンバータ420に接続する。2本の信号線は、電圧測定の対象となるセルcの正負両側のものが選択される。
ADコンバータ420は、マルチプレクサ430からの2本の信号線間の電位差をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を電圧測定回路410に入力する。電圧測定回路410は、入力されたデジタル信号に基づき電圧値を取得して、取得した電圧値をマイコン30に入力する。入力された電圧値は、何れのセルcの電圧値であるかが特定できるように、RAM36に記憶される。
放電部50は、n個の放電回路500を備える。放電回路500は、1つのユニット電池aに対応して1つずつ設けられており、対応するユニット電池aに含まれるセルcを放電するための構成を有する。
放電回路500は、抵抗器510と、7個のスイッチング素子520とを備える。各スイッチング素子520のオン/オフは、マイコン30によって制御される。マイコン30は、放電を実施しない場合、全てのスイッチング素子520をオフにする。マイコン30は、放電を実施する場合、放電の対象とする何れか1つのセルcから抵抗器510に放電電流Idが流れるように、2つのスイッチング素子520をオンにする。図1は、左から2番目のセルcが放電されている場合を例示する。このようなセルcの状態を「放電中」と呼ぶ。
図2に示された残容量均等化処理(走行時)は、マイコン30によって実行される。この処理の開始の契機は、電気自動車の電源スイッチがオンになったことであり、終了の契機は、電気自動車の電源スイッチがオフになったことである。この電源スイッチは、走行可能な状態と、駐車状態とを切り替えるためのスイッチである。
初めに、無負荷時の全セルcのセル電圧を取得する(ステップS61)。この取得は、組電池ABからの給電開始前に、マイコン30が、マルチプレクサ430を順に切り替えて、ユニット電池aに含まれるセルcの電圧を順番に取得することによって実現される。無負荷時のセル電圧は、残容量均等処理(走行時)とは別の処理において、各セルcの異常検出等に用いられる。ステップS61が終了すると、組電池ABから負荷Lへの給電が開始される。
次に、各セルcの状態を取得する(ステップS63)。セルcの状態とは、負荷電流Ib、セル電圧、セル温度などである。各セル温度は、各セルcに設けられた温度センサTによって取得される。セル電圧の取得は、RAM36に記憶された値が更新されたものについてのみ実行される。本実施形態においては、電圧取得の構成上、セル電圧の測定周期が、残容量均等化処理(走行時)の繰り返し間隔(以下「処理周期」という)よりも短くなるとは限らない。セル電圧の測定周期とは、各電圧測定モジュール400が6つのセルcのセル電圧を測定するのに要する時間である。
続いて、各セルcのSOCを下記式によって推定する(ステップS65)。
SOC(%)=(満充電容量(Ah)−放電電流量(Ah))÷満充電容量(Ah)
放電電流量は、電流計AMの測定結果を積算することによって算出され、充電量に応じて値が減少する。後述する放電処理(走行時)の対象となったセルcについては、放電処理(走行時)による放電電流量も積算する。
SOC(%)=(満充電容量(Ah)−放電電流量(Ah))÷満充電容量(Ah)
放電電流量は、電流計AMの測定結果を積算することによって算出され、充電量に応じて値が減少する。後述する放電処理(走行時)の対象となったセルcについては、放電処理(走行時)による放電電流量も積算する。
続いて、各セルcの充電許容電力(W)と放電許容電力(W)とを算出する(ステップS67)。充電許容電力および放電許容電力は、SOCやセル温度などに基づく周知の手法によって算出される。
次に、少なくとも1つのセルcが放電中かを判定する(ステップS69)。セルcの放電は、後述する放電処理(走行時)において実行される。マイコン30は、何れのセルcが放電中であるのかをフラグによって記憶している。何れのセルcも放電中でない場合(ステップS69、NO)、SOCが大きいセルcが存在するかを判定する(ステップS71)。「SOCが大きいセルc」とは、組電池ABに含まれるセルcのSOCの中で最も小さい値(以下「最小SOC」という)と比較して、差が所定値以上のSOCを有するセルcのことである。SOCが大きいセルcが存在しない場合(ステップS71、NO)、ステップS63に戻る。SOCが大きいセルcが存在しない場合は、放電をする必要がないので、後述する放電処理(走行時)を実行することなく、ステップS63〜S71を繰り返す。
SOCが大きいセルcが存在する場合(ステップS71、YES)、SOCが大きいセルcの中で、放電できるものが存在するかを判定する(ステップS73)。放電できないセルcとは、例えば、セル温度が所定値以上のセルcである。
放電できるセルcが存在しない場合(ステップS73、NO)、ステップS63に戻る。放電できるセルcが存在する場合(ステップS73、YES)、放電処理(走行時)を実行して(ステップS77)、ステップS63に戻る。放電処理(走行時)は、SOCの均等化のための処理である。ステップS71,S73は、放電の対象となるセルc(以下「対象セル」という)が存在するか否かを判定するためのステップである。
一方、放電中のセルcが存在する場合(ステップS69、YES)、放電を中止した方がよいセルcが存在するかを判定する(ステップS75)。この判定は、セルcの状態や、充放電許容電力に基づき実行される。例えば、セル温度が基準値以上の場合や、過放電の虞がある場合は、放電を中止した方が良いと判定される。
放電を中止した方がよいセルcが存在しない場合(ステップS75、NO)、放電処理(走行時)(ステップS77)を実行する。一方、放電を中止した方がよいセルcが存在する場合(ステップS75、YES)、そのセルcの放電を中止して(ステップS79)、ステップS69に戻る。
このようにステップS69に戻った場合、放電されていたセルc全ての放電が中止されていなければ(ステップS69、YES)、放電を中止した方がよいセルcは既に存在しないはずなので(ステップS75、NO)、放電処理(走行時)を実行することになる。放電されていたセルc全ての放電が中止された場合は(ステップS69、NO)、一旦、放電処理(走行時)を中止することになる。
続いて、図3に示された放電処理(走行時)を説明する。まず、少なくとも1つのセルcが放電中かを判定する(ステップS771)。何れのセルcも放電中でない場合(ステップS771、NO)、つまりステップS73でYESと判定した場合、対象セル毎に目標放電量を設定する(ステップS773)。各対象セルの目標放電量(Ah)は、満充電容量(Ah)×(各対象セルのSOC−最小SOC)によって算出される。
続いて、対象セルの放電を開始させる(ステップS775)。放電の開始は、スイッチング素子520を制御し、対象セルを抵抗器510に接続することによって実現される。1つのユニット電池aに複数の対象セルが含まれる場合は、SOCが大きいものから放電させる。
一方、放電中のセルcが存在する場合(ステップS771、YES)、目標値の設定(ステップS773)及び放電の開始(ステップS775)は不要なのでスキップして、次に述べるステップS777を実行する。
次に、放電中のセルcそれぞれについて、直近のステップS63においてセル電圧を取得したかを判定する(ステップS777)。つまり、セル電圧が更新されたかを判定する。なお、ステップS777〜S793は、放電中のセルc毎に実行されるステップである。
セル電圧が更新されていない場合(ステップS777、NO)、記憶位置iに1を加算して(ステップS779)、放電処理(走行時)を終える。記憶位置iとは、RAM36における番地を特定するための情報であり、初期値は0である。記憶位置iに1を加算するのは、この番地を変更するためである。記憶位置iについて詳しく説明する前に、ステップS781〜S785において実行される放電量の算出方法について説明する。
放電量は、放電電流Idを縦軸に、時間を横軸に取ったグラフ(図4)の面積値に一致する。本実施形態では、図5と共に後述するように、測定されるセル電圧値から直近の放電量を求め、求めた値を放電量の実績値に対して加算することによって、放電量の実績値を更新する。
本実施形態において直近の放電量は、最新のセル電圧と、更新間隔とを用いて、長方形近似(図5と共に後述)によって算出する。更新間隔とは、ステップS63においてセル電圧が取得されてから、次回以降のステップS63においてセル電圧が取得されるまでの時間である。先述したようにセル電圧の取得は、ステップS63を実行した際にセル電圧が更新されていた場合にのみ実行される。更新間隔は、残容量均等処理(走行時)の処理周期が一定であると見なして算出される。具体的には、処理周期に、放電中のセルのセル電圧を取得するのに要したステップS63の実行回数を掛けることによって算出される。この繰り返し回数をカウントするために用いられるのが、先述した記憶位置iである。
図5は、時刻t1においてセル電圧がV1、時刻t2,t3においてはセル電圧が更新されず、時刻t4においてセル電圧がV2である場合を例示する。以下、図5を参照しながら、放電処理(走行時)を説明する。
現在が時刻t2とすると、セル電圧は更新されないので(ステップS777、NO)、ステップS779において記憶位置iに1が加算される。図5の場合、処理周期の1周期前の時刻t1において電圧値が取得され、記憶位置iが0にリセットされているので(後述するステップS789)、時刻t2においては記憶位置i=1になる。時刻t3においてもセル電圧は更新されないので、同様に1が加算されて記憶位置i=2になる。
一方で、セル電圧が更新された場合(ステップS777、YES)、その値を記憶位置iに記憶する(ステップS781)。図5の場合、時刻t4において、記憶位置i=2にV2が記憶される。
次に、セル電圧を補間する(ステップS783)。この補間とは、図5に示されるように、更新されなかった時刻のセル電圧を算出することである。この算出は、最新のセル電圧(現在の記憶位置iに格納された値)と、前回のセル電圧(記憶位置i=0に格納された値)とに基づく線形補間によって実行される。図5の場合、記憶位置i=2の場合に、セル電圧が更新されるので、2回分のセル電圧が補間される。具体的には、時刻t2に電圧Vaが、時刻t3に電圧Vbが補間される。
続いて、放電量の実績値を更新する(ステップS785)。先述したようにこの更新は、放電量の実績値に、直近の放電量を加算することによって実現される。直近の放電量は、長方形近似によって算出される。図5の場合、放電量の実績値がD、直近の放電量がd1なので、更新後の実績値はD+d1である。d1(Ah)=(3つの長方形の面積(Vh))÷(抵抗器510の抵抗値(Ω))である。図5に示されるように、補間が実施されない場合に比べて精度良く面積(直近の放電量)を算出できる。
次に、記憶位置iに格納されたセル電圧の値を、記憶位置i=0に移動させ(ステップS787)、記憶位置iを0にリセットする(ステップS789)。図5の場合、時刻t1において取得された電圧V1が、時刻t2において記憶位置i=0に格納されている。この移動は、次の補間(図5の場合、先述した時刻t2,t3に対する補間)に用いるために実行される。なお、記憶位置i=0の場合に電圧値が更新されたときは、前回のセル電圧が、最新のセル電圧によって上書きされる。但し、このときは、補間が不要なので上書きされても支障はない。
次に、放電量の実績値が目標値以上になったかを判定する(ステップS791)。放電量の実績値が目標値未満である場合(ステップS791、NO)、放電処理(走行時)を終え、残容量均等処理(走行時)に戻る。
放電量の実績値が目標値以上である場合(ステップS791、YES)、放電回路500を切り替えて(ステップS793)、放電処理(走行時)を終え、残容量均等処理(走行時)に戻る。放電回路500の切替えとは、放電が目標値に達したセルcが属するユニット電池aに含まれる他のセルcのうち、次に放電対象となるセルcが放電されるように、スイッチング素子520のオン/オフを切り替えることである。放電対象となるセルcが無い場合は、7つのスイッチング素子520を全てオフにする。電気自動車の走行時は、以上の処理が繰り返し実行される。なお、何れかのセルcが放電中の場合に、電源スイッチがオフになったときは、全てのスイッチング素子520を開放し、放電を終了させる。
残容量均等化処理(走行時)が電気自動車の走行時に実行されたのに対し、図6に示された残容量均等化処理(駐車時)は、電気自動車の電源スイッチがオフになってから所定時間(後述)が経過したことを契機に、マイコン30によって実行される。
ステップS81〜S87は、先述したステップS61〜67と同じなので、説明を省略する。上記のように残容量均等化処理(駐車時)の開始、つまりステップS81を実行するまでに所定時間、待機するのは、分極の影響を取り除き、セル電圧を開回路電圧に近づけるためである。
ステップS85におけるSOCの推定は、上記の通りステップS81において開回路電圧、或いはその近似値が取得できるので、開回路電圧とSOCとの関係を利用して実行する。開回路電圧とSOCとの関係は、予めROM34に記憶されている。
ステップS91,S93についても、ステップS71,S73と同じなので、内容の説明を省略する。SOCが大きいセルcが無いこと(ステップS91,NO)、SOCが大きいセルcが存在しても、放電できるものがないこと(ステップS93,NO)との少なくとも何れかが満たされれば、放電を実行せず、残容量均等処理(駐車時)を終了する。
SOCが大きいセルcが有り(ステップS91,YES)、且つSOCが大きいセルcのうち、放電できるものがある場合(ステップS93,YES)、放電処理(駐車時)を実行し(ステップS95)、その後に残容量均等処理(駐車時)を終了する。
続いて、図7に示された放電処理(駐車時)を説明する。まず、対象セル毎に残放電時間を設定する(ステップS951)。残放電時間とは、対象セルの放電を開始してから、放電量の実績値が目標放電量に達すると予測されるまでの時間のことである。この時間は、既に説明したように、セル電圧の時間変動によって定まる。抵抗器510を用いた放電に伴うセル電圧の挙動を示すデータは、予め実験によって取得され、マイコン30に記憶されている。よって、目標放電量と、現在のセル電圧とが定まれば、残放電時間を求めることができる。
続いて、対象セルを抵抗器510に接続する(ステップS953)。1つのユニット電池aに複数の対象セルが含まれる場合は、SOCが大きいものから放電させる。次に、放電中のセルcそれぞれに設定された残放電時間のうち、最短の時間をタイマ38に設定し(ステップS955)、マイコン30自身を省電力モードに移行させる(ステップS957)。
タイマ38の設定時間が経過すると、通常モードに復帰し(ステップS959)、残放電時間を更新する(ステップS961)。残放電時間の更新とは、放電中のセルcそれぞれの残放電時間から、タイマ38に設定された時間を引くことである。
次に、残放電時間が0以下になったセルcに関して、放電処理(走行時)の場合(ステップS793)と同様に放電回路500を切り替える(ステップS963)。続いて、放電中のセルcが有るかを判定する(ステップS965)。放電中のセルcが有る場合(ステップS965、YES)、ステップS955に戻る。ステップS955に戻ると、先述したように、省電力モードに設定されている間、放電が進行する。全ての対象セルの放電が完了するまで、ステップS955〜S963が繰り返し実行される。
全ての対象セルの放電が完了すると、放電中のセルcが無くなり(ステップS965、NO)、放電処理(駐車時)を終える。なお、残容量均等処理(駐車時)の実行中に、電気自動車の電源スイッチがオンになった場合は、その時点で残容量均等処理(駐車時)を終了する。この場合に、省電力モードだったときは通常モードに復帰し、放電中のセルcがあるときは全ての放電を終了する。
以上に説明した実施形態は、少なくとも以下の効果を奏する。(1)走行時の場合、電流の時間変動に基づき放電を終了するので、単に電圧の監視に基づく手法に比べ、均等化の精度が良い。(2)放電量を監視するために、セルcの状態を検出するための構成(実施形態では電圧測定部40)を利用しているので、新たに電流計などを設置する必要がない。(3)6つのセルcに対して、1つの電圧測定モジュール400を設置してコスト低減を図る構成においても、電圧値の補間を利用することによって、放電量を精度良く推定できる。
(4)駐車時の場合、放電の終了時間を予測することによって、放電を開始してからはセル電圧を測定しなくてもよく、マイコン30の処理負荷が軽くなる。(5)このようにセル電圧を測定しなくてもよい期間において、マイコン30が省電力モードに移行できる。(6)駐車時の場合に2つ以上のセルcを同時に放電させるとき、最短で均等化が完了するものに合わせて省電力モードから復帰するので、放電の終了タイミングを徒過することがない。(7)一度、省電力モードから復帰し、一部のセルcについて放電を終了させた後も、再度、省電力モードに移行できる。
(8)放電処理(走行時)において、直近の放電量を長方形近似という簡単な手法で算出できるので、マイコン30の処理負荷が軽い。マイコン30の処理負荷が軽いことは、走行時においては特に意義がある。(9)放電処理(走行時)において、取得したセル電圧を放電量の実績値への加算に用いた後は、セル電圧の記憶を保持しないので、RAM36の記憶領域が節約される。
本発明は、本明細書の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、先述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、先述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことができる。その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。例えば、以下のものが例示される。
放電回路や電圧測定モジュールの構成は、実施形態として例示されたものに限られない。例えば、以下のものが挙げられる。
各セルの放電による電流値を、電流計によって測定してもよい。
放電のための抵抗器の配置を変更してもよいし、抵抗器の数を変更してもよい。例えば全セルに対して1つでもよいし、セルと同じ数でもよい。抵抗器の数が少なければ、省コストや省スペースに有利である。抵抗器の数が多ければ、同時に放電させることができるセルの数が多くなるので、均等化を早く完了させやすくなる。
ADコンバータや電圧測定回路の数もいくつでもよい。これらの数が少なければ、省コストや省スペースに有利である。これらの数が多ければ、より短い周期でセル電圧を測定できる。
一部のセルのみを放電できる構成でもよい。
各セルの放電による電流値を、電流計によって測定してもよい。
放電のための抵抗器の配置を変更してもよいし、抵抗器の数を変更してもよい。例えば全セルに対して1つでもよいし、セルと同じ数でもよい。抵抗器の数が少なければ、省コストや省スペースに有利である。抵抗器の数が多ければ、同時に放電させることができるセルの数が多くなるので、均等化を早く完了させやすくなる。
ADコンバータや電圧測定回路の数もいくつでもよい。これらの数が少なければ、省コストや省スペースに有利である。これらの数が多ければ、より短い周期でセル電圧を測定できる。
一部のセルのみを放電できる構成でもよい。
電圧測定モジュールの数および放電回路の数は、互いに異なってもよい。つまり、1つの電圧測定モジュールが測定対象となるセルの数、及び1つの放電回路が放電対象とするセルの数が、互いに異なってもよい。
放電処理(走行時)における省電力モードへの移行は、放電回路の切替えの度に実行する必要はない。例えば、最短の残放電時間が基準値未満の場合、省電力モードに移行しないようにしてもよい。
放電処理(走行時)における省電力モードへの移行は、放電回路の切替えの度に実行する必要はない。例えば、最短の残放電時間が基準値未満の場合、省電力モードに移行しないようにしてもよい。
駐車時に放電しなくてもよい。
駐車時においても、走行時と同じ手法で放電してもよい。
放電処理(走行時)における放電量の算出方法は、台形公式を用いてもよいし、近似関数を積分してもよい。
電圧値の補間は、実施しなくてもよいし、他の方法で実施してもよい。例えば、高次の関数を用いて補間してもよい。
満充電容量の変化を推定し、SOCの推定に反映させてもよい。満充電容量の変動は、例えば、満充電になった場合の電圧から推定してもよい。満充電に達したか否かは、電圧、電流、温度などの挙動から判断してもよい。
放電処理(駐車時)において残放電時間を算出するに当たり、セル電圧が一定と見なしてもよい。このようにすれば、実験データが不要となると共に、残放電時間を簡単に算出できる。
処理周期(ステップS63の繰り返し間隔)を測定して、放電量の算出に反映させて背よい。
駐車時においても、走行時と同じ手法で放電してもよい。
放電処理(走行時)における放電量の算出方法は、台形公式を用いてもよいし、近似関数を積分してもよい。
電圧値の補間は、実施しなくてもよいし、他の方法で実施してもよい。例えば、高次の関数を用いて補間してもよい。
満充電容量の変化を推定し、SOCの推定に反映させてもよい。満充電容量の変動は、例えば、満充電になった場合の電圧から推定してもよい。満充電に達したか否かは、電圧、電流、温度などの挙動から判断してもよい。
放電処理(駐車時)において残放電時間を算出するに当たり、セル電圧が一定と見なしてもよい。このようにすれば、実験データが不要となると共に、残放電時間を簡単に算出できる。
処理周期(ステップS63の繰り返し間隔)を測定して、放電量の算出に反映させて背よい。
駐車時の放電において、最大のSOCを有するセルができるだけ放電の対象になるように、タイマの設定時間を決定してもよい。実施形態の場合、1つのユニット電池に複数の対象セルが含まれる場合、ユニット電池内で最大のSOCのセルの放電が、次に大きいSOCを下回っても継続されることがある。この後、SOCの差が所定以上、開いた段階で、新たにSOCが最大となったセルの放電が開始できるように、上記のようにタイマを設定してもよい。
放電の対象とする組電池の用途は、例えば、燃料電池車、ハイブリッド車、他の輸送用機器(例えば、二輪車、電車、飛行機等)、ロボット、携帯端末(タブレットPCやスマートフォン等)でもよい。
30…マイコン、50…放電部、AB…組電池、c…セル
Claims (7)
- 組電池(AB)を構成する複数の蓄電池(c)の少なくとも何れか1つを放電させる放電部(50)と、
前記放電部を制御する制御部(30)とを備え、
前記制御部は、
前記放電部による放電量を、前記放電による電流値の時間変動に基づき推定する推定部(S785)と、
前記推定された放電量が目標値に達した場合、前記放電部による放電を終了させる終了部(S793)とを備える
蓄電池制御装置。 - 前記推定部は、前記電流値の時間変動を、前記蓄電池の電圧値の時間変動と、前記放電における抵抗値とに基づき推定する
請求項1に記載の蓄電池制御装置。 - 前記蓄電池の電圧値を、少なくとも2つの前記蓄電池について順に測定する測定部(400)を備え、
前記制御部は、前記測定部によって測定されなかった時刻の電圧値を補間する補間部(S783)を備え、
前記推定部は、前記電圧値の時間変動を、前記測定部によって測定された電圧値と、前記補間部によって補間された電圧値とに基づき推定する
請求項2に記載の蓄電池制御装置。 - 前記推定部は、前記蓄電池から負荷への給電が実行される状態において前記推定を実行し、
前記制御部は、
前記蓄電池から負荷への給電が実行されない状態において、前記放電部による放電量が目標値に達する放電時間を、前記蓄電池の電圧に基づき予測する予測部(S951)と、
前記放電部による放電を、前記予測された放電時間に合わせて終了させる予測時間終了部(S963)とを備える
請求項1から請求項3までの何れか一項に記載の蓄電池制御装置。 - 前記制御部は、前記予測された放電時間の少なくとも一部において、前記制御部を省電力状態に設定する設定部(S955〜S959)を備える
請求項4に記載の蓄電池制御装置。 - 前記放電部は、前記複数の蓄電池の少なくとも何れか2つを同時に放電させることができ、
前記予測部は、前記同時に放電の対象となる蓄電池である同時放電電池それぞれに対して前記放電時間を予測し、
前記設定部は、前記同時放電電池それぞれの放電時間のうち最も短い時間に合わせて、前記制御部を省電力状態から復帰させる
請求項5に記載の蓄電池制御装置。 - 前記予測時間終了部は、前記制御部が省電力状態から復帰した後、前記同時放電電池それぞれの放電を、前記同時放電電池それぞれに対して予測された放電時間に合わせて終了し、
前記制御部は、少なくとも1つの前記同時放電電池の放電が前記予測時間終了部によって終了した後、前記同時放電電池それぞれに対して予測された放電時間を、既に経過した放電時間に基づき更新する更新部(S961)を備え、
前記設定部は、前記更新部によって更新された放電時間のうち、最も短い時間の少なくとも一部において、前記制御部を省電力状態に設定する
請求項6に記載の蓄電池制御装置。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017131077A (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用電源装置 |
JP2018198483A (ja) * | 2017-05-23 | 2018-12-13 | 日野自動車株式会社 | 電池制御装置、および、電池システム |
JP2019033653A (ja) * | 2017-08-10 | 2019-02-28 | 田淵電機株式会社 | 蓄電装置 |
WO2020105303A1 (ja) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | セルコントローラ、バッテリコントローラ、電池管理システムおよび電池システム |
JPWO2019171662A1 (ja) * | 2018-03-08 | 2021-03-11 | 三洋電機株式会社 | 管理装置、蓄電システム |
WO2022196362A1 (ja) * | 2021-03-18 | 2022-09-22 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電装置、及び、蓄電装置の制御方法 |
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2013
- 2013-08-22 JP JP2013172068A patent/JP2015041513A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017131077A (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用電源装置 |
JP2018198483A (ja) * | 2017-05-23 | 2018-12-13 | 日野自動車株式会社 | 電池制御装置、および、電池システム |
JP2019033653A (ja) * | 2017-08-10 | 2019-02-28 | 田淵電機株式会社 | 蓄電装置 |
JPWO2019171662A1 (ja) * | 2018-03-08 | 2021-03-11 | 三洋電機株式会社 | 管理装置、蓄電システム |
JP7112483B2 (ja) | 2018-03-08 | 2022-08-03 | 三洋電機株式会社 | 管理装置、蓄電システム |
US11489347B2 (en) | 2018-03-08 | 2022-11-01 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Management device and electricity storage system |
WO2020105303A1 (ja) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | セルコントローラ、バッテリコントローラ、電池管理システムおよび電池システム |
CN113016117A (zh) * | 2018-11-22 | 2021-06-22 | 日立安斯泰莫株式会社 | 单电池控制器、蓄电池控制器、电池管理***和电池*** |
JPWO2020105303A1 (ja) * | 2018-11-22 | 2021-10-07 | 日立Astemo株式会社 | セルコントローラ、バッテリコントローラ、電池管理システムおよび電池システム |
JP7087110B2 (ja) | 2018-11-22 | 2022-06-20 | 日立Astemo株式会社 | セルコントローラ、電池管理システムおよび電池システム |
CN113016117B (zh) * | 2018-11-22 | 2024-07-05 | 日立安斯泰莫株式会社 | 单电池控制器、蓄电池控制器、电池管理***和电池*** |
WO2022196362A1 (ja) * | 2021-03-18 | 2022-09-22 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電装置、及び、蓄電装置の制御方法 |
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