JP2019052900A - 電池パック - Google Patents
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Abstract
Description
記憶部は、電池の充電後に得られる電池の充電率と電池の開回路電圧との対応関係を示す充電用SOC−OCV曲線、電池の放電後に得られる充電率と開回路電圧との対応関係を示す放電用SOC−OCV曲線、及び、充電用SOC−OCV曲線と放電用SOC−OCV曲線との間の線分を所定の内分点で内分するときの内分比と、充放電開始時の電池の容量と充放電終了時の電池の容量との容量差との対応関係を示す内分比情報を記憶する。
図1は、実施形態の電池パックの一例を示す図である。
図1に示す電池パック1は、車両Ve(例えば、エンジン車またはハイブリッド車など)に搭載され、電池Bと、リレーReと、電流検出部2と、電圧検出部3と、記憶部4と、充電率推定部5とを備える。
また、車両Veは、電池パック1の他に、走行制御部6と、第1の負荷制御部7と、第2の負荷制御部8とを備える。
走行制御部6は、例えば、車両Ve全体の動作制御を行うECU(Electronic Control Unit)であり、車両Veがエンジン車である場合、EFI(Electrical Fuel Injection)−ECUとし、車両Veがハイブリッド車である場合、HV(Hybrid Vehicle)−ECUとする。
電池Bは、例えば、1つ以上の二次電池(リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、または電気二重層コンデンサなど)により構成される。
また、リレーReが閉状態である場合で、かつ、車両Veが走行停止している場合、不図示の救援車のバッテリや充電器から電池Bへ電力が供給されると、電池Bが充電される。
なお、車両Veが走行停止している場合、電池Bの自己放電により電池Bに流れる電流は、電流検出部2により検出することができないほど微小な電流であり、以下、自己放電電流値とする。
電圧検出部3は、電池Bの電圧Vを検出する監視ECUであり、例えば、CPU(Central Processing Unit)、マルチコアCPU、またはプログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device)など)により構成される。
横軸は電池Bの充電率を示している。
また、充電率推定部5は、車両Veが走行停止している場合、所定時間T3経過毎に、第2の充電率推定処理を行う。例えば、充電率推定部5は、車両Veを走行停止させた旨の情報を走行制御部6から受信すると、車両Veの走行停止が開始したと判断し、車両Veを走行開始させた旨の情報を走行制御部6から受信すると、車両Veの走行停止が終了したと判断する。
そして、充電率推定部5は、内分比と、現在の開回路電圧と、充電用SOC−OCV曲線と、放電用SOC−OCV曲線とを用いて、現在の充電率を推定する(S48)。
まず、充電率推定部5は、車両Veの走行停止時において、電池Bの放電が終了したとき、電池Bの開回路電圧と充電率との交点が、放電用SOC−OCV曲線上に存在していたと判断すると(S71:Yes)、現在の開回路電圧を取得し(S72)、記憶部4に記憶されている放電用SOC−OCV曲線を参照して、現在の開回路電圧に対応する充電率SOCを求め、その求めた充電率SOCを、現在の充電率として推定する(S73)。このように、車両Veの走行停止時において、電池Bの放電が終了したとき、電池Bの開回路電圧と充電率との交点が、放電用SOC−OCV曲線上に存在している場合、その後、車両Veが走行停止している時に容量差が閾値Cth以上になるまで電池Bが放電されたとしても、電池Bの開回路電圧と充電率との交点が、放電用SOC−OCV曲線上に存在し続けるため、放電用SOC−OCV曲線を参照して、開回路電圧に対応する充電率を一意に求めることができる。
<暗電流値の計算例(その1)>
充電率推定部5は、車両Veが走行停止している時に電池パック1の外部に設けられる補機が動作するのに必要な電流値を走行制御部6から受信し、その受信した電流値を暗電流値とする。
記憶部4は、電池Bから電池パック1の外部に設けられる補機へ流れる電流の基準値を記憶する。
記憶部4は、電池パック1の内部に設けられる補機の種類と、車両Veが走行停止している時に電池パック1の内部に設けられる補機に流れる電流値とが対応付けられた第1の対応情報を記憶する。
記憶部4は、電池パック1の外部に設けられる補機の種類と、車両Veが走行停止している時に電池パック1の外部に設けられる補機に流れる電流値とが対応付けられた第2の対応情報を記憶する。
記憶部4は、電池パック1の内部に設けられる補機の種類と、車両Veが走行停止している時に電池パック1の内部に設けられる補機に流れる電流値とが対応付けられた第1の対応情報、及び電池パックの外部に設けられる補機の種類と、車両Veが走行停止している時に電池パックの外部に設けられる補機に流れる電流値とが対応付けられた第2の対応情報を記憶する。
この場合、充電率推定部5は、「C」及び「D」を走行制御部6から受信し、「A」に対応する0.25[mA]を第1の対応情報を参照して取得し、「B」に対応する0.75[mA]を第1の対応情報を参照して取得し、「C」に対応する0.75[mA]を第2の対応情報を参照して取得し、「D」に対応する0.25[mA]を第2の対応情報を参照して取得し、それら取得した0.25[mA]、0.75[mA]、0.75[mA]、及び0.25[mA]の合計値2.00[mA]を、暗電流とする。
例えば、電池パック1の内部に設けられる補機は、電圧検出部3及び充電率推定部5に限らず、電池パック1の内部にある他の制御部や周辺機器を含んでもよく、または、電圧検出部3のみや、充電率推定部5のみでもよい。また、電池パックの外部に設けられる補機は、走行制御6、第1の負荷制御部7及び第2の負荷制御部8に限らず、その他の負荷制御部を含んでもよく、または、走行制御部6のみや、第1の負荷制御部7のみでもよい。
2 電流検出部
3 電圧検出部
4 記憶部
5 充電率推定部
6 走行制御部
7 第1の負荷制御部
8 第2の負荷制御部
B 電池
Re リレー
Ve 車両
Claims (7)
- 電池の充電後に得られる前記電池の充電率と前記電池の開回路電圧との対応関係を示す充電用SOC−OCV曲線、前記電池の放電後に得られる前記充電率と前記開回路電圧との対応関係を示す放電用SOC−OCV曲線、及び、前記充電用SOC−OCV曲線と前記放電用SOC−OCV曲線との間の線分を所定の内分点で内分するときの内分比と、充放電開始時の前記電池の容量と充放電終了時の前記電池の容量との容量差との対応関係を示す内分比情報を記憶する記憶部と、
現在の前記容量差が閾値以上である場合、前記充電用SOC−OCV曲線または前記放電用SOC−OCV曲線を参照して、現在の前記開回路電圧に対応する充電率を、現在の前記充電率として推定し、現在の前記容量差が前記閾値未満である場合、前記内分比情報を参照して、現在の前記容量差に対応する内分比を求め、その求めた内分比と、現在の前記開回路電圧と、前記充電用SOC−OCV曲線と、前記放電用SOC−OCV曲線とを用いて、現在の前記充電率を推定する充電率推定部と、
を備え、
前記充電率推定部は、前記電池を搭載した車両が走行停止している場合、前記電池の自己放電電流値、及び、前記電池から補機へ流れる暗電流値の少なくとも1つを、前記車両の停止時間で積算することにより、現在の前記容量差を求める
ことを特徴とする電池パック。 - 請求項1に記載の電池パックであって、
前記充電率推定部は、前記車両が走行停止している時に前記電池パックの外部に設けられる前記補機が動作するのに必要な電流値を前記電池パックの外部に設けられる走行制御部から受信し、その受信した電流値を前記暗電流値とする
ことを特徴とする電池パック。 - 請求項1に記載の電池パックであって、
前記記憶部は、前記電池から前記電池パックの外部に設けられる前記補機へ流れる電流の基準値を記憶し、
前記充電率推定部は、前記車両が走行停止している時に電流が流れる前記補機ごとに設定される係数を前記電池パックの外部に設けられる走行制御部から受信し、その受信した係数と前記基準値との乗算結果を、前記暗電流値とする
ことを特徴とする電池パック。 - 請求項1に記載の電池パックであって、
前記記憶部は、前記電池パックの内部に設けられる前記補機の種類と、前記車両が走行停止している時に前記電池パックの内部に設けられる前記補機に流れる電流値とが対応付けられた対応情報を記憶し、
前記充電率推定部は、前記車両が走行停止している時に電流が流れる前記補機の種類に対応する電流値を前記対応情報を参照して取得し、その取得した電流値を、前記暗電流値とする
ことを特徴とする電池パック。 - 請求項1に記載の電池パックであって、
前記記憶部は、前記電池パックの外部に設けられる前記補機の種類と、前記車両が走行停止している時に前記電池パックの外部に設けられる前記補機に流れる電流値とが対応付けられた対応情報を記憶し、
前記充電率推定部は、前記車両が走行停止している時に電流が流れる前記補機の種類を前記電池パックの外部に設けられる走行制御部から受信し、その受信した補機の種類に対応する電流値を前記対応情報を参照して取得し、その取得した電流値を、前記暗電流値とする
ことを特徴とする電池パック。 - 請求項1に記載の電池パックであって、
前記電池と前記電池パックの外部に設けられる前記補機との間に接続されるリレーを備え、
前記記憶部は、前記電池パックの内部に設けられる前記補機の種類と前記車両が走行停止している時に前記電池パックの内部に設けられる前記補機に流れる電流値とが対応付けられた第1の対応情報、及び、前記電池パックの外部に設けられる前記補機の種類と前記車両が走行停止している時に前記電池パックの外部に設けられる前記補機に流れる電流値とが対応付けられた第2の対応情報を記憶し、
前記充電率推定部は、
前記リレーが開状態である場合、前記車両が走行停止している時に電流が流れる前記補機の種類に対応する電流値を前記第1の対応情報を参照して取得し、その取得した電流値を、前記暗電流値とし、
前記リレーが閉状態である場合、前記車両が走行停止している時に電流が流れる前記電池パック外部の補機の種類を前記電池パックの外部に設けられる走行制御部から受信し、前記車両が走行停止している時に電流が流れる前記電池パック内部の補機の種類に対応する電流値を前記第1の対応情報を参照して取得するとともに、受信した補機の種類に対応する電流値を前記第2の対応情報を参照して取得し、それら取得した電流値の合計値を、前記暗電流値とする
ことを特徴とする電池パック。 - 請求項1に記載の電池パックであって、
前記充電率推定部は、
放電開始時の前記電池の容量と放電終了時の前記電池の容量との容量差が前記閾値以上であった場合で、かつ、前記車両が走行停止している場合、前記放電用SOC−OCV曲線を参照して、現在の前記開回路電圧に対応する充電率を、現在の前記充電率として推定し、
放電開始時の前記電池の容量と放電終了時の前記電池の容量との容量差が前記閾値未満であった場合で、かつ、前記車両が走行停止している場合、または、前記電池の充電終了時において充電終了時の前記電池の容量と充電開始時の前記電池の容量との容量差が前記閾値以上であった場合で、かつ、前記車両が走行停止している場合、前記自己放電電流値及び前記暗電流値の少なくとも1つを、前記停止時間で積算することにより、現在の前記容量差を求め、前記内分比情報を参照して、現在の前記容量差に対応する内分比を求め、その求めた内分比と、現在の前記開回路電圧と、前記充電用SOC−OCV曲線と、前記放電用SOC−OCV曲線とを用いて、現在の前記充電率を推定する
ことを特徴とする電池パック。
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