JP2020155394A - 充電可能電池温度推定装置および充電可能電池温度推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような構成によれば、電解液量の変化に関わらず温度を正確に推定することが可能となる。
このような構成によれば、外部温度に基づいて内部温度を正確に推定することが可能になる。
このような構成によれば、充電可能電池に流れる電流に基づいて内部温度を正確に推定することが可能になる。
このような構成によれば、ジュール熱と化学反応熱の2つの要素に基づいて、内部温度を正確に推定することができる。
このような構成によれば、3つの係数を補正することで、内部温度を正確に推定することができる。
このような構成によれば、電流の値に応じて第1係数を補正することで、内部温度を一層正確に推定することができる。
このような構成によれば、充電中と放電中で第1係数を変更することで、内部温度を一層正確に推定することができる。
このような構成によれば、計算式に基づいて、内部温度をより正確に推定することができる。
このような構成によれば、充電可能電池の内部温度に基づいて、車両の制御を効率よく実行することができる。
このような方法によれば、電解液量の変化に関わらず温度を正確に推定することが可能となる。
このような構成によれば、電解液量の変化に関わらず温度を正確に推定することが可能となる。
図1は、本発明の実施形態に係る充電可能電池温度推定装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、充電可能電池温度推定装置1は、制御部10、電圧検出部11、電流検出部12、および、温度検出部13を主要な構成要素としており、充電可能電池14の内部温度を推定し、図示しない上位の装置(例えば、ECU(Electric Control Unit))に通知する。
Tb(n)=VT_prop(n)+VT_integ(n) ・・・(1)
VT_prop(n)=dT(n)×G_prop ・・・(2)
また、
VT_integ(n)=dT(n)×G_integ+VT_integ(n−1)
+I(n)×α
・・・(3)
つぎに、本実施形態の動作の概略について説明する。本実施形態では、図2に示すプログラム10baを実行することにより、図3に示すブロック線図のアルゴリズムを実現する。図3に示すアルゴリズムでは、電解液量推定部39が電解液量を推定し、係数補正部40に通知する。
α=fc(I) ・・・(4)
α=fd(I) ・・・(5)
(B)電解液量とαの関係を示す情報をテーブルに格納し、電解液量に対応する情報をテーブルから取得することで、適切なαを求めることができる。
(C)前述した式(4)および式(5)に対して、電解液量に応じた所定の係数adおよび係数acを乗算することで、適切なαを求めることができる。
(E)電解液量と係数G_integおよび係数G_propの関係を示す情報をテーブルに格納し、電解液量に対応する情報をテーブルから取得することで、適切な係数G_integおよび係数G_propを求めることができる。
(F)係数G_integおよび係数G_propに対して、電解液量に応じた所定の係数a_integおよび係数a_propを乗算することで、適切な係数G_integおよび係数G_propを求めることができる。
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合にのみ限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、図3に示すアルゴリズム30を用いるようにしたが、本発明は、図3のみに限定されるのではなく、図3以外のアルゴリズム30を用いるようにしてもよい。
10 制御部
10a CPU
10b ROM
10ba プログラム
10c RAM
10ca データ
10d 通信部
10e I/F
10f バス
11 電圧検出部
12 電流検出部
13 温度検出部
14 充電可能電池
15 オルタネータ
16 エンジン
17 スタータモータ
18 負荷
30 アルゴリズム
31 加減算回路
32〜34 定数倍回路
35,37 加算回路
36 積分回路
38 遅延回路
39 電解液量推定部
40 係数補正部
50 加算回路
Claims (11)
- 充電可能電池の内部温度を推定する充電可能電池温度推定装置において、
前記充電可能電池に流れる電流および前記充電可能電池の外部温度の少なくとも一方と、前記充電可能電池の前記内部温度との関係を示す関係式に基づいて前記内部温度を計算する計算手段と、
前記充電可能電池の液量を推定する液量推定手段と、
前記液量推定手段によって推定された前記液量に基づいて前記関係式の係数を補正する補正手段と、
前記補正手段によって係数が補正された前記関係式に基づいて、前記計算手段によって計算された前記内部温度を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする充電可能電池温度推定装置。 - 前記充電可能電池の外部温度を検出する温度検出部から出力される外部温度検出値を取得する温度取得手段をさらに有し、
前記補正手段は、前記関係式の外部温度に係る係数を補正し、
前記計算手段は、係数が補正された前記関係式に前記外部温度検出値を適用し、前記充電可能電池の前記内部温度を計算する、
ことを特徴とする請求項1に記載の充電可能電池温度推定装置。 - 前記充電可能電池に流れる電流を検出する電流検出部から出力される電流検出値を取得する電流取得手段をさらに有し、
前記補正手段は、前記関係式の電流に係る係数を補正し、
前記計算手段は、係数が補正された前記関係式に前記電流検出値を適用し、前記充電可能電池の前記内部温度を計算する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の充電可能電池温度推定装置。 - 前記計算手段は、前記充電可能電池に流れる電流によって発生するジュール熱および化学反応熱に基づいて前記内部温度を計算することを特徴とする請求項3に記載の充電可能電池温度推定装置。
- 前記計算手段は、
前記電流検出値に第1係数を乗算することで電流による発熱量を計算し、
前記外部温度検出値と、過去の前記内部温度の推定値との差分値を算出し、
前記差分値に対して第2係数を含む比例演算を施し、
前記発熱量と前記差分値との加算値に対して第3係数を含む積分演算を施し、
前記比例演算と前記積分演算によって得られた値を加算して前記内部温度を推定し、
前記補正手段は、
前記液量に基づいて、前記第1係数、前記第2係数、および、前記第3係数を補正する、
ことを特徴とする請求項4に記載の充電可能電池温度推定装置。 - 前記計算手段は、前記電流検出部によって検出された前記電流検出値に応じて前記第1係数の値を変化させることを特徴とする請求項5に記載の充電可能電池温度推定装置。
- 前記計算手段は、前記充電可能電池が充電中と放電中で異なる前記第1係数を設定することを特徴とする請求項5に記載の充電可能電池温度推定装置。
- 前記計算手段は、以下の式に基づいて前記内部温度の推定値を得る、
Tb(n)=VT_prop(n)+VT_integ(n)
ここで、
VT_prop(n)=dT(n)×G_prop
VT_integ(n)=dT(n)×G_integ+VT_integ(n−1)
+I(n)×α
また、Tb(n)は前記充電可能電池の前記内部温度の推定値、dT(n)は前記温度検出部によって検出された前記外部温度検出値と過去の前記内部温度の推定値との前記差分値、αは前記発熱量に係る前記第1係数、G_propは前記比例演算の前記第2係数、G_integは前記積分演算の前記第3係数、I(n)は前記電流検出部によって検出された前記電流検出値である、
ことを特徴とする請求項5に記載の充電可能電池温度推定装置。 - 前記出力手段は、車両に搭載された前記充電可能電池の温度を推定して出力し、前記車両が有するプロセッサは、前記出力手段から出力される温度の推定値に基づいて前記車両の動作状態を変更することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の充電可能電池温度推定装置。
- 充電可能電池の内部温度を推定する充電可能電池温度推定方法において、
前記充電可能電池に流れる電流および前記充電可能電池の外部温度の少なくとも一方と、前記充電可能電池の前記内部温度との関係を示す関係式に基づいて前記内部温度を計算する計算ステップと、
前記充電可能電池の液量を推定する液量推定ステップと、
前記液量推定ステップにおいて推定された前記液量に基づいて前記関係式の係数を補正する補正ステップと、
前記補正ステップによって係数が補正された前記関係式に基づいて、前記計算ステップにおいて計算された前記内部温度を出力する出力ステップと、
を有することを特徴とする充電可能電池温度推定方法。 - 充電可能電池の内部温度を推定する充電可能電池温度推定装置において、
プロセッサと、
前記プロセッサによって読み込まれて実行された場合に以下の動作を実行する複数の実行可能な命令群を記憶するメモリと、を有し、
前記充電可能電池に流れる電流および前記充電可能電池の外部温度の少なくとも一方と、前記充電可能電池の前記内部温度との関係を示す関係式に基づいて前記内部温度を計算し、
前記充電可能電池の液量を推定し、
推定された前記液量に基づいて前記関係式の係数を補正し、
係数が補正された前記関係式に基づいて計算された前記内部温度を出力する、
ことを特徴とする充電可能電池温度推定装置。
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