JP4840481B2 - 二次電池の昇温制御装置およびそれを備える車両、ならびに二次電池の昇温制御方法 - Google Patents

二次電池の昇温制御装置およびそれを備える車両、ならびに二次電池の昇温制御方法 Download PDF

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Description

この発明は、二次電池の昇温制御装置およびそれを備える車両、ならびに二次電池の昇温制御方法に関し、特に、二次電池の内部抵抗による発熱を利用して二次電池を昇温するための昇温制御技術に関する。
一般に、リチウムイオン電池やニッケル水素電池に代表される二次電池は、温度が低下すると充放電特性が低下する。そこで、電池の温度が低い場合には、速やかに電池を昇温する必要がある。
特開平11−329516号公報(特許文献1)は、電池の昇温装置を開示する。この昇温装置においては、インダクタとキャパシタと交流電源とから成る直列回路を電池の両端に接続して共振回路を構成する。そして、共振回路の共振周波数の交流電圧を交流電源から発生させることにより電池を昇温する。
この昇温装置においては、共振時にほとんど電池の内部抵抗で電力が消費され、自己発熱により電池を昇温する。したがって、この昇温装置によれば、最小限の電力消費で効果的に電池を昇温することができるとされる(特許文献1参照)。
特開平11−329516号公報
二次電池においては、一般的に、安全性や耐久性の観点から電池の上下限電圧を守ることが要求される。しかしながら、上記公報は、電池を昇温するための技術を開示するにとどまり、上下限電圧を超えない範囲で如何に効率的な昇温を実施するかについては、上記公報では検討されていない。
また、共振回路により発生させる電流は、インダクタLや電池特性のばらつきの影響を受け、電池の発熱量は、共振回路により発生させる電流のピーク値の二乗に比例するので、電池の発熱量は、インダクタLや電池特性のばらつきの影響を大きく受ける。しかしながら、上記公報では、そのような発熱量のばらつきに対する対処について特に検討されていない。
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、二次電池の上下限電圧を超えない範囲で効率的に目標の発熱量を実現する二次電池の昇温制御装置およびそれを備える車両を提供することである。
また、この発明の別の目的は、二次電池の上下限電圧を超えない範囲で効率的に目標の発熱量を実現する二次電池の昇温制御方法を提供することである。
この発明によれば、二次電池の昇温制御装置は、リップル電流を二次電池に積極的に発生させるように構成されたリップル生成部を制御することによって二次電池を昇温するための二次電池の昇温制御装置であって、電流検出部と、電圧検出部と、フィードバック制御部とを備える。電流検出部は、二次電池の充放電電流を検出する。電圧検出部は、二次電池の電圧を検出する。フィードバック制御部は、電圧検出部により検出される電圧を所定の上下限内に抑えつつ電流検出部により検出されるリップル電流が所定の目標となるようにリップル生成部を制御する。
好ましくは、フィードバック制御部は、リップル電流が目標よりも小さいとき、リップル電流の周波数が低下するようにリップル生成部を制御する。また、フィードバック制御部は、リップル電流が目標よりも大きいとき、リップル電流の周波数が上昇するようにリップル生成部を制御する。
さらに好ましくは、リップル生成部は、二次電池の電圧以上に出力電圧を昇圧可能に構成されたチョッパ型の昇圧装置を含む。そして、フィードバック制御部は、リップル電流が目標よりも小さいとき、昇圧装置のキャリア周波数を低下させ、リップル電流が目標よりも大きいとき、昇圧装置のキャリア周波数を上昇させる。
また、好ましくは、リップル生成部は、二次電池の電圧以上に出力電圧を昇圧可能に構成されたチョッパ型の昇圧装置を含む。そして、フィードバック制御部は、リップル電流が目標よりも小さいとき、昇圧装置による昇圧比を増大させ、リップル電流が目標よりも大きいとき、電圧昇圧比を低下させる。
好ましくは、二次電池の昇温制御装置は、温度検出部と、残存容量推定部とをさらに備える。温度検出部は、二次電池の温度を検出する。残存容量推定部は、二次電池の残存容量を推定する。フィードバック制御部は、温度検出部により検出される温度が第1の所定値に達するか、または残存容量推定部により推定される残存容量が第2の所定値に達すると、リップル生成部の制御を停止する。
また、この発明によれば、車両は、二次電池と、リップル生成部と、上述した二次電池の昇温制御装置とを備える。二次電池は、車両走行用の電力を蓄える。リップル生成部は、二次電池に接続され、リップル電流を二次電池に積極的に発生させるように構成される。二次電池の昇温制御装置は、リップル生成部を制御することによって二次電池を昇温する。
また、この発明によれば、二次電池の昇温制御方法は、リップル電流を二次電池に積極的に発生させるように構成されたリップル生成部を制御することによって二次電池を昇温するための二次電池の昇温制御方法であって、リップル電流が所定の目標となっているか否かを判定するステップと、リップル電流が目標となっていないと判定されると、リップル電流が目標以上か否かを判定するステップとを備える。また、二次電池の昇温制御方法は、リップル電流が目標よりも小さいと判定されると、リップル電流の周波数が低下するようにリップル生成部を制御するステップと、リップル電流が目標以上であると判定されると、リップル電流の周波数が上昇するようにリップル生成部を制御するステップとをさらに備える。
この発明においては、リップル電流を二次電池に積極的に発生させるように構成されたリップル生成部を制御することによって二次電池の昇温が実施される。ここで、リップル生成部の回路定数や二次電池の特性にばらつきがあっても、二次電池の電圧を所定の上下限内に抑えつつリップル電流が所定の目標となるように、フィードバック制御部によりリップル生成部が制御されるので、二次電池の電圧を所定の上下限内に抑えつつその範囲内で最大限のリップル電流を発生させ得る。
したがって、この発明によれば、二次電池の上下限電圧を超えない範囲で効率的に目標の発熱量を実現することができる。
この発明の実施の形態1による二次電池の昇温制御装置の一適用例として示される電動車両の全体ブロック図である。 図1に示す電動車両において二次電池のリップル昇温に関する部分のシステム構成を示した図である。 二次電池の電圧の内訳を示した図である。 二次電池のインピーダンス特性(絶対値)を示すボード線図である。 二次電池のインピーダンス特性(位相)を示すボード線図である。 二次電池の内部抵抗に発生する電圧を拘束条件として、極低温時に二次電池に流すことができるリップル電流のピーク値を示した図である。 二次電池の内部抵抗に発生する電圧を拘束条件として、極低温時に二次電池に発生させることができる平均発熱量を示した図である。 リップル昇温時の二次電池の電流および電圧の波形図である。 図1に示すECUの、昇圧コンバータの制御に関する部分の機能ブロック図である。 図1に示すECUにより実行されるリップル昇温制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。 実施の形態2におけるECUの、昇圧コンバータの制御に関する部分の機能ブロック図である。 実施の形態2におけるECUにより実行されるリップル昇温制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による二次電池の昇温制御装置の一適用例として示される電動車両の全体ブロック図である。図1を参照して、電動車両100は、二次電池10と、昇圧コンバータ22と、コンデンサCHと、インバータ30と、モータジェネレータ40と、駆動輪50とを備える。また、電動車両100は、ECU(Electronic Control Unit)60と、電流センサ72と、電圧センサ74,76と、温度センサ78をさらに備える。
二次電池10は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などに代表される再充電可能な電池である。二次電池10の正極端子および負極端子は、それぞれ正極線PL1および負極線NLに接続される。
昇圧コンバータ22は、電力用半導体スイッチング素子(以下、単に「スイッチング素子」とも称する。)Q1,Q2と、ダイオードD1,D2と、リアクトルLとを含む。スイッチング素子Q1,Q2は、正極線PL2と負極線NLとの間に直列に接続される。スイッチング素子Q1のコレクタが正極線PL2に接続され、スイッチング素子Q2のエミッタが負極線NLに接続される。ダイオードD1,D2は、それぞれスイッチング素子Q1,Q2に逆並列に接続される。リアクトルLの一方端は、正極線PL1に接続され、他方端は、スイッチング素子Q1,Q2の接続ノードNDに接続される。
なお、上記のスイッチング素子Q1,Q2として、たとえば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)や電力用MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ等を用いることができる。
昇圧コンバータ22は、ECU60からの制御信号PWMCに基づいて、正極線PL2および負極線NL間の電圧(以下「システム電圧」とも称する。)を二次電池10の出力電圧以上に昇圧することができる。なお、システム電圧が目標電圧よりも低い場合、スイッチング素子Q2のオンデューティーを大きくすることによって正極線PL1から正極線PL2へ電流を流すことができ、システム電圧を上昇させることができる。一方、システム電圧が目標電圧よりも高い場合、スイッチング素子Q1のオンデューティーを大きくすることによって正極線PL2から正極線PL1へ電流を流すことができ、システム電圧を低下させることができる。
また、昇圧コンバータ22は、コンデンサCHとともに後述のリップル生成部20を形成し、ECU60からの制御信号PWMCに基づいてリップル電流を二次電池10に積極的に発生させることにより、二次電池10を内部から昇温させる(以下、この昇温を「リップル昇温」とも称する。)。具体的には、昇圧コンバータ22は、ECU60からの制御信号PWMCに応じてスイッチング素子Q1,Q2が相補的にオン/オフすることにより、スイッチング素子Q1,Q2のスイッチング周波数に応じたリップル電流を二次電池10に発生させる。なお、このリップル昇温については、後ほど詳しく説明する。
コンデンサCHは、正極線PL2と負極線NLとの間に接続され、正極線PL2および負極線NL間の電圧を平滑化する。また、コンデンサCHは、二次電池10のリップル昇温の実行時、二次電池10から放電される電力を一時的に蓄える電力バッファとして用いられる。
インバータ30は、ECU60からの制御信号PWMIに基づいて、正極線PL2および負極線NLから供給される直流電力を三相交流に変換してモータジェネレータ40へ出力し、モータジェネレータ40を駆動する。また、インバータ30は、車両の制動時、モータジェネレータ40により発電された三相交流電力を制御信号PWMIに基づいて直流に変換し、正極線PL2および負極線NLへ出力する。
モータジェネレータ40は、交流電動機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流電動機である。モータジェネレータ40は、駆動輪50に機械的に連結され、車両を駆動するためのトルクを発生する。また、モータジェネレータ40は、車両の制動時、車両の運動エネルギーを駆動輪50から受けて発電する。
電流センサ72は、二次電池10に対して入出力される電流Iを検出し、その検出値をECU60へ出力する。なお、以下では、電流Iの符号につき、二次電池10が充電される方向を正とする。電圧センサ74は、二次電池10の出力電圧に相当する、正極線PL1および負極線NL間の電圧Vを検出し、その検出値をECU60へ出力する。電圧センサ76は、正極線PL2および負極線NL間の電圧VHを検出し、その検出値をECU60へ出力する。温度センサ78は、二次電池の温度Tを検出し、その検出値をECU60へ出力する。
ECU60は、電圧センサ74,76からの電圧V,VHの各検出値に基づいて、昇圧コンバータ22を駆動するためのPWM(Pulse Width Modulation)信号を生成し、その生成したPWM信号を制御信号PWMCとして昇圧コンバータ22へ出力する。
ここで、ECU60は、二次電池10のリップル昇温の実行を判定する所定の実行条件が成立すると、リップル電流を二次電池10に発生させるための制御信号PWMCを生成し、その生成した制御信号PWMCを昇圧コンバータ22へ出力する。
さらにここで、ECU60は、リップル電流の周波数(以下、「リップル周波数」とも称する。)を調整することによって、電圧センサ74により検出される電圧Vを所定の上下限内に抑えつつ電流センサ72により検出されるリップル電流が所定の目標となるように制御信号PWMCを生成する。
なお、昇圧コンバータ22およびコンデンサCHにより形成されるリップル生成部20による二次電池10のリップル昇温、およびリップル昇温時の電流Iおよび電圧Vの各検出値に基づく二次電池10の昇温制御については、後ほど詳しく説明する。
また、ECU60は、モータジェネレータ40を駆動するための制御信号PWMIを生成し、その生成した制御信号PWMIをインバータ30へ出力する。
図2は、図1に示した電動車両100において二次電池10のリップル昇温に関する部分のシステム構成を示した図である。図2を参照して、二次電池10は、内部抵抗12を含む。内部抵抗12は、後述のように、温度依存性を有するとともに、電池に流れる電流の周波数によっても大きく変化する。
リップル生成部20は、上述のように、図1に示した昇圧コンバータ22およびコンデンサCHから成る(図示せず)。そして、リップル生成部20は、ECU60からの制御信号PWMCに応じてスイッチング素子Q1,Q2(図示せず)を相補的にオン/オフすることにより、スイッチング素子Q1,Q2のスイッチング周波数に応じたリップル電流を二次電池10に発生させる。
以下では、まず、リップル昇温についてその概要を説明し、その後、二次電池10の昇温制御を実現するECU60の構成について詳しく説明する。
(リップル昇温の概要)
図3は、二次電池10の電圧の内訳を示した図である。なお、この図3では、簡単のため、内部抵抗は実部のみとし、L,C等による虚部は無いものとする。図3を参照して、二次電池10の端子間に発生する電圧Vは、開回路電圧OCVに、通電時に内部抵抗12に発生する電圧ΔVを考慮したものとなる。具体的には、充電電流が流れるときは、V=OCV+ΔVとなり、放電電流が流れるときは、V=OCV−ΔVとなる(ΔV>0)。
いま、二次電池10に電流Iが流れたときの発熱量Qは、内部抵抗12の抵抗値をRとすると、以下の式で表わすことができる。
Q=I2×R …(1)
=I×ΔV …(2)
=ΔV2/R …(3)
この(1)〜(3)式は等価である。(1)式によると、リップル生成部20を用いて発生させるリップル電流Iを大きくすれば、二次電池10を効果的に昇温できるようにみえる。しかしながら、実際には、二次電池の電圧Vについて、安全性や耐久性の観点から上下限電圧を守ることが要求される。そして、特に極低温下では、内部抵抗12の抵抗値Rが大きくなることにより電圧ΔVが大きくなるので、二次電池10の電圧Vを上下限内に抑えつつ発熱のための十分なリップル電流Iを流すことができないという事態が発生し得る。
すなわち、内部抵抗12の抵抗値Rが大きくなる低温下(特に極低温下)では、電圧ΔVが制約となって二次電池10がリップル電流Iを流すことができず、二次電池10を効果的に昇温できないという事態が発生し得る。そこで、(3)式および二次電池10のインピーダンスの周波数特性に着目し、二次電池10のインピーダンス(内部抵抗12の抵抗値R)の絶対値が他の周波数領域に比べて相対的に小さい周波数領域のリップル電流をリップル生成部20により発生させる。これにより、二次電池10の発熱量Qが大きくなり、二次電池10を効果的に昇温することができる。
図4,図5は、二次電池10のインピーダンス特性を示すボード線図である。なお、二次電池の電気的特性を解析する手法として、電気化学的インピーダンス分光法「EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy)とも称される。」が知られており、このボード線図は、EISを用いて二次電池10のインピーダンス特性を表示したものである。なお、図4は、インピーダンスZの絶対値|Z|の周波数特性を示し、図5は、インピーダンスZの位相θの周波数特性を示す。
図4,図5において、横軸は、二次電池10に発生させる交流電流(リップル電流)の周波数を対数表示で示す。縦軸は、図4においてはインピーダンスZの絶対値|Z|を対数表示で示し、図5においてはインピーダンスZの位相θを表わす。
図4に示されるように、二次電池10の昇温が要求される低温下では、インピーダンスZの絶対値|Z|は非低温時に比べて大きくなるけれども、そのような増大が顕著なのは、リップル電流の周波数が低周波の場合である。特に、周波数が1kHz近傍では、インピーダンスZの絶対値|Z|は、他の周波数領域に比べて小さく、また、極低温下でも非低温時(常温時)の高々3倍程度にしかならない(図4のA部)。さらに、図5に示されるように、その周波数領域では、インピーダンスZの位相θも零近傍であるので、力率が1となり効率もよい。
そこで、この二次電池10のインピーダンスの周波数特性に基づいて、二次電池10のインピーダンスZの絶対値|Z|が相対的に低下する周波数領域(たとえば、図4に基づいて略1kHz)のリップル電流をリップル生成部20により発生させる。これにより、二次電池10の内部抵抗12に発生する電圧ΔVの制約を守りつつ二次電池10にリップル電流を効果的に流すことができ、その結果、二次電池10が効果的に昇温される。
図6は、二次電池10の内部抵抗12に発生する電圧ΔVを拘束条件として、極低温時に二次電池10に流すことができるリップル電流のピーク値を示した図である。図6を参照して、横軸は、リップル電流の周波数を示し、縦軸は、電圧ΔVの拘束条件下で二次電池10が流せるリップル電流(正弦波を仮定)のピーク値を示す。なお、ここでは、一例として、電圧ΔV=0.5V、二次電池10の温度T=−30℃(極低温)の場合が示される。
図6に示されるように、二次電池10のインピーダンスの絶対値が相対的に小さくなる周波数領域(1kHz近傍)において、二次電池10に流せる電流は増大する。低周波時や直流時においては、電圧ΔV=0.5Vという拘束条件を与えると、二次電池10にはほとんど電流を流すことができず、二次電池を昇温することができない。
また、図7は、二次電池10の内部抵抗12に発生する電圧ΔVを拘束条件として、極低温時に二次電池10に発生させることができる平均発熱量を示した図である。図7を参照して、横軸は、リップル電流の周波数を示し、縦軸は、リップル1周期における二次電池10の平均発熱量を示す。なお、ここでも、一例として、電圧ΔV=0.5V、二次電池10の温度T=−30℃(極低温)の場合が示される。
図7に示されるように、二次電池10のインピーダンスの絶対値が相対的に小さくなる周波数領域(1kHz近傍)において、二次電池10の発熱量は増大する。低周波時や直流時においては、電圧ΔV=0.5Vという拘束条件を与えると、二次電池10にはほとんど電流を流すことができず、二次電池を昇温することができない。
このように、二次電池10のインピーダンスの周波数特性に基づいて、二次電池10のインピーダンスの絶対値が相対的に低下する周波数領域(たとえば1kHz近傍)のリップル電流をリップル生成部20により発生させる。これにより、二次電池10の発熱量Qを大きくすることができ、二次電池10を効果的に昇温することができる。
図8は、リップル昇温時の二次電池10の電流Iおよび電圧Vの波形図である。図8を参照して、リップル昇温時、リップル生成部20(昇圧コンバータ22)のキャリア信号CRの周波数は、リップル周波数fに設定される(たとえば1kHz程度)。そして、たとえば時刻t1においてキャリア信号CRがデューティー指令値d(=0.5)よりも大きくなると、上アームのスイッチング素子Q1がオフされ、下アームのスイッチング素子Q2がオンされる。そうすると、二次電池10に流れる電流I(充電方向が正)は、負方向への増加に転じ、リアクトルLに蓄えられていたエネルギーが放出されたタイミングで電流Iの符号が正から負へ切替わる。なお、電圧Vは低下する。
時刻t2においてキャリア信号CRがデューティー指令値dよりも小さくなると、上アームのスイッチング素子Q1がオンされ、下アームのスイッチング素子Q2がオフされる。そうすると、電流Iは、正方向への増加に転じ、リアクトルLに蓄えられていたエネルギーが放出されたタイミングで電流Iの符号が負から正へ切替わる。なお、電圧Vは上昇する。
そして、時刻t3において再びキャリア信号CRがデューティー指令値dよりも大きくなると、スイッチング素子Q1,Q2がそれぞれオフ,オンされ、電流Iは、再び負方向への増加に転じ、電圧Vは低下する。
このように、電流Iおよび電圧Vは、リップル周波数fで変動する。そして、この実施の形態1では、電圧Vが上限電圧VUおよび下限電圧VLを超えず、かつ、電流Iが最大充電電流ICおよび最大放電電流IDを超えない範囲で、リップル電流が最大となるようにリップル電流の目標が設定され、リップル電流がその目標となるようにリップル周波数fが調整される。
(二次電池10の昇温制御)
次に、ECU60により実行される二次電池10の昇温制御について説明する。
図9は、図1に示したECU60の、昇圧コンバータ22の制御に関する部分の機能ブロック図である。図9を参照して、ECU60は、電圧指令生成部110と、電圧制御部112と、デューティー指令生成部114と、PWM信号生成部116と、リップル昇温FB制御部118と、SOC推定部120と、キャリア生成部122とを含む。
電圧指令生成部110は、昇圧コンバータ22により調整される電圧VHの目標値を示す電圧指令値VRを生成する。たとえば、電圧指令生成部110は、モータジェネレータ40(図1)のトルク指令値およびモータ回転数から算出されるモータジェネレータ40のパワーに基づいて電圧指令値VRを生成する。
電圧制御部112は、電圧指令生成部110から電圧指令値VRを受け、電圧センサ76,74(図1)からそれぞれ電圧VH,Vの検出値を受ける。そして、電圧制御部112は、電圧VHを電圧指令値VRに一致させるための制御演算(たとえば比例積分制御)を実行する。
デューティー指令生成部114は、電圧制御部112からの制御出力に基づいて、昇圧コンバータ22のスイッチング素子Q1,Q2(図1)のスイッチングデューティーを示すデューティー指令値dを生成する。ここで、デューティー指令生成部114は、二次電池10のリップル昇温を実施する旨の通知をリップル昇温FB制御部118から受けると、電圧制御部112からの制御出力に拘わらず、デューティー指令値dをリップル昇温用の所定値(たとえば0.5(昇圧比2))とする。
PWM信号生成部116は、デューティー指令生成部114から受けるデューティー指令値dを、キャリア生成部122から受けるキャリア信号CRと大小比較し、その比較結果に応じて論理状態が変化する制御信号PWMCを生成する。そして、PWM信号生成部116は、その生成された制御信号PWMCを昇圧コンバータ22のスイッチング素子Q1,Q2へ出力する。
リップル昇温FB制御部118は、電流センサ72、電圧センサ74および温度センサ78(図1)からそれぞれ電流I、電圧Vおよび温度Tの検出値を受ける。そして、リップル昇温FB制御部118は、温度Tの検出値およびSOC推定部120から受ける二次電池10の残存容量(以下「SOC(State Of Charge)」とも称し、完全放電状態および満充電状態をそれぞれ0%および100%として0〜100%の数値で表わされる。)に基づいて、二次電池10のリップル昇温を実施するか否かを判定する。
そして、リップル昇温FB制御部118は、リップル昇温を実施するものと判定すると、温度TおよびSOCに基づきリップル周波数fを設定してキャリア生成部122へ出力するとともに、リップル昇温を実施する旨の通知をデューティー指令生成部114およびキャリア生成部122へ出力する。
さらに、リップル昇温FB制御部118は、リップル昇温の実施中、電流Iおよび電圧Vの各検出値に基づいて、電圧Vを所定の上下限(図8の上限電圧VUおよび下限電圧VL)内に抑えつつ電流I(リップル電流)が所定の目標となるようにリップル周波数fを調整し、その調整されたリップル周波数fをキャリア生成部122へ出力する。なお、リップル電流の目標としては、たとえば、電圧Vが上限電圧VUおよび下限電圧VLを超えない範囲で電流Iが最大となるように(但し、電流Iについても、最大充電電流ICおよび最大放電電流IDを超えない範囲で)、設計段階で事前に決定される。
SOC推定部120は、電流Iおよび電圧Vの各検出値に基づいて二次電池10のSOCを推定し、その推定値をリップル昇温FB制御部118へ出力する。なお、二次電池10のSOCの推定方法については、公知の種々の手法を用いることができる。
キャリア生成部122は、PWM信号生成部116においてPWM信号を生成するためのキャリア信号CRを生成し、その生成したキャリア信号CRをPWM信号生成部116へ出力する。ここで、キャリア生成部122は、リップル昇温を実施する旨の通知とともにリップル周波数fをリップル昇温FB制御部118から受けると、その受けたリップル周波数fを有するキャリア信号CRを生成し、その生成したキャリア信号CRをPWM信号生成部116へ出力する。
図10は、図1に示したECU60により実行されるリップル昇温制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
図10を参照して、ECU60は、二次電池10の温度TおよびSOC等に基づいて、リップル昇温の開始条件が成立しているか否かを判定する(ステップS10)。一例として、温度Tが極低温を示し、かつ、SOCが所定値よりも高いとき、リップル昇温の開始条件が成立しているものと判定される。
ステップS10において開始条件が成立していないと判定されると(ステップS10においてNO)、ECU60は、ステップS70(後述)へ処理を移行する。ステップS10において開始条件が成立していると判定されると(ステップS10においてYES)、ECU60は、予め準備されたマップ等を用いて二次電池10の温度TおよびSOCに基づいてリップル周波数fを決定し、その決定されたリップル周波数fを昇圧コンバータ22のキャリア周波数として設定する。さらに、ECU60は、保護カウンターを0にリセットする(ステップS20)。なお、この保護カウンターは、後述のように、電圧や電流が部品保護要件を外れたときのタイマーとして用いられる。
次いで、ECU60は、リップル周波数fのキャリア信号を用いて、昇圧コンバータ22のスイッチング素子Q1,Q2をリップル周波数fでスイッチング制御するための制御信号PWMCを生成する。そして、ECU60は、その生成された制御信号PWMCを昇圧コンバータ22のスイッチング素子Q1,Q2へ実際に出力することで、昇圧コンバータ22を用いた二次電池10のリップル昇温を開始する(ステップS30)。
リップル昇温が開始されると、ECU60は、電流Iおよび電圧Vに基づいて、各種部品の保護要件が満たされているか否かを判定する(ステップS40)。保護要件としては、一例として、電圧Vの上限および下限(電池セルの保護)、電流Iの絶対値の最大値(スイッチング素子Q1,Q2やリアクトルLの保護)、電流Iの二乗の最大値(システムメインリレー、バスバー、電池セル等の異常発熱からの保護)等が設定される。
ステップS40において部品保護要件は満たされていると判定されると(ステップS40においてYES)、ECU60は、発生しているリップル電流が所定の目標範囲内か否かを判定する(ステップS50)。所定の目標範囲としては、一例として、電圧Vが上限電圧VUおよび下限電圧VLを超えず、かつ、電流Iが最大充電電流ICおよび最大放電電流IDを超えない範囲で、リップル電流が最大となるような範囲が設定される。
ステップS50においてリップル電流が目標範囲内にあると判定されると(ステップS50においてYES)、ECU60は、二次電池10の温度TやSOC、リップル昇温を開始してからの時間等に基づいて、リップル昇温の終了条件が成立しているか否かを判定する(ステップS60)。一例として、温度Tが所定の昇温終了温度を超えたり、SOCが下限値を下回ったり、リップル昇温を開始してからの時間が所定時間を経過すると、リップル昇温の終了条件が成立しているものと判定される。そして、ステップS60において終了条件が成立していると判定されると(ステップS60においてYES)、ECU60は、昇圧コンバータ22への制御信号PWMCの出力を停止し、リップル昇温を終了する(ステップS70)。なお、ステップS60において終了条件は成立していないと判定されたときは(ステップS60においてNO)、ECU60は、再びステップS40へ処理を移行する。
一方、ステップS50においてリップル電流が目標範囲内にないと判定されると(ステップS50においてNO)、ECU60は、リップル電流が目標範囲以上か否かを判定する(ステップS80)。そして、リップル電流が目標範囲以上でない、すなわちリップル電流が目標範囲よりも小さいと判定されると(ステップS80においてNO)、ECU60は、昇圧コンバータ22のキャリア周波数を所定量下げる(ステップS90)。なお、リップル電流のピーク値Ipは、次式で表わされ、キャリア周波数fcに反比例するので、キャリア周波数fcを下げることにより、リップル電流は増加する。
Ip=V/L×1/(4×fc) …(1)
ここで、Lは昇圧コンバータ22のリアクトルのインダクタンスを示し、fは昇圧コンバータ22のスイッチング周波数(=リップル周波数,キャリア周波数)を示す。
一方、リップル電流が目標範囲以上であると判定されると(ステップS80においてYES)、ECU60は、昇圧コンバータ22のキャリア周波数を所定量上げる(ステップS100)。これにより、リップル電流は減少する。そして、ステップS90またはステップS100の後、ECU60は、ステップS40へ処理を移行する。
ステップS40において上述の部品保護要件が満たされていないと判定されると(ステップS40においてNO)、ECU60は、保護カウンターが所定のしきい値よりも小さいか否かを判定する(ステップS110)。保護カウンターがしきい値よりも小さいと判定されると(ステップS110においてYES)、ECU60は、昇圧コンバータ22のキャリア周波数を所定量上げることによってリップル電流を減少させ、さらに保護カウンターをカウントアップする(ステップS130)。その後、処理は、ステップS40へ移行される。
一方、ステップS110において保護カウンターがしきい値以上であると判定されると(ステップS110においてNO)、ECU60は、昇圧コンバータ22への制御信号PWMCの出力を停止し、リップル昇温を終了する(ステップS120)。
以上のように、この実施の形態1においては、リップル電流を二次電池10に積極的に発生させるように構成されたリップル生成部20を制御することによって二次電池10の昇温が実施される。ここで、リップル生成部20の回路定数や二次電池10の特性にばらつきがあっても、二次電池10の電圧を所定の上下限内に抑えつつリップル電流が所定の目標(最大)となるようにリップル周波数fが調整されるので、二次電池10の電圧を所定の上下限内に抑えつつその範囲内で最大限のリップル電流を発生させることができる。したがって、この実施の形態1によれば、二次電池10の上下限電圧を超えない範囲で効率的に目標の発熱量を実現することができる。
[実施の形態2]
実施の形態1では、昇圧コンバータ22のキャリア周波数(リップル周波数)を変更することによってリップル電流が目標となるようにリップル電流を調整したが、実施の形態2では、昇圧コンバータ22の昇圧比を調整(スイッチング素子Q1,Q2のスイッチングデューティーを調整)することによってリップル電流を調整する。
この実施の形態2による二次電池の昇温制御装置が適用された電動車両の全体構成は、図1に示した電動車両100と同じである。
図11は、実施の形態2におけるECU60Aの、昇圧コンバータ22の制御に関する部分の機能ブロック図である。図11を参照して、ECU60Aは、図9に示したECU60の構成において、デューティー指令生成部114、リップル昇温FB制御部118およびキャリア生成部122に代えて、それぞれデューティー指令生成部114A、リップル昇温FB制御部118Aおよびキャリア生成部122Aを含む。
リップル昇温FB制御部118Aは、リップル昇温を実施するものと判定すると、温度TおよびSOCに基づき昇圧コンバータ22の昇圧比BRを設定してデューティー指令生成部114Aへ出力するとともに、リップル昇温を実施する旨の通知をデューティー指令生成部114Aおよびキャリア生成部122Aへ出力する。なお、この時点での昇圧比BRは、固定値(たとえば2)でもよい。
また、リップル昇温FB制御部118Aは、リップル昇温の実施中、電流Iおよび電圧Vの各検出値に基づいて、電圧Vを所定の上下限内に抑えつつ電流I(リップル電流)が所定の目標となるように昇圧比BRを調整し、その調整された昇圧比BRをデューティー指令生成部114Aへ出力する。
なお、リップル昇温FB制御部118Aのその他の構成は、図9に示した実施の形態1におけるリップル昇温FB制御部118と同じである。
デューティー指令生成部114Aは、二次電池10のリップル昇温を実施する旨の通知をリップル昇温FB制御部118Aから受けると、電圧制御部112からの制御出力に拘わらず、リップル昇温FB制御部118Aから受ける昇圧比BRに基づいてデューティー指令値dを生成する。
なお、デューティー指令生成部114Aのその他の構成は、図9に示した実施の形態1におけるデューティー指令生成部114と同じである。
キャリア生成部122Aは、二次電池10のリップル昇温を実施する旨の通知をリップル昇温FB制御部118Aから受けると、所定のリップル周波数fを有するキャリア信号CRを生成し、その生成したキャリア信号CRをPWM信号生成部116へ出力する。
なお、キャリア生成部122Aのその他の構成は、図9に示した実施の形態1におけるキャリア生成部122と同じである。
このECU60Aにおいては、リップル昇温の実施中、電圧Vを所定の上下限内に抑えつつ電流I(リップル電流)が所定の目標となるように、リップル昇温FB制御部118Aにより昇圧コンバータ22の昇圧比BRが調整される。そして、リップル昇温FB制御部118Aにより生成される昇圧比BRに従って、デューティー指令生成部114Aによりデューティー指令値dが生成される。なお、キャリア生成部122Aは、リップル昇温の実施中、所定のリップル周波数fを有するキャリア信号CRを生成する。
図12は、実施の形態2におけるECU60Aにより実行されるリップル昇温制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理も、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
図12を参照して、このフローチャートは、図10に示したフローチャートにおいて、ステップS20,S90,S100,S130に代えて、それぞれステップS25,S95,S105,S135を含む。
すなわち、ステップS10においてリップル昇温の開始条件が成立していると判定されると(ステップS10においてYES)、ECU60Aは、予め準備されたマップ等を用いて二次電池10の温度TおよびSOCに基づいて昇圧コンバータ22(図1)の昇圧比を設定し、さらに保護カウンターを0にリセットする(ステップS25)。
また、ステップS80においてリップル電流が目標範囲以上でない、すなわちリップル電流が目標範囲よりも小さいと判定されると(ステップS80においてNO)、ECU60Aは、昇圧コンバータ22の昇圧比を所定量上げる(ステップS95)。昇圧比を上げることにより、リップル電流は増加する。
一方、ステップS80においてリップル電流が目標範囲以上であると判定されると(ステップS80においてYES)、ECU60Aは、昇圧コンバータ22の昇圧比を所定量下げる(ステップS105)。昇圧比を下げることにより、リップル電流は減少する。
また、ステップS110において保護カウンターが所定のしきい値よりも小さいと判定されると(ステップS110においてYES)、ECU60Aは、昇圧コンバータ22の昇圧比を所定量下げることによってリップル電流を減少させ、さらに保護カウンターをカウントアップする(ステップS135)。その後、処理は、ステップS40へ移行される。
以上のように、この実施の形態2においては、二次電池10の電圧を所定の上下限内に抑えつつリップル電流が所定の目標(最大)となるように、リップル生成部20を形成する昇圧コンバータ22の昇圧比BRが調整されるので、二次電池10の電圧を所定の上下限内に抑えつつその範囲内で最大限のリップル電流を発生させることができる。したがって、この実施の形態2によっても、二次電池10の上下限電圧を超えない範囲で効率的に目標の発熱量を実現することができる。
なお、上記の実施の形態1では、リップル電流を調整するための操作量をキャリア周波数とし、実施の形態2では、リップル電流を調整するための操作量を昇圧比(あるいはスイッチング素子Q1,Q2のスイッチングデューティー)としたが、実施の形態1,2を組合わせた形で、キャリア周波数および昇圧比の双方を操作量としてもよい。
また、上記の実施の形態において、電動車両100は、モータジェネレータ40を唯一の走行用動力源とする電気自動車であってもよいし、走行用動力源としてエンジンをさらに搭載したハイブリッド車両であってもよく、さらには、直流電源として二次電池10に加えて燃料電池をさらに搭載した燃料電池車であってもよい。
なお、上記において、電流センサ72は、この発明における「電流検出部」の一実施例に対応し、電圧センサ74は、この発明における「電圧検出部」の一実施例に対応する。また、リップル昇温FB制御部118,118Aは、この発明における「フィードバック制御部」の一実施例に対応し、昇圧コンバータ22は、この発明における「昇圧装置」の一実施例に対応する。さらに、温度センサ78は、この発明における「温度検出部」の一実施例に対応し、SOC推定部120は、この発明における「残存容量推定部」の一実施例に対応する。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 二次電池、12 内部抵抗、20 リップル生成部、22 昇圧コンバータ、30 インバータ、40 モータジェネレータ、50 駆動輪、60,60A ECU、72 電流センサ、74,76 電圧センサ、78 温度センサ、100 電動車両、110 電圧指令生成部、112 電圧制御部、114,114A デューティー指令生成部、116 PWM信号生成部、118,118A リップル昇温FB制御部、120 SOC推定部、122,122A キャリア生成部、PL1,PL2 正極線、NL 負極線、L リアクトル、Q1,Q2 スイッチング素子、D1,D2 ダイオード、CH コンデンサ。

Claims (7)

  1. 次電池の昇温制御装置であって、
    前記二次電池を昇温するためにリップル電流を二次電池に発生させるリップル生成部と、
    記リップル電流が所定の目標となるように前記リップル生成部を制御するフィードバック制御部とを備え
    前記所定の目標は、前記二次電池の電圧が上下限電圧を超えず、かつ、前記二次電池の電流が最大充放電電流を超えない範囲で前記リップル電流が最大となるように設定され、
    前記フィードバック制御部は、前記リップル電流が前記目標よりも小さいとき、前記リップル電流の周波数が低下するように前記リップル生成部を制御し、前記リップル電流が前記目標よりも大きいとき、前記リップル電流の周波数が上昇するように前記リップル生成部を制御する、二次電池の昇温制御装置。
  2. 前記リップル生成部は、前記二次電池の電圧以上に出力電圧を昇圧可能に構成されたチョッパ型の昇圧装置を含み、
    前記フィードバック制御部は、前記リップル電流が前記目標よりも小さいとき、前記昇圧装置のキャリア周波数を低下させ、前記リップル電流が前記目標よりも大きいとき、前記昇圧装置のキャリア周波数を上昇させる、請求項1に記載の二次電池の昇温制御装置。
  3. 二次電池の昇温制御装置であって、
    前記二次電池を昇温するためにリップル電流を二次電池に発生させるリップル生成部と、
    前記リップル電流が所定の目標となるように前記リップル生成部を制御するフィードバック制御部とを備え、
    前記所定の目標は、前記二次電池の電圧が上下限電圧を超えず、かつ、前記二次電池の電流が最大充放電電流を超えない範囲で前記リップル電流が最大となるように設定され、
    前記リップル生成部は、前記二次電池の電圧以上に出力電圧を昇圧可能に構成されたチョッパ型の昇圧装置を含み、
    前記フィードバック制御部は、前記リップル電流が前記目標よりも小さいとき、前記昇圧装置による昇圧比を増大させ、前記リップル電流が前記目標よりも大きいとき、前記電圧昇圧比を低下させる、二次電池の昇温制御装置。
  4. 前記二次電池の充放電電流を検出するための電流検出部と、
    前記二次電池の電圧を検出するための電圧検出部とをさらに備える、請求項1から3のいずれかに記載の二次電池の昇温制御装置。
  5. 前記二次電池の温度を検出するための温度検出部と、
    前記二次電池の残存容量を推定する残存容量推定部とをさらに備え、
    前記フィードバック制御部は、前記温度検出部により検出される温度が第1の所定値に達するか、または前記残存容量推定部により推定される残存容量が第2の所定値に達すると、前記リップル生成部の制御を停止する、請求項1から請求項4のいずれかに記載の二次電池の昇温制御装置。
  6. 車両走行用の電力を蓄える二次電池と、
    求項1から5のいずれかに記載の二次電池の昇温制御装置とを備える車両。
  7. リップル電流を二次電池に発生させるリップル生成部を制御することによって前記二次電池を昇温するための二次電池の昇温制御方法であって、
    前記リップル電流が所定の目標となっているか否かを判定するステップを含み、
    前記所定の目標は、前記二次電池の電圧が上下限電圧を超えず、かつ、前記二次電池の電流が最大充放電電流を超えない範囲で前記リップル電流が最大となるように設定され、さらに
    前記リップル電流が前記目標となっていないと判定されると、前記リップル電流が前記目標以上か否かを判定するステップと、
    前記リップル電流が前記目標よりも小さいと判定されると、前記リップル電流の周波数が低下するように前記リップル生成部を制御するステップと、
    前記リップル電流が前記目標以上であると判定されると、前記リップル電流の周波数が上昇するように前記リップル生成部を制御するステップとを含む、二次電池の昇温制御方法。
JP2009161924A 2009-07-08 2009-07-08 二次電池の昇温制御装置およびそれを備える車両、ならびに二次電池の昇温制御方法 Active JP4840481B2 (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9201122B2 (en) 2012-02-16 2015-12-01 Allegro Microsystems, Llc Circuits and methods using adjustable feedback for self-calibrating or self-testing a magnetic field sensor with an adjustable time constant
US9638764B2 (en) 2015-04-08 2017-05-02 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuit for driving a hall effect element with a current compensated for substrate stress
US9645220B2 (en) 2014-04-17 2017-05-09 Allegro Microsystems, Llc Circuits and methods for self-calibrating or self-testing a magnetic field sensor using phase discrimination
US9735773B2 (en) 2014-04-29 2017-08-15 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods for sensing current through a low-side field effect transistor
US10107873B2 (en) 2016-03-10 2018-10-23 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuit for compensating a sensitivity drift of a hall effect element due to stress
US10162017B2 (en) 2016-07-12 2018-12-25 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods for reducing high order hall plate sensitivity temperature coefficients
US10520559B2 (en) 2017-08-14 2019-12-31 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for Hall effect elements and vertical epi resistors upon a substrate

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2453514B1 (en) * 2009-07-08 2017-11-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Secondary-battery temperature-raising apparatus and vehicle having same
JP5554622B2 (ja) * 2010-04-21 2014-07-23 株式会社マキタ 電動工具用装置
JP5338799B2 (ja) * 2010-12-20 2013-11-13 株式会社日本自動車部品総合研究所 バッテリ昇温システム
US8766566B2 (en) 2010-12-20 2014-07-01 Nippon Soken, Inc. System for causing temperature rise in battery
JP5732846B2 (ja) * 2010-12-24 2015-06-10 日産自動車株式会社 二次電池の制御装置
EP2662921B1 (en) * 2011-01-07 2018-10-10 Mitsubishi Electric Corporation Charging and discharging apparatus
JP6026093B2 (ja) * 2011-09-30 2016-11-16 株式会社豊田中央研究所 電源システム
JP5708441B2 (ja) * 2011-10-28 2015-04-30 トヨタ自動車株式会社 電動車両
DE102012004134A1 (de) * 2012-02-29 2013-08-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Bordnetz und Verfahren zur gezielten Erwärmung eines Energiespeichers in einem Bordnetz
CN104395133B (zh) * 2012-06-28 2016-08-24 三菱电机株式会社 交流电车的控制装置
US9312712B2 (en) * 2012-07-26 2016-04-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Method and system for controlling charging parameters of a battery using a plurality of temperature ranges and counters and parameter sets
JP5626294B2 (ja) 2012-08-29 2014-11-19 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
KR101698771B1 (ko) * 2013-01-16 2017-01-23 삼성에스디아이 주식회사 배터리 온도 제어 시스템 및 그 제어 방법
JP2015006061A (ja) * 2013-06-20 2015-01-08 株式会社豊田自動織機 車載用電動圧縮機
CN104282965B (zh) * 2013-10-11 2016-08-17 同济大学 一种锂离子电池自加热装置及方法
US9612288B2 (en) * 2014-01-31 2017-04-04 Analog Devices Global Voltage-based fuel gauge on battery capacity
JP5924367B2 (ja) * 2014-05-01 2016-05-25 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP6015707B2 (ja) * 2014-05-08 2016-10-26 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の動力制御システム
US9789784B2 (en) * 2015-05-13 2017-10-17 Ford Global Technologies, Llc Maintaining a vehicle battery
CN106608195A (zh) * 2015-10-23 2017-05-03 北汽福田汽车股份有限公司 电动汽车及其电池加热方法和***
JP6540998B2 (ja) * 2015-11-10 2019-07-10 トヨタ自動車株式会社 車両用二次電池システム
CN105489964B (zh) * 2015-12-22 2018-04-06 重庆科鑫三佳车辆技术有限公司 一种动力电池动态温升控制方法和装置
US10056828B2 (en) * 2016-07-11 2018-08-21 Infineon Technologies Austria Ag System and method for controlling current in a switching regulator
DE102017002483A1 (de) * 2017-03-15 2018-09-20 Man Truck & Bus Ag Technik zur Isolationsüberwachung in Fahrzeugen
CN107738587B (zh) * 2017-10-13 2020-05-29 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种燃料电池功率管理方法
CN108682909B (zh) * 2018-05-22 2021-06-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池组***及其控制方法、管理设备
WO2019230157A1 (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 住友電気工業株式会社 二次電池昇温装置、コンピュータプログラム及び二次電池昇温方法
US10903534B2 (en) * 2018-06-05 2021-01-26 International Business Machines Corporation Battery pack capacity optimization via self-regulation of cell temperature
CN111098760B (zh) * 2018-10-26 2021-12-10 法法汽车(中国)有限公司 用于为电动汽车的电池包加热的装置和方法及电动汽车
JP7035968B2 (ja) * 2018-11-02 2022-03-15 トヨタ自動車株式会社 バッテリの昇温装置
JP7123165B2 (ja) * 2018-11-29 2022-08-22 三菱電機株式会社 回転電機の駆動装置
KR102620032B1 (ko) * 2019-12-26 2023-12-29 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 전원 장치
US11349162B2 (en) * 2020-01-15 2022-05-31 Ford Global Technologies, Llc Automotive battery heater
CN113839124B (zh) * 2020-06-24 2023-06-13 比亚迪股份有限公司 汽车动力电池自加热方法、***、汽车及存储介质
CN114670656A (zh) * 2020-12-24 2022-06-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 控制方法、装置、动力***及电动汽车
JP7466713B2 (ja) 2021-02-02 2024-04-12 三菱電機株式会社 蓄電池劣化診断装置および蓄電池劣化診断方法
WO2022168249A1 (ja) * 2021-02-05 2022-08-11 三菱電機株式会社 制御装置および蓄電システム
KR102325126B1 (ko) * 2021-02-25 2021-11-11 케이지씨 주식회사 배터리 온도 제어 방법 및 시스템
KR102632192B1 (ko) * 2021-05-25 2024-02-06 케이지씨 주식회사 배터리 팩 온도 제어 방법 및 시스템
JP2022181576A (ja) * 2021-05-26 2022-12-08 株式会社デンソー 充電装置、及びプログラム
JP7301100B2 (ja) * 2021-08-10 2023-06-30 本田技研工業株式会社 交流発生回路、および交流発生装置
CN114537164B (zh) * 2022-02-17 2023-02-03 华为电动技术有限公司 一种动力电池组装置、加热控制***及电动汽车
FR3143461A1 (fr) * 2022-12-16 2024-06-21 Psa Automobiles Sa Vehicule automobile comprenant un moyen de chauffage de cellules de batterie sur la base d’un courant alternatif d’onduleur, et procede et programme sur la base d’un tel vehicule

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4554500A (en) * 1983-03-31 1985-11-19 Anton/Bauer, Inc. Battery charging apparatus and method
JP4081855B2 (ja) 1998-05-14 2008-04-30 日産自動車株式会社 電池の昇温装置
WO2001001553A1 (en) * 1999-06-25 2001-01-04 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Dynamically-switched power converter
JP3926514B2 (ja) * 1999-08-17 2007-06-06 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US6271648B1 (en) 2000-09-27 2001-08-07 Ford Global Tech., Inc. Method of preconditioning a battery to improve cold temperature starting of a vehicle
WO2002065628A1 (fr) * 2001-02-14 2002-08-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dispositif de production de puissance et dispositif d'entrainement, vehicule sur lequel lesdits dispositifs sont montes, et procedes de commande, supports de stockage et programmes desdits dispositifs
WO2003041255A1 (en) * 2001-11-02 2003-05-15 Aker Wade Power Technologies Llc Fast charger for high capacity batteries
JP2006006073A (ja) * 2004-06-21 2006-01-05 Toyota Motor Corp 電源装置
JP4535039B2 (ja) 2006-07-25 2010-09-01 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両、蓄電装置の昇温制御方法、ならびに蓄電装置の昇温制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
JP2008061487A (ja) * 2006-07-31 2008-03-13 Toyota Motor Corp 電源システムおよびそれを備えた車両、蓄電装置の昇温制御方法、ならびに蓄電装置の昇温制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
JP4835383B2 (ja) * 2006-10-25 2011-12-14 トヨタ自動車株式会社 電力供給ユニットの制御装置および制御方法、その方法をコンピュータに実現させるためのプログラム、そのプログラムを記録した記録媒体
JP2009142069A (ja) 2007-12-06 2009-06-25 Gs Yuasa Corporation:Kk 組電池の温度調整装置、組電池の温度調整方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9201122B2 (en) 2012-02-16 2015-12-01 Allegro Microsystems, Llc Circuits and methods using adjustable feedback for self-calibrating or self-testing a magnetic field sensor with an adjustable time constant
US9645220B2 (en) 2014-04-17 2017-05-09 Allegro Microsystems, Llc Circuits and methods for self-calibrating or self-testing a magnetic field sensor using phase discrimination
US9735773B2 (en) 2014-04-29 2017-08-15 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods for sensing current through a low-side field effect transistor
US9638764B2 (en) 2015-04-08 2017-05-02 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuit for driving a hall effect element with a current compensated for substrate stress
US10107873B2 (en) 2016-03-10 2018-10-23 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuit for compensating a sensitivity drift of a hall effect element due to stress
US10254354B2 (en) 2016-03-10 2019-04-09 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuit for compensating a sensitivity drift of a hall effect element due to stress
US10162017B2 (en) 2016-07-12 2018-12-25 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods for reducing high order hall plate sensitivity temperature coefficients
US10746818B2 (en) 2016-07-12 2020-08-18 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods for reducing high order hall plate sensitivity temperature coefficients
US10520559B2 (en) 2017-08-14 2019-12-31 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for Hall effect elements and vertical epi resistors upon a substrate

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