JP7317692B2 - 電池システム - Google Patents
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Description
<電池システムの構成>
図1は、実施の形態1に係る電池システムが搭載された車両の全体構成を概略的に示す図である。図1を参照して、車両9は、たとえばハイブリッド車両である。しかし、車両9は、走行用バッテリを搭載する車両であれば、プラグインハイブリッド車であってもよいし電気自動車であってもよい。
図2は、バッテリ1に含まれる組電池の構成の一例を示す図である。図2に示す例において、組電池は、12個のセル101~112を含む。ただし、組電池に含まれるセル数は特に限定されるものではなく、典型的には十数個~数十個程度である。
ECU3は、セル101~112の各々の内部抵抗を算出する。セル101~112の内部抵抗をR1~R12とそれぞれ記載する。ここでは、セル101の内部抵抗R1の算出手法を例に説明する。
車載のバッテリ1では、車両9のEV距離(バッテリ1に蓄えられた電力により車両9が走行可能な距離)を延ばすため、その容量を増大させることが求められる。容量を増大すべく、本実施の形態に係るECU3は以下のようにバッテリ1を使用している。説明の複雑化を避けるため、ここでもバッテリ1に含まれる1つのセル101を用いて説明する。
図6は、セル101~112の内部抵抗R1~R12を示す図である。図6では、横軸は、セル101~112を互いに区別するためのセル番号を表す。縦軸は、セル101~112の内部抵抗R1~R12を表す。
以下では、12個のセルのうちの2個のセル(セル101およびセル102)を例に、各セル101,102のIVプロットを解析する手法について説明する。セル102のSOCは特性悪化領域外であり、セル101のSOCは特性悪化領域内であることを想定する。ECU3は、セル101,102のIVプロットを解析することでセル101,102のSOCが特性悪化領域内であるかどうかを判定する。
図10は、実施の形態1における内部抵抗算出処理を示すフローチャートである。図10および後述する図13に示すフローチャートに記載された処理は、たとえば所定の制御周期毎にメインルーチン(図示せず)から呼び出されて実行される。これらのフローチャートに含まれる各ステップは、基本的にはECU3によるソフトウェア処理によって実現されるが、ECU3内に作製された専用のハードウェア(電気回路)によって実現されてもよい。以下、ステップを「S」と略す。
実施の形態1では、バッテリ1の内部抵抗のバラツキの大きさによって、その内部抵抗をバッテリ1の評価または制御に使用するかどうかを判定する構成について説明した。実施の形態2においては、バッテリ1に入出力される電流IBのバラツキに応じてバッテリ1の内部抵抗を算出するかどうかを判定する構成について説明する。なお、実施の形態2における車両9および電池システム90の全体構成は、図1に示した構成と同様であるため、説明は繰り返さない。
図11は、実施の形態2におけるセル102のIVプロットの一例を示す図である。図12は、実施の形態2におけるセル101のIVプロットの一例を示す図である。
ECU3は、セル101~112の各々について、電圧差ΔVn(k)が所定の基準値を超える電流レンジP(k)が存在していないかどうかを判定する。図11に示すセル102では、すべての電流レンジP(k)の電圧差ΔV2(k)が基準値を超えていない。これに対し、図12に示すセル101では、6番目の電流レンジP(6)の電圧差ΔV1(6)が基準値を超えている。
図13は、実施の形態2における内部抵抗算出処理を示すフローチャートである。図13を参照して、S21~S24の処理は、実施の形態1におけるS11~S14の処理とそれぞれ同様であるため、説明は繰り返さない。
Claims (2)
- 複数のセルを含むバッテリと、
前記複数のセルの各々の電圧を検出する電圧センサと、
前記複数のセルに入出力される電流を検出する電流センサと、
前記複数のセルの各々の内部抵抗を算出する内部抵抗算出処理を実行し、前記複数のセルのうちの2つのセルの間の内部抵抗差に基づく前記バッテリの異常診断を実行可能に構成された制御装置とを備え、
前記内部抵抗算出処理は、前記電圧センサおよび前記電流センサにより取得される電流-電圧プロットの回帰分析により回帰直線を求め、前記回帰直線の傾きから前記内部抵抗を算出する処理であり、
前記制御装置は、
前記複数のセルのうちのセル毎に、複数回の電圧および電流の検出値のうちの第1の検出群に基づく前記内部抵抗算出処理により第1の内部抵抗を算出するとともに、前記複数回の電圧および電流の検出値のうちの前記第1の検出群よりも後に検出された第2の検出群に基づく前記内部抵抗算出処理により第2の内部抵抗を算出し、
前記複数のセルのうちのすべてのセルについて、前記第1の内部抵抗と前記第2の内部抵抗との間の抵抗差が基準値よりも小さい場合には前記バッテリの異常診断を実行する一方で、
前記複数のセルのうちの少なくとも1つのセルについて、前記抵抗差が前記基準値よりも大きい場合には前記バッテリの異常診断を実行しない、電池システム。 - 前記制御装置は、前記複数回の電圧および電流の検出値から推定されるSOCの変動幅が規定幅よりも小さい場合に、前記第1および第2の内部抵抗を算出する一方で、前記SOCの変動幅が前記規定幅よりも大きい場合には、前記第1および第2の内部抵抗を算出しない、請求項1に記載の電池システム。
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