JP7327288B2 - Battery temperature monitor - Google Patents
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Description
本発明は、電池温度監視装置に関する。 The present invention relates to a battery temperature monitoring device.
この種の装置としては、例えば下記特許文献1に見られるように、組電池が有する複数の単電池のうち、少なくとも1つの単電池に温度センサを設け、その温度センサの検出値に基づいて他の単電池の温度を算出するものが知られている。この装置では、温度センサが設けられた単電池である対象単電池と、温度センサが設けられていない非対象単電池との内部抵抗の比を算出し、この内部抵抗の比と温度センサの検出値とに基づいて、非対象単電池の温度を算出する。これにより、各単電池の内部抵抗の差による発熱量の違いを考慮して各単電池の温度を算出することができ、組電池において最も温度が高い部位である最高温度部位での温度を推定することができる。
As a device of this type, for example, as seen in the following
組電池の最高温度部位での温度を推定するために、複数の温度センサを用いて組電池の複数箇所における温度を検出することが考えられる。しかし、複数の温度センサを用いる場合、一部の温度センサの異常により最高温度部位での温度の推定精度が低下することが懸念される。 In order to estimate the temperature at the highest temperature portion of the assembled battery, it is conceivable to detect temperatures at multiple locations on the assembled battery using multiple temperature sensors. However, when a plurality of temperature sensors are used, there is concern that an abnormality in some of the temperature sensors may reduce the accuracy of estimating the temperature at the highest temperature portion.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の温度センサを用いて組電池の温度を検出する電池システムに適用される電池温度監視装置において、一部の温度センサに異常が発生した場合でも組電池の温度管理を適正に行うことができる電池温度監視装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery temperature monitoring device that is applied to a battery system that detects the temperature of an assembled battery using a plurality of temperature sensors. It is an object of the present invention to provide a battery temperature monitoring device capable of appropriately managing the temperature of an assembled battery even when an abnormality occurs in a temperature sensor.
上記課題を解決するための第1の手段は、複数の単電池を有する組電池と、前記組電池の複数箇所にそれぞれ設けられた複数の温度センサと、を備える電池システムに適用される電池温度監視装置であって、前記複数の温度センサのうち2つずつを組み合わせたセンサ同士の温度差を取得し、その温度差の最大値を記憶装置に記憶する記憶部と、前記複数の温度センサの異常をそれぞれ判定する異常判定部と、前記異常判定部によりいずれかの温度センサに異常が発生したと判定された場合に、異常発生したとの判定前に前記記憶部により記憶された前記温度差を、異常発生していない正常センサの検出温度に加算し、その加算値により前記組電池の最高温度部位での温度を推定する温度推定部と、を備える。 A first means for solving the above problems is a battery temperature sensor applied to a battery system including an assembled battery having a plurality of single cells and a plurality of temperature sensors respectively provided at a plurality of locations of the assembled battery. A monitoring device, comprising: a storage unit that acquires a temperature difference between sensors obtained by combining two of the plurality of temperature sensors and stores a maximum value of the temperature difference in a storage device; an abnormality determination unit for determining an abnormality, and the temperature difference stored by the storage unit before determining that an abnormality has occurred when the abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred in one of the temperature sensors. to the temperature detected by a normal sensor in which no abnormality has occurred, and estimates the temperature at the highest temperature portion of the assembled battery based on the added value.
上記構成によれば、組電池の複数箇所にそれぞれ設けられた複数の温度センサについて、2つずつを組み合わせたセンサ同士の温度差が取得され、その温度差の最大値が記憶装置に記憶される。また、いずれかの温度センサに異常が発生したと判定された場合には、異常が発生していない正常センサの検出温度に、記憶装置に記憶された温度差が加算され、その加算値により組電池の最高温度部位での温度が推定される。この場合、組電池では、複数の温度センサが設けられた各部位において、異常発生前後で同様の温度差が生じる傾向にあると考えられ、その温度差の傾向を反映しつつ、組電池の最高温度部位での温度を適正に推定することができる。そのため、組電池の温度管理を適正に行うことができる。 According to the above configuration, the temperature difference between the sensors obtained by combining two of the plurality of temperature sensors respectively provided at the plurality of locations of the assembled battery is acquired, and the maximum value of the temperature difference is stored in the storage device. . Further, when it is determined that an abnormality has occurred in one of the temperature sensors, the temperature difference stored in the storage device is added to the detected temperature of the normal sensor with no abnormality. The temperature at the hottest part of the battery is estimated. In this case, in the assembled battery, it is considered that there is a tendency for similar temperature differences to occur before and after the occurrence of an abnormality in each part where a plurality of temperature sensors are provided. The temperature at the temperature site can be properly estimated. Therefore, the temperature of the assembled battery can be appropriately controlled.
第2の手段では、前記組電池の通電が開始された後に前記組電池の温度が安定状態になったことを判定する安定状態判定部を備え、前記記憶部は、前記組電池の温度が安定状態になったと判定された以降において、前記複数の温度センサのうち2つずつを組み合わせたセンサ同士の温度差のうち最大値を前記記憶装置に記憶する。 In the second means, a stable state determination unit is provided for determining that the temperature of the assembled battery has reached a stable state after the start of energization of the assembled battery, and the storage unit stores information indicating that the temperature of the assembled battery has stabilized. After it is determined that the state is established, the storage device stores the maximum value of the temperature differences between the sensors, each of which is a combination of two of the plurality of temperature sensors.
組電池では通電開始に伴い温度が上昇し、その後、温度が安定状態になる。その際、組温度の温度上昇時には、各単電池の昇温特性などにより単電池同士の温度差が大きくなり、その後、温度の安定に伴い単電池同士の温度差が小さくなることが考えられる。この場合、組電池の温度上昇時と温度安定後とで温度差の傾向が相違するため、組電池の温度上昇時の温度差を用いることで組電池の温度推定に支障が生じることが懸念される。その点、上記構成では、組電池の温度が安定状態になった後において、各温度センサの温度差のうち最大値を記憶装置に記憶する構成にしたため、異常発生後における温度推定の精度を高めることができる。 In the assembled battery, the temperature rises with the start of energization, and then the temperature stabilizes. At that time, it is conceivable that when the assembly temperature rises, the temperature difference between the cells increases due to the temperature rise characteristics of each cell, and then the temperature difference between the cells decreases as the temperature stabilizes. In this case, since the tendency of the temperature difference is different between when the temperature of the assembled battery rises and after the temperature stabilizes, there is concern that using the temperature difference when the temperature of the assembled battery rises may interfere with estimating the temperature of the assembled battery. be. In this regard, in the above configuration, after the temperature of the assembled battery has stabilized, the maximum value among the temperature differences between the temperature sensors is stored in the storage device, so the accuracy of temperature estimation after the occurrence of an abnormality is improved. be able to.
第3の手段では、前記組電池に所定値以上の電流が一時的に流れる状態になることを判定する電流判定部を備え、前記記憶部は、前記組電池に所定値以上の電流が一時的に流れる状態になると判定された場合に、前記温度差の最大値の前記記憶装置への記憶を行わないようにする。 The third means comprises a current determination unit that determines that a current of a predetermined value or more temporarily flows through the assembled battery, and the storage unit stores a current of a predetermined value or more that temporarily flows through the assembled battery. The maximum value of the temperature difference is not stored in the storage device when it is determined that the temperature will flow to the maximum value.
組電池に一時的に大電流(過渡電流)が流れる状態では、その大電流が流れていない状態と比べて組電池における温度差の傾向が相違することが考えられる。その点、上記構成では、組電池に所定値以上の電流が一時的に流れる状態なるのであれば、温度差の最大値の記憶装置への記憶を行わないようにしたため、温度差傾向の異なる温度差情報を記憶装置に記憶されないようにすることができる。これにより、組電池の最高温度部位での温度が誤って推定されることを抑制できる。 When a large current (transient current) temporarily flows through the assembled battery, it is conceivable that the tendency of the temperature difference in the assembled battery differs from that in a state where the large current does not flow. In this regard, in the above configuration, if a current exceeding a predetermined value temporarily flows through the assembled battery, the maximum value of the temperature difference is not stored in the storage device. The difference information can be prevented from being stored in storage. As a result, erroneous estimation of the temperature at the highest temperature portion of the assembled battery can be suppressed.
第4の手段では、前記異常判定部によりいずれかの温度センサに異常が発生したと判定された場合に、それ以降において前記組電池に所定値以上の電流が一時的に流れる状態になることを抑制する電流制限部を備える。 In the fourth means, when the abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred in any of the temperature sensors, a state in which a current of a predetermined value or more temporarily flows to the assembled battery after that is determined. It has a current limiter to suppress.
組電池に一時的に大電流(過渡電流)が流れる状態では、その大電流が流れていない状態と比べて組電池における温度差の傾向が相違し、それに起因して温度推定の精度が低下することが考えられる。つまり、例えば温度の高低が逆転したり、温度差が正常時よりも大きくなったりすることが考えられる。その点、上記構成では、いずれかの温度センサに異常が発生したと判定された場合に、それ以降において組電池に所定値以上の電流が一時的に流れる状態になることを抑制すようにしたため、温度推定の精度が低下することを抑制できる。 When a large current (transient current) temporarily flows through the assembled battery, the tendency of the temperature difference in the assembled battery is different from that in a state where the large current does not flow, resulting in a decrease in the accuracy of temperature estimation. can be considered. In other words, for example, it is conceivable that the high and low temperatures are reversed, or that the temperature difference becomes larger than normal. In this regard, in the above configuration, when it is determined that an abnormality has occurred in any of the temperature sensors, it is possible to suppress a state in which a current exceeding a predetermined value temporarily flows through the assembled battery after that. , it is possible to suppress the deterioration of the accuracy of temperature estimation.
第5の手段では、前記複数の単電池の各々の劣化度合を示す劣化情報を取得する劣化情報取得部を備え、前記温度推定部は、前記異常判定部によりいずれかの温度センサに異常が発生したと判定された場合に、前記記憶部により記憶された前記温度差と、前記劣化情報取得部により取得された前記各単電池の劣化情報とに基づいて、前記組電池の最高温度部位での温度を推定する。 In the fifth means, a deterioration information acquiring section is provided for acquiring deterioration information indicating the degree of deterioration of each of the plurality of cells, and the temperature estimating section determines that an abnormality has occurred in one of the temperature sensors by the abnormality determining section. when it is determined that the maximum temperature portion of the assembled battery has reached the maximum temperature based on the temperature difference stored by the storage unit and the deterioration information of each unit cell acquired by the deterioration information acquisition unit. Estimate temperature.
組電池では、各単電池において互いに異なる状況で劣化が進み、各単電池で劣化が進むと、各単電池における温度差の傾向が変化することが考えられる。その点、上記構成では、いずれかの温度センサに異常が発生したと判定された場合には、複数の単電池の各々の劣化度合を示す劣化情報を取得し、記憶装置に記憶されている温度差情報と各単電池の劣化情報とに基づいて、組電池の最高温度部位での温度を推定するようにした。これにより、いずれかの温度センサでの異常発生後において各単電池で劣化が進んだとしても、組電池の温度管理を適正に行うことができる。 In an assembled battery, each unit cell deteriorates in different conditions, and as each unit cell deteriorates, it is conceivable that the tendency of the temperature difference in each unit cell changes. In this regard, in the above configuration, when it is determined that any of the temperature sensors has become abnormal, deterioration information indicating the degree of deterioration of each of the plurality of cells is acquired, and the temperature stored in the storage device is obtained. Based on the difference information and the deterioration information of each unit cell, the temperature at the highest temperature portion of the assembled battery is estimated. As a result, the temperature of the assembled battery can be appropriately controlled even if deterioration progresses in each unit cell after an abnormality occurs in any of the temperature sensors.
第6の手段では、前記温度推定部は、前記正常センサが複数存在している場合に、複数の前記正常センサのうち、温度を検出する箇所が、異常が発生した異常センサの検出箇所に最も近い前記正常センサの検出温度に前記温度差を加算して前記加算値を算出する。 In the sixth means, when there are a plurality of normal sensors, the temperature estimating unit detects the temperature at a position where the temperature is most detected among the plurality of normal sensors. The added value is calculated by adding the temperature difference to the detected temperature of the normal sensor which is closer.
組電池に設けられた複数の温度センサでは、検出箇所間の距離が近いほど温度差が小さく、取得される温度差の精度が高くなる。上記構成では、正常センサが複数存在している場合に、複数の正常センサのうち、温度を検出する箇所が、異常が発生した異常センサの検出箇所に最も近い正常センサの検出温度に温度差を加算して加算値を算出するようにした。これにより、組電池の最高温度部位における温度推定の精度を高めることができる。 In the plurality of temperature sensors provided in the assembled battery, the closer the distance between the detection points, the smaller the temperature difference and the higher the accuracy of the acquired temperature difference. In the above configuration, when there are a plurality of normal sensors, the position of detecting the temperature among the plurality of normal sensors is closest to the detection position of the abnormal sensor in which an abnormality has occurred. Added to calculate the additional value. As a result, it is possible to improve the accuracy of temperature estimation at the highest temperature portion of the assembled battery.
第7の手段では、前記温度推定部により推定された前記組電池の最高温度部位での温度に基づいて、前記組電池が過昇温の状態であるか否かを判定する過昇温判定部を備える。 In a seventh means, an excessive temperature rise determination unit that determines whether or not the assembled battery is in a state of excessive temperature rise based on the temperature at the highest temperature portion of the assembled battery estimated by the temperature estimation unit. Prepare.
組電池では、温度が過剰に上昇することにより劣化することが懸念される。この点、上記構成によれば、複数の温度センサのいずれかが異常になった後にあっても、組電池の過昇温を適正に判定することができる。 There is concern that assembled batteries may deteriorate due to an excessive temperature rise. In this regard, according to the above configuration, it is possible to properly determine whether the temperature of the assembled battery is excessively high even after any one of the plurality of temperature sensors becomes abnormal.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る電池温度監視装置を、車載の電池システム100に適用した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
A first embodiment in which a battery temperature monitoring device according to the present invention is applied to an in-
図1に示すように、本実施形態に係る電池システム100は、車載のバッテリ40の蓄電状態を示すSOC(State Of Charge)やバッテリ40の温度を監視する装置である。バッテリ40は、充放電可能な蓄電池であり、具体的には、複数のリチウムイオン蓄電池41が直列接続された組電池である。なお、バッテリ40は、他の種類の蓄電池であってもよい。なお、本実施形態において、リチウムイオン蓄電池41が「単電池」に相当する。
As shown in FIG. 1 , the
バッテリ40は、インバータ20を介して、回転電機10に接続されている。回転電機10は、バッテリ40との間で電力の入出力を行うものであり、力行時には、バッテリ40から供給される電力により車両に推進力を付与し、回生時には、車両の減速エネルギーを用いて発電を行い、バッテリ40に電力を出力する。
電池システム100は、温度検出回路30と、リレースイッチ31と、電流センサ32と、電池温度監視装置としてのBMU(Battery Management Unit)50と、走行制御ECU60とを備えている。温度検出回路30は、第1~第4温度センサSE1~SE4に接続されており、第1~第4温度センサSE1~SE4を用いてバッテリ40の温度を検出する。
The
第1~第4温度センサSE1~SE4は、バッテリ40の複数箇所にそれぞれ設けられており、バッテリ40の各箇所の温度を検出する。第1温度センサSE1は、第1検出箇所の温度を検出し、第1検出温度TE1を取得する。第2温度センサSE2は、第2検出箇所における温度を検出し、第2検出温度TE2を取得する。第3温度センサSE3は、第3検出箇所における温度を検出し、第3検出温度TE3を取得する。第4温度センサSE4は、第4検出箇所における温度を検出し、第4検出温度TE4を取得する。
The first to fourth temperature sensors SE1 to SE4 are provided at a plurality of locations on the
本実施形態では、バッテリ40を構成する複数のリチウムイオン蓄電池41は、直線状に並んで配置されており、第1検出箇所は、リチウムイオン蓄電池41の並び方向における中心部位に配置されている。そして、第1~第4検出箇所は、この順にバッテリ40の中心部位から端部部位へと並ぶように配置されている。そのため、第1~第4温度センサSE1~SE4に異常が発生していない場合、第1~第4検出温度TE1~TE4は、この順に低くなる。
In this embodiment, the plurality of lithium-ion batteries 41 that make up the
電流センサ32は、バッテリ40とインバータ20とを接続する接続線LC上に設けられており、接続線LCを流れるバッテリ40の充放電電流を検出し、検出電流ISを取得する。取得された第1~第4検出温度TE1~TE4及び検出電流ISは、BMU50に入力される。リレースイッチ31は、接続線LC上においてバッテリ40と電流センサ32との間に設けられており、バッテリ40と回転電機10との接続状態を切り替える。
The
BMU50は、CPU、ROM及びRAMなどから構成される制御装置である。BMU50は、車両のIGスイッチ51に接続されており、IGスイッチ51の開閉状態を監視する。IGスイッチ51は、車両の起動スイッチである。
The
また、BMU50は、図示されないリレー駆動部を介してリレースイッチ31に接続されており、リレースイッチ31の接続状態を切り替える制御信号CSを、リレースイッチ31に出力する。BMU50は、車載ネットワークインタフェース52を介して、走行制御ECU60と通信可能に接続されており、バッテリ40の温度に基づいて回転電機10を制御する指令を走行制御ECU60に出力する。車載ネットワークインタフェース52としては、例えば、CAN(Controller Area Network)やLIN(Local Interconnect Network)といった、周知のインタフェースを用いることができる。走行制御ECU60は、BMU50からの指令に基づき、回転電機10の制御量WTをその指令に従って制御すべく、インバータ20を制御する。制御量WTは、例えばトルクである。
The
さらに、BMU50は、取得された第1~第4検出温度TE1~TE4に基づいてバッテリ40が過昇温の状態であるか否かを判定する。BMU50は、第1~第4検出温度TE1~TE4のうち最も高い温度を、バッテリ40において最も温度が高い部位である最高温度部位での温度である最高部位温度TPとして推定する。そして、推定した最高部位温度TPが所定の温度閾値Tthよりも大きい場合にバッテリ40が過昇温の状態であると判定する。
Further,
ところで、BMU50は、複数の温度センサSE1~SE4を用いて最高部位温度TPを推定するため、一部の温度センサの異常により最高部位温度TPの推定精度が低下することが懸念される。
By the way, since the
そこで、本実施形態では、バッテリ40の複数箇所にそれぞれ設けられた複数の温度センサSE1~SE4について、2つずつを組み合わせたセンサ同士の温度差ΔTを取得し、その温度差ΔTの最大値ΔTXを、BMU50の記憶装置53に記憶する。そして、いずれかの温度センサに異常が発生したと判定した場合には、異常が発生していない正常センサの検出温度に、記憶装置53に記憶された温度差ΔTの最大値ΔTXを加算し、その加算値によりバッテリ40の最高部位温度TPを推定する温度管理処理を実施するようにした。
Therefore, in the present embodiment, the temperature difference ΔT between a plurality of temperature sensors SE1 to SE4 respectively provided at a plurality of locations of the
図2に、本実施形態の温度管理処理のフローチャートを示す。BMU50は、IGスイッチ51が閉鎖されると、所定の制御周期毎に温度管理処理を繰り返し実施する。
FIG. 2 shows a flowchart of the temperature management process of this embodiment. When the
温度管理処理を開始すると、まずステップS10において、第1~第4温度センサSE1~SE4を用いて第1~第4検出温度TE1~TE4を取得する。続くステップS12では、第1~第4温度センサSE1~SE4の異常をそれぞれ判定する。本実施形態において、異常には、断線異常、短絡異常、センサ側の出力異常、BMU50の入力異常、及び通信異常が含まれる。
When the temperature management process is started, first, in step S10, the first to fourth temperature sensors SE1 to SE4 are used to acquire the first to fourth detected temperatures TE1 to TE4. In the subsequent step S12, abnormality of each of the first to fourth temperature sensors SE1 to SE4 is determined. In this embodiment, the abnormalities include disconnection abnormalities, short circuit abnormalities, sensor side output abnormalities,
例えば、ステップS10で検出温度TE1~TE4が取得されなかった温度センサSE1~SE4が存在する場合には、その温度センサSE1~SE4を異常が発生した異常センサと判定する。また、ステップS10で取得された検出温度TE1~TE4がバッテリ40の使用温度範囲を超えている温度センサSE1~SE4が存在する場合には、その温度センサSE1~SE4を異常が発生した異常センサと判定する。なお、本実施形態において、ステップS12の処理が「異常判定部」に相当する。
For example, if there are temperature sensors SE1 to SE4 for which the detected temperatures TE1 to TE4 have not been obtained in step S10, the temperature sensors SE1 to SE4 are determined to be abnormal sensors in which an abnormality has occurred. Further, if there is a temperature sensor SE1 to SE4 whose detected temperatures TE1 to TE4 obtained in step S10 exceed the operating temperature range of the
いずれの温度センサSE1~SE4にも異常が発生していないと判定された場合、ステップS12で否定判定する。この場合、ステップS14において、バッテリ40の温度が安定状態になったか否かを判定する。具体的には、取得された第1~第4検出温度TE1~TE4のうち最も低い温度である最低温度TNが所定の安定温度TAに到達した場合に、バッテリ40の温度が安定状態になったと判定する。なお、本実施形態において、ステップS14の処理が「安定状態判定部」に相当する。
If it is determined that none of the temperature sensors SE1 to SE4 is abnormal, a negative determination is made in step S12. In this case, in step S14, it is determined whether or not the temperature of the
ステップS14で肯定判定すると、ステップS16において、第1~第4温度センサSE1~SE4のうち2つずつを組み合わせたセンサ同士の温度差ΔTを算出する。つまり、取得された第1~第4検出温度TE1~TE4における各組み合わせにおける温度差ΔTをそれぞれ算出する。 If an affirmative determination is made in step S14, then in step S16, the temperature difference ΔT between the sensors combining two of the first to fourth temperature sensors SE1 to SE4 is calculated. That is, the temperature difference ΔT in each combination of the acquired first to fourth detected temperatures TE1 to TE4 is calculated.
続くステップS18,S20では、温度差ΔTの最大値ΔTXを記憶装置53に記憶する。具体的には、ステップS18において、ステップS14で算出された温度差ΔTが、記憶装置53に記憶されている最大値ΔTXよりも大きいか否かを判定する。記憶装置53には、第1~第4温度センサSE1~SE4の各組み合わせにおける温度差ΔTの最大値ΔTXが記憶されている。ステップS18では、第1~第4温度センサSE1~SE4の組み合わせ毎に、ステップS14で算出された温度差ΔTが、記憶装置53に記憶された最大値ΔTXよりも大きいか否かを判定する。
In subsequent steps S18 and S20, the maximum value .DELTA.TX of the temperature difference .DELTA.T is stored in the
ステップS18で肯定判定すると、ステップS20において、ステップS14で算出された温度差ΔTを最大値ΔTXとして記憶装置53に記憶し、ステップS30に進む。一方、ステップS18で否定判定すると、温度差ΔTを記憶装置53に記憶することなく、ステップS30に進む。なお、本実施形態において、ステップS20の処理が「記憶部」に相当する。
When an affirmative determination is made in step S18, in step S20, the temperature difference ΔT calculated in step S14 is stored in the
一方、ステップS14で肯定判定すると、ステップS16~S20の処理を実施することなく、ステップS30に進む。つまり、本実施形態では、バッテリ40の温度が安定状態になったと判定される前は、温度差ΔTを最大値ΔTXとして記憶装置53に記憶しないようにする。そして、バッテリ40の温度が安定状態になったと判定された以降において、温度差ΔTを最大値ΔTXとして記憶装置53に記憶するようにする。
On the other hand, if an affirmative determination is made in step S14, the process proceeds to step S30 without executing the processes of steps S16 to S20. That is, in the present embodiment, the temperature difference ΔT is not stored in the
一方、いずれかの温度センサSE1~SE4に異常が発生したと判定された場合、ステップS12で肯定判定する。この場合、異常センサが温度を検出する箇所の温度である異常箇所温度TLを算出する。具体的には、まずステップS24において、複数の正常センサから異常箇所温度TLを算出するのに用いる正常センサ(以下、選択正常センサ)を選択する。本実施形態では、複数の正常センサのうち、温度を検出する箇所が異常箇所温度TLに最も近い正常センサを選択正常センサとして選択する。例えば、第1温度センサSE1が異常センサであり、第2~第4温度センサSE2~SE4が正常センサである場合、第1温度センサSE1の第1検出箇所に最も近い第2検出箇所の温度を検出する第2温度センサSE2を選択正常センサとして選択する。 On the other hand, if it is determined that any one of the temperature sensors SE1 to SE4 is abnormal, an affirmative determination is made in step S12. In this case, an abnormal point temperature TL, which is the temperature of the point where the abnormal sensor detects the temperature, is calculated. Specifically, first, in step S24, a normal sensor (hereinafter referred to as a selected normal sensor) to be used for calculating the abnormal point temperature TL is selected from a plurality of normal sensors. In the present embodiment, a normal sensor whose temperature detection point is closest to the abnormal point temperature TL is selected as the selected normal sensor from among the plurality of normal sensors. For example, when the first temperature sensor SE1 is an abnormal sensor and the second to fourth temperature sensors SE2 to SE4 are normal sensors, the temperature at the second detection point closest to the first detection point of the first temperature sensor SE1 is The second temperature sensor SE2 to be detected is selected as a selected normal sensor.
続くステップS26では、ステップS24で選択された選択正常センサを用いて異常箇所温度TLを算出し、ステップS30に進む。ステップS26では、記憶装置53から、選択正常センサと異常センサとの組み合わせにおける温度差ΔTの最大値ΔTXを読み出す。そして、この最大値ΔTXを、ステップS10で取得された選択正常センサの検出温度に加算し、その加算値を異常箇所温度TLとして算出する。
In subsequent step S26, the selected normal sensor selected in step S24 is used to calculate the abnormal point temperature TL, and the process proceeds to step S30. In step S26, the maximum value .DELTA.TX of the temperature difference .DELTA.T in the combination of the selected normal sensor and the abnormal sensor is read from the
ステップS30では、最高部位温度TPを推定する。ステップS30では、いずれの温度センサSE1~SE4にも異常が発生していないと判定された場合、各温度センサSE1~SE4の検出温度TE1~TE4に基づいて最高部位温度TPを推定する。 In step S30, the maximum part temperature TP is estimated. In step S30, if it is determined that none of the temperature sensors SE1-SE4 is abnormal, the maximum part temperature TP is estimated based on the temperatures TE1-TE4 detected by the temperature sensors SE1-SE4.
一方、いずれかの温度センサSE1~SE4に異常が発生したと判定された場合、正常センサの検出温度、及びステップS26で算出された異常箇所温度TLに基づいて最高部位温度TPを推定する。そのため、いずれかの温度センサSE1~SE4に異常が発生したと判定された場合、選択正常センサと異常センサとの組み合わせにおける温度差ΔTの最大値ΔTXと、選択正常センサの検出温度との加算値により最高部位温度TPが推定される。なお、本実施形態において、ステップS30の処理が「温度推定部」に相当する。 On the other hand, if it is determined that any one of the temperature sensors SE1 to SE4 is abnormal, the maximum part temperature TP is estimated based on the temperature detected by the normal sensor and the abnormal location temperature TL calculated in step S26. Therefore, when it is determined that any of the temperature sensors SE1 to SE4 is abnormal, the sum of the maximum value ΔTX of the temperature difference ΔT in the combination of the selected normal sensor and the abnormal sensor and the detected temperature of the selected normal sensor The maximum site temperature TP is estimated by In addition, in this embodiment, the process of step S30 corresponds to a "temperature estimation part."
続くステップS32では、ステップS30で推定された最高部位温度TPに基づいて、バッテリ40が過昇温の状態であることを判定する。なお、本実施形態において、ステップS32の処理が「過昇温判定部」に相当する。
In the subsequent step S32, it is determined that the temperature of the
ステップS30で推定された最高部位温度TPが温度閾値Tthよりも小さい場合に、バッテリ40が過昇温の状態でないと判定し、ステップS32で否定判定する。この場合、ステップS34において、リレースイッチ31が閉鎖された状態を維持し、温度管理処理を終了する。
If the highest part temperature TP estimated in step S30 is lower than the temperature threshold value Tth, it is determined that the
一方、ステップS30で推定された最高部位温度TPが温度閾値Tthよりも大きい場合に、バッテリ40が過昇温の状態であると判定し、ステップS32で肯定判定する。この場合、ステップS36において、リレースイッチ31を開放し、温度管理処理を終了する。
On the other hand, when the highest part temperature TP estimated in step S30 is higher than the temperature threshold value Tth, it is determined that the temperature of the
続いて、図3に、温度管理処理の一例を示す。図3には、バッテリ40の放電中において、第1温度センサSE1に異常が発生した場合に、異常箇所温度TLである第1検出箇所の温度を算出する過程が示されている。
Next, FIG. 3 shows an example of temperature management processing. FIG. 3 shows a process of calculating the temperature of the first detection point, which is the temperature of the abnormal point TL, when an abnormality occurs in the first temperature sensor SE1 while the
図3において、(A)は、IGスイッチ51の状態の推移を示し、(B)は、検出温度TE1~TE4及び異常箇所温度TLの推移を示し、(C)は、温度差ΔTの推移を示し、(D)は、温度差ΔTの最大値ΔTXの推移を示し、(E)は、異常発生フラグFIの推移を示す。ここで異常発生フラグFIは、第1温度センサSE1に異常が発生したか否かを示すフラグであり、異常が発生しているとオンとなり、異常が発生していないとオフとなる。
In FIG. 3, (A) shows changes in the state of the
図示される例では、異常センサは第1温度センサSE1であり、選択正常センサは第2温度センサSE2である。そのため、図3(B)では、第1,第2温度センサSE1,SE2の第1,第2検出温度TE1,TE2及び異常箇所温度TLの推移を記載し、第3,第4検出温度TE3,TE4の推移の記載を省略する。図3(B)では、第1検出温度TE1及び異常箇所温度TLの推移が実線で示されており、第2検出温度TE2の推移が破線で示されている。 In the illustrated example, the abnormal sensor is the first temperature sensor SE1, and the selected normal sensor is the second temperature sensor SE2. Therefore, in FIG. 3B, transitions of the first and second detection temperatures TE1 and TE2 of the first and second temperature sensors SE1 and SE2 and the abnormal point temperature TL are shown, and the third and fourth detection temperatures TE3, The description of the transition of TE4 is omitted. In FIG. 3B, transitions of the first detected temperature TE1 and the abnormal location temperature TL are indicated by solid lines, and transitions of the second detected temperature TE2 are indicated by broken lines.
また、図3(C),(D)では、第1,第2温度センサSE1,SE2の組み合わせにおける温度差ΔT及びその最大値ΔTXの推移のみを記載し、他の組み合わせにおける温度差ΔT及びその最大値ΔTXの推移の記載を省略する。なお、図3(C),(D)では、図3(B)に比べて縦軸が3倍程度に拡大して表示されている。 Also, in FIGS. 3(C) and 3(D), only the transition of the temperature difference ΔT and its maximum value ΔTX in the combination of the first and second temperature sensors SE1 and SE2 are shown, and the temperature difference ΔT and its transition in other combinations are shown. The description of the transition of the maximum value ΔTX is omitted. In addition, in FIGS. 3C and 3D, the vertical axis is enlarged about three times as compared with FIG. 3B.
図3に示すように、時刻t1までのIGスイッチ51の開期間において、第1,第2検出温度TE1,TE2はバッテリ40の周辺温度TSと等しく、その温度差ΔTがゼロとなっている。一方、記憶装置53には、前回までのトリップにおいて記憶された第1最大値ΔTX1が記憶されている。
As shown in FIG. 3, during the open period of the
時刻t1にIGスイッチ51が閉鎖されると、リレースイッチ31が閉鎖され、バッテリ40の放電が開始される。これにより、第1,第2検出温度TE1,TE2が上昇する。第1,第2検出温度TE1,TE2は、バッテリ40を構成する各リチウムイオン蓄電池41の昇温特性などにより互いに異なる速度で安定温度TAまで上昇する。図示される例では、時刻t2において、第1検出温度TE1が安定温度TAに到達する。その後の時刻t3において、第2検出温度TE2が安定温度TAに到達し、バッテリ40の温度が安定状態となる。
When the
図3(C)に示すように、時刻t1から時刻t3までのバッテリ40の温度上昇時では、バッテリ40を構成する各リチウムイオン蓄電池41の昇温特性などにより温度差ΔTが大きくなる。一方、時刻t3以降の温度安定後では、各リチウムイオン蓄電池41の放熱特性などによる僅かな温度差ΔTのみが生じ、温度差ΔTが小さくなる。つまり、バッテリ40の温度上昇時と温度安定後とでは、温度差ΔTの傾向が相違する。本実施形態では、時刻t3以降、つまりバッテリ40の温度が安定状態になった後において、温度差ΔTの最大値ΔTXが記憶される。
As shown in FIG. 3C, when the temperature of the
図示される例では、時刻t3から時刻t4までの期間に算出される温度差ΔTが、記憶装置53には、前回までのトリップにおいて記憶された第1最大値ΔTX1よりも小さい。そのため、最大値ΔTXが第1最大値ΔTX1に維持される。一方、時刻t4において、温度差ΔTが第1最大値ΔTX1よりも大きくなると、最大値ΔTXは温度差ΔTの増加に伴って増加し、その後の時刻t5において、温度差ΔTが、第1最大値ΔTX1よりも大きい第2最大値ΔTX2に更新される。
In the illustrated example, the temperature difference ΔT calculated during the period from time t3 to time t4 is smaller than the first maximum value ΔTX1 stored in the
その後の時刻t5から時刻t6までの期間では、算出される温度差ΔTは変動するものの、第2最大値ΔTX2よりも小さい。そのため、最大値ΔTXが第1最大値ΔTX1に維持される。そして、時刻t6において、温度差ΔTが第2最大値ΔTX2よりも大きくなると、最大値ΔTXは温度差ΔTの増加に伴って増加し、その後の時刻t7において、温度差ΔTが、第2最大値ΔTX2よりも大きい第3最大値ΔTX3に更新される。 During the subsequent period from time t5 to time t6, the calculated temperature difference ΔT fluctuates, but is smaller than the second maximum value ΔTX2. Therefore, the maximum value ΔTX is maintained at the first maximum value ΔTX1. Then, when the temperature difference ΔT becomes larger than the second maximum value ΔTX2 at time t6, the maximum value ΔTX increases as the temperature difference ΔT increases. It is updated to a third maximum value ΔTX3 that is greater than ΔTX2.
バッテリ40の放電中に、第1~第4温度センサSE1~SE4のいずれかで異常が発生したことが判定される。いずれの温度センサSE1~SE4でも異常が発生していないと判定された場合、異常発生フラグFIがオフされる。この場合、温度差ΔTが算出されるとともに、最大値ΔTXが更新される。これにより、バッテリ40を構成する各リチウムイオン蓄電池41の劣化などに応じた最大値ΔTXの更新が可能となる。また、取得された第1~第4検出温度TE1~TE4により最高部位温度TPが推定される。
During discharging of the
いずれかの温度センサSE1~SE4で異常が発生したと判定された場合、異常発生フラグFIがオンされる。図3では、時刻t8に第1温度センサSE1に異常が発生する。これにより、時刻t8以降において、温度差ΔTの算出が停止されるとともに、最大値ΔTXの更新が停止される。この場合に、例えば異常が発生していない第2~第4温度センサSE2~SE4の第2~第4検出温度TE2~TE4により最高部位温度TPが推定されると、最高部位温度TPの推定精度が低下する。 If it is determined that any one of the temperature sensors SE1 to SE4 is abnormal, the abnormality occurrence flag FI is turned on. In FIG. 3, an abnormality occurs in the first temperature sensor SE1 at time t8. As a result, after time t8, the calculation of the temperature difference ΔT is stopped and the update of the maximum value ΔTX is stopped. In this case, for example, if the highest part temperature TP is estimated from the second to fourth detected temperatures TE2 to TE4 of the second to fourth temperature sensors SE2 to SE4 in which no abnormality has occurred, the estimation accuracy of the highest part temperature TP is decreases.
本実施形態では、第1温度センサSE1に異常が発生したと判定された場合に、第1検出箇所の温度である異常箇所温度TLが算出される。具体的には、第1温度センサSE1の異常発生時に記憶装置53に記憶されている最大値ΔTXである第3最大値ΔTX3を、第1温度センサSE1の異常発生以降に取得された第2温度センサSE2の第2検出温度TE2に加算することで異常箇所温度TLが算出される。
In the present embodiment, when it is determined that an abnormality has occurred in the first temperature sensor SE1, the abnormal location temperature TL, which is the temperature of the first detection location, is calculated. Specifically, the third maximum value .DELTA.TX3, which is the maximum value .DELTA.TX stored in the
そして、異常が発生していない第2~第4温度センサSE2~SE4の第2~第4検出温度TE2~TE4と、算出された異常箇所温度TLとにより最高部位温度TPが推定される。第3最大値ΔTX3を第2検出温度TE2に加算した異常箇所温度TLが、第2~第4検出温度TE2~TE4よりも高い場合、異常箇所温度TLが最高部位温度TPとして推定される。そのため、異常箇所温度TLにより最高部位温度TPが推定されることで、最高部位温度TPを適正に推定することができる。 Then, the highest part temperature TP is estimated from the second to fourth detected temperatures TE2 to TE4 of the second to fourth temperature sensors SE2 to SE4 in which no abnormality has occurred and the calculated abnormal location temperature TL. If the abnormal point temperature TL obtained by adding the third maximum value ΔTX3 to the second detected temperature TE2 is higher than the second to fourth detected temperatures TE2 to TE4, the abnormal point temperature TL is estimated as the highest point temperature TP. Therefore, by estimating the maximum part temperature TP from the abnormal part temperature TL, the maximum part temperature TP can be estimated appropriately.
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to this embodiment detailed above, the following effects can be obtained.
・本実施形態では、バッテリ40の複数箇所にそれぞれ設けられた複数の温度センサSE1~SE4について、2つずつを組み合わせたセンサ同士の温度差ΔTが取得され、その温度差ΔTの最大値ΔTXが記憶装置53に記憶される。また、いずれかの温度センサSE1~SE4に異常が発生したと判定された場合には、異常が発生していない正常センサの検出温度に、記憶装置53に記憶された温度差ΔTの最大値ΔTXが加算され、その加算値によりバッテリ40の最高温度部位での温度である最高部位温度TPが推定される。この場合、バッテリ40では、複数の温度センサSE1~SE4が設けられた各部位において、異常発生前後で同様の温度差ΔTが生じる傾向にあると考えられ、その温度差ΔTの傾向を反映しつつ、バッテリ40の最高部位温度TPを適正に推定することができる。そのため、バッテリ40の温度管理を適正に行うことができる。
・In the present embodiment, the temperature difference ΔT between the plurality of temperature sensors SE1 to SE4 respectively provided at a plurality of locations of the
・バッテリ40では通電開始に伴い温度が上昇し、その後、温度が安定状態になる。その際、バッテリ40の温度上昇時には、各リチウムイオン蓄電池41の昇温特性などによりリチウムイオン蓄電池41同士の温度差が大きくなり、その後、温度の安定に伴いリチウムイオン蓄電池41同士の温度差が小さくなることが考えられる。この場合、バッテリ40の温度上昇時と温度安定後とで温度差ΔTの傾向が相違するため、バッテリ40の温度上昇時の温度差ΔTを用いることでバッテリ40の温度推定に支障が生じることが懸念される。その点、本実施形態では、バッテリ40の温度が安定状態になった後において、各温度センサSE1~SE4の温度差ΔTのうち最大値ΔTXを記憶装置53に記憶する構成にしたため、異常発生後における温度推定の精度を高めることができる。
- The temperature of the
・バッテリ40に設けられた複数の温度センサSE1~SE4では、検出箇所間の距離が近いほど温度差ΔTが小さく、取得される温度差ΔTの精度が高くなる。本実施形態では、正常センサが複数存在している場合に、複数の正常センサのうち、温度を検出する箇所が、異常が発生した異常センサの検出箇所に最も近い正常センサの検出温度に温度差ΔTの最大値ΔTXを加算して加算値を算出するようにした。これにより、バッテリ40の最高部位温度TPの推定精度を高めることができる。
In the plurality of temperature sensors SE1 to SE4 provided in the
・バッテリ40では、温度が過剰に上昇することにより劣化することが懸念される。この点、本実施形態では、複数の温度センサSE1~SE4のいずれかが異常になった後にあっても、バッテリ40の過昇温を適正に判定することができる。
- There is concern that the
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図4~図6を参照しつつ説明する。
(Second embodiment)
The second embodiment will be described below with reference to FIGS. 4 to 6, focusing on differences from the first embodiment.
本実施形態では、温度管理処理において、バッテリ40に所定の電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態になることを考慮する点で、第1実施形態と異なる。例えば、いずれの温度センサSE1~SE4でも異常が発生していないと判定された場合において、バッテリ40に電流閾値Ith以上の大電流が一時的に流れると、その大電流が流れていない状態と比べて検出温度TE1~TE4の高低が逆転するなど、バッテリ40における温度差ΔTの傾向が相違することが考えられる。また例えば、いずれかの温度センサSE1~SE4で異常が発生したと判定された場合において、バッテリ40に大電流が一時的に流れると、その大電流が流れていない状態と比べて温度差ΔTが大きくなるなど、バッテリ40における温度差ΔTの傾向が相違することが考えられる。なお、本実施形態において、電流閾値Ithが「所定値」に相当する。
The present embodiment differs from the first embodiment in that the temperature management process takes into consideration the fact that the
そこで、本実施形態では、温度管理処理において、バッテリ40に所定の電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態になる場合に、その影響を抑制する処理を実施するようにした。
Therefore, in the present embodiment, in the temperature management process, when a current equal to or greater than a predetermined current threshold value Ith temporarily flows through the
図4に、本実施形態の温度管理処理のフローチャートを示す。図4において、先の図2に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。 FIG. 4 shows a flowchart of the temperature management process of this embodiment. In FIG. 4, for the sake of convenience, the same steps as those shown in FIG. 2 are given the same step numbers, and descriptions thereof are omitted.
本実施形態の温度管理処理では、ステップS12で否定判定すると、ステップS40において、回転電機10の制御量情報を取得し、取得した制御量情報が示す回転電機10の制御量WTが所定の制御量閾値Wthよりも大きいか否かを判定する。ここで制御量閾値Wthは、バッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる可能性がある制御量WTである。制御量情報が示す制御量WTが制御量閾値Wthよりも大きいと、その後に制御量WTが制御量閾値Wthよりも大きくなった場合に、バッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態となる可能性が高くなる。なお、本実施形態において、ステップS40の処理が「電流判定部」に相当する。
In the temperature management process of the present embodiment, if a negative determination is made in step S12, then in step S40, the control amount information of the rotating
制御量WTが制御量閾値Wthよりも小さい場合、バッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態にならないと判定する。この場合、ステップS40で否定判定し、ステップS14に進む。一方、制御量WTが制御量閾値Wthよりも大きい場合、バッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態になると判定する。この場合、ステップS14で肯定判定し、ステップS14~S20の処理を実施することなく、ステップS30に進む。つまり、本実施形態では、バッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態になると判定された場合、ステップS20において温度差ΔTの最大値ΔTXを記憶装置53に記憶する処理を行わないようにする。
If the control amount WT is smaller than the control amount threshold value Wth, it is determined that the current exceeding the current threshold value Ith does not temporarily flow through the
また、ステップS12で肯定判定すると、ステップS42において、回転電機10の充放電を制限し、ステップS24に進む。なお、本実施形態において、ステップS42の処理が「電流制限部」に相当する。
If an affirmative determination is made in step S12, charging/discharging of the rotary
例えば、いずれかの温度センサSE1~SE4に断線異常が発生した場合、断線異常が発生した温度センサに電流が流れなくなるため、各温度センサSE1~SE4に流れる電流が一時的に不安定となる。その結果、各温度センサSE1~SE4に電力を供給するバッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態となる可能性が高くなる。本実施形態では、いずれかの温度センサSE1~SE4に異常が発生したと判定された場合に、それ以降において回転電機10の充放電を制限する処理を実施し、バッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態となることを抑制する。
For example, when a disconnection abnormality occurs in any of the temperature sensors SE1 to SE4, current does not flow to the temperature sensor in which the disconnection abnormality has occurred, so the current flowing through each of the temperature sensors SE1 to SE4 becomes temporarily unstable. As a result, there is a high possibility that a current greater than or equal to the current threshold value Ith will temporarily flow through the
続いて、図5,図6に、本実施形態の温度管理処理の一例を示す。図5には、いずれの温度センサSE1~SE4でも異常が発生していないと判定された場合において、バッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態になる場合の処理が示されている。
5 and 6 show an example of the temperature management process of this embodiment. FIG. 5 shows the process when it is determined that none of the temperature sensors SE1 to SE4 is abnormal, and a current equal to or greater than the current threshold value Ith temporarily flows through the
図5において、(A)は、検出電流ISの状態の推移を示し、(B)は、第1,第2検出温度TE1,TE2の推移を示し、(C)は、温度差ΔTの推移を示し、(D)は、温度差ΔTの最大値ΔTXの推移を示し、(E)は、記憶許可フラグFMの推移を示す。ここで記憶許可フラグFMは、記憶装置53に最大値ΔTXの記憶を許可するか否かを示すフラグであり、許可する場合にオンとなり、許可しない場合にオフとなる。
In FIG. 5, (A) shows changes in the state of the detected current IS, (B) shows changes in the first and second detected temperatures TE1 and TE2, and (C) shows changes in the temperature difference ΔT. (D) shows the transition of the maximum value ΔTX of the temperature difference ΔT, and (E) shows the transition of the storage permission flag FM. Here, the storage permission flag FM is a flag indicating whether or not storage of the maximum value ΔTX in the
図5(B)では、第1検出温度TE1の推移が実線で示されており、第2検出温度TE2の推移が破線で示されている。図5(C),(D)では、第1,第2温度センサSE1,SE2の組み合わせにおける温度差ΔT及びその最大値ΔTXの推移のみが記載されている。 In FIG. 5B, the transition of the first detected temperature TE1 is indicated by a solid line, and the transition of the second detected temperature TE2 is indicated by a broken line. FIGS. 5C and 5D show only changes in the temperature difference ΔT and its maximum value ΔTX in the combination of the first and second temperature sensors SE1 and SE2.
図5では、バッテリ40の温度が安定状態となった後に、回転電機10の制御量WTの一時的な増加により、検出電流ISが時刻t11から時刻t14までの期間において増加する。第1,第2検出温度TE1,TE2は、検出電流ISの増加に伴ってそれぞれ増加する。図示される例では、時刻t11よりも前において第1検出温度TE1よりも低かった第2検出温度TE2が、時刻t11から時刻t14までの期間において、第1検出温度TE1よりも高くなる。つまり、第1,第2検出温度TE1,TE2の高低が逆転する。
In FIG. 5 , after the temperature of
この場合、温度差ΔTとして、第2検出温度TE2から第1検出温度TE1を差し引いた値が算出される。そして、この算出された温度差ΔTが、記憶装置53に記憶された第4最大値ΔTX4よりも大きくなると、第2検出温度TE2から第1検出温度TE1を差し引いた温度差ΔTが最大値ΔTXとして記憶される。
In this case, a value obtained by subtracting the first detected temperature TE1 from the second detected temperature TE2 is calculated as the temperature difference ΔT. When the calculated temperature difference ΔT becomes larger than the fourth maximum value ΔTX4 stored in the
第2検出温度TE2から第1検出温度TE1を差し引いた温度差ΔTは、一時的に増大した検出電流ISを反映したものである。一方、第1検出温度TE1から第2検出温度TE2を差し引いた温度差ΔTは、バッテリ40の放熱特性や劣化状態を反映したものである。つまり、これらの温度差ΔTは、その傾向が相違する。そのため、第2検出温度TE2から第1検出温度TE1を差し引いた温度差ΔTが最大値ΔTXとして記憶され、この最大値ΔTXを用いて算出された異常箇所温度TLにより最高部位温度TPが推定されると、最高部位温度TPの推定精度が低下する。
A temperature difference ΔT obtained by subtracting the first detected temperature TE1 from the second detected temperature TE2 reflects the temporarily increased detected current IS. On the other hand, the temperature difference ΔT obtained by subtracting the second detected temperature TE2 from the first detected temperature TE1 reflects the heat dissipation characteristics and deterioration state of the
本実施形態では、検出電流ISが電流閾値Ithを超える時刻t12から時刻t13までの期間において、記憶許可フラグFMをオフし、第2検出温度TE2から第1検出温度TE1を差し引いた温度差ΔTが最大値ΔTXとして記憶されないようにする(図5(D)の破線参照)。これにより、第2検出温度TE2から第1検出温度TE1を差し引いた温度差ΔTが最大値ΔTXとして記憶されることが抑制され、最高部位温度TPが誤って推定されることを抑制することができる。 In this embodiment, during the period from time t12 to time t13 when the detected current IS exceeds the current threshold Ith, the storage permission flag FM is turned off, and the temperature difference ΔT obtained by subtracting the first detected temperature TE1 from the second detected temperature TE2 is It should not be stored as the maximum value ΔTX (see broken line in FIG. 5(D)). This prevents the temperature difference ΔT obtained by subtracting the first detected temperature TE1 from the second detected temperature TE2 from being stored as the maximum value ΔTX, thereby preventing erroneous estimation of the highest part temperature TP. .
図6には、バッテリ40の温度が安定状態となった後に第1温度センサSE1に異常が発生した場合において、バッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態になる場合の処理が示されている。
FIG. 6 shows the process when a current equal to or greater than the current threshold value Ith temporarily flows through the
図6において、(A)は、異常発生フラグFIの推移を示し、(B)は、電流制限フラグFLの推移を示し、(C)は、検出電流ISの状態の推移を示し、(D),(E)は、第1検出温度TE1及び異常箇所温度TLの推移を示す。ここで電流制限フラグFLは、バッテリ40の充放電電流が電流閾値Ith以下となるように制限するか否かを示すフラグであり、制限する場合にオンとなり、制限しない場合にオフとなる。
In FIG. 6, (A) shows changes in the abnormality occurrence flag FI, (B) shows changes in the current limit flag FL, (C) shows changes in the state of the detection current IS, and (D) , (E) show transitions of the first detected temperature TE1 and the abnormal location temperature TL. Here, the current limit flag FL is a flag indicating whether or not to limit the charge/discharge current of the
図6(D)では、電流制限フラグFLがオンされない場合の第1検出温度TE1及び異常箇所温度TLの推移が示されており、図6(E)では、電流制限フラグFLがオンされる場合の第1検出温度TE1及び異常箇所温度TLの推移が示されている。図6(D),(E)では、第1温度センサSE1に異常が発生する前の第1検出温度TE1、及び第1温度センサSE1に異常が発生した後の異常箇所温度TLが実線で示されており、第1温度センサSE1に異常が発生した後の実際の第1検出箇所の温度が破線で示されている。 FIG. 6(D) shows transitions of the first detected temperature TE1 and the abnormal location temperature TL when the current limit flag FL is not turned on, and FIG. , transitions of the first detected temperature TE1 and the abnormal location temperature TL are shown. In FIGS. 6D and 6E, the first detected temperature TE1 before an abnormality occurs in the first temperature sensor SE1 and the abnormal location temperature TL after an abnormality occurs in the first temperature sensor SE1 are indicated by solid lines. The dashed line indicates the actual temperature at the first detection point after the first temperature sensor SE1 malfunctions.
図6では、バッテリ40の温度が安定状態となった後の時刻t21に、第1温度センサSE1に異常が発生し、異常発生フラグFIがオンされる。第1温度センサSE1における異常発生に伴い、検出電流ISが時刻t21から時刻t24までの期間において増加する。異常箇所温度TL及び実際の第1検出箇所の温度は、検出電流ISの増加に伴ってそれぞれ増加する。
In FIG. 6, an abnormality occurs in the first temperature sensor SE1 at time t21 after the temperature of the
図示される例では、電流制限フラグFLがオンされない場合、図6(D)に示すように、時刻t21において異常箇所温度TLよりも低かった実際の第1検出箇所の温度が、時刻t11から時刻t14までの期間において、異常箇所温度TLよりも高くなる。つまり、異常箇所温度TLと実際の第1検出箇所の温度との高低が逆転する。この場合、異常箇所温度TLにより最高部位温度TPが推定されたとしても、推定される最高部位温度TPは実際の第1検出箇所の温度よりも低いために、最高部位温度TPの推定精度が低下する。 In the illustrated example, when the current limit flag FL is not turned on, as shown in FIG. During the period up to t14, the temperature becomes higher than the abnormal location temperature TL. That is, the level of the abnormal location temperature TL and the actual temperature of the first detection location is reversed. In this case, even if the maximum part temperature TP is estimated from the abnormal part temperature TL, the estimated maximum part temperature TP is lower than the actual temperature of the first detection part, so the estimation accuracy of the maximum part temperature TP is lowered. do.
本実施形態では、第1温度センサSE1に異常が発生した時刻t21に、異常発生フラグFIをオンするとともに、電流制限フラグFLをオンする。そして、検出電流ISが電流閾値Ithを超える時刻t22から時刻t23までの期間において、バッテリ40の充放電電流を制限することで異常箇所温度TL及び実際の第1検出箇所の温度が上昇しないようにする(図6(C)参照)。これにより、図6(E)に示すように、異常箇所温度TLと実際の第1検出箇所の温度との高低が逆転することが抑制され、最高部位温度TPが誤って推定されることを抑制することができる。
In this embodiment, at time t21 when an abnormality occurs in the first temperature sensor SE1, the abnormality occurrence flag FI is turned on and the current limit flag FL is turned on. Then, during the period from time t22 to time t23 when the detected current IS exceeds the current threshold Ith, the charging/discharging current of the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to this embodiment detailed above, the following effects can be obtained.
・バッテリ40に一時的に大電流(過渡電流)が流れる状態では、その大電流が流れていない状態と比べてバッテリ40における温度差ΔTの傾向が相違することが考えられる。その点、本実施形態によれば、バッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態になる場合には、温度差ΔTの最大値ΔTXの記憶装置53への記憶を行わないようにしたため、温度差傾向の異なる最大値ΔTXを記憶装置53に記憶されないようにすることができる。これにより、バッテリ40の最高部位温度TPが誤って推定されることを抑制できる。
- When a large current (transient current) temporarily flows through the
・バッテリ40に一時的に大電流が流れる状態では、その大電流が流れていない状態と比べてバッテリ40における温度差ΔTの傾向が相違し、それに起因して温度推定の精度が低下することが考えられる。つまり、例えば温度の高低が逆転したり、温度差ΔTが正常時よりも大きくなったりすることが考えられる。その点、本実施形態によれば、いずれかの温度センサSE1~SE4に異常が発生したと判定された場合に、それ以降においてバッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態になることを抑制すようにしたため、温度推定の精度が低下することを抑制できる。
・In a state in which a large current temporarily flows through the
(第3実施形態)
以下、第3実施形態について、第2実施形態との相違点を中心に図7を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
The third embodiment will be described below with reference to FIG. 7, focusing on differences from the second embodiment.
本実施形態では、温度管理処理において、いずれかの温度センサSE1~SE4に異常が発生したと判定された場合に、バッテリ40を構成するリチウムイオン蓄電池41の各々の劣化度合を考慮して最高部位温度TPを推定する点で、第2実施形態と異なる。第1~第4温度センサSE1~SE4のいずれかで異常が発生したことが判定されると、記憶装置53に記憶される最大値ΔTXの更新は停止される。一方、第1~第4温度センサSE1~SE4のいずれかで異常が発生した場合でも、バッテリ40は充放電可能であるため、バッテリ40の使用が継続されることが考えられる。
In the present embodiment, in the temperature management process, when it is determined that an abnormality has occurred in any of the temperature sensors SE1 to SE4, the highest portion of the lithium ion storage battery 41 constituting the
この場合、各リチウムイオン蓄電池41において互いに異なる状況で劣化が進み、各リチウムイオン蓄電池41で劣化が進むと、各リチウムイオン蓄電池41における温度差ΔTの傾向が変化し、記憶装置53に記憶された最大値ΔTXから変化することが考えられる。例えば、各リチウムイオン蓄電池41で劣化が進むと、第1~第4温度センサSE1~SE4のうち最も高い温度を検出する温度センサが代わることがある。
In this case, each lithium ion storage battery 41 deteriorates in different conditions, and when the deterioration progresses in each lithium ion storage battery 41, the tendency of the temperature difference ΔT in each lithium ion storage battery 41 changes and is stored in the
そこで、本実施形態では、温度管理処理において、いずれかの温度センサSE1~SE4に異常が発生したと判定された場合に、各リチウムイオン蓄電池41の各々の劣化度合を示す劣化情報REを取得し、この劣化情報REに基づいて最高部位温度TPするようにした。 Therefore, in the present embodiment, when it is determined that an abnormality has occurred in any of the temperature sensors SE1 to SE4 in the temperature management process, deterioration information RE indicating the degree of deterioration of each of the lithium ion storage batteries 41 is acquired. , the maximum part temperature TP is determined based on this deterioration information RE.
図7に、本実施形態の温度管理処理のフローチャートを示す。図7において、先の図4に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。 FIG. 7 shows a flowchart of the temperature management process of this embodiment. In FIG. 7, for the sake of convenience, the same step numbers are assigned to the same processes as those shown in FIG. 4, and the description thereof is omitted.
本実施形態の温度管理処理では、ステップS42で回転電機10の充放電を制限すると、ステップS50において、各リチウムイオン蓄電池41の劣化情報REを取得する。劣化情報REは、例えばSOH(State Of Health)である。なお、本実施形態において、ステップS50の処理が「劣化情報取得部」に相当する。
In the temperature management process of the present embodiment, once the charging and discharging of the rotary
続くステップS52では、ステップS50で取得された劣化情報REに基づいて、記憶装置53に記憶された最大値ΔTXを補正する。例えば、劣化情報REに基づいて各リチウムイオン蓄電池41における温度差が縮小していると判定された場合には、最大値ΔTXが小さくなるように補正する。また例えば、各リチウムイオン蓄電池41における温度差が増加していると判定される場合には、最大値ΔTXが大きくなるように補正する。これにより、その後のステップS26では、補正後の最大値ΔTX、つまり、記憶装置53に記憶された最大値ΔTXと劣化情報REとに基づいて、最高部位温度TPが推定される。
In subsequent step S52, the maximum value ΔTX stored in the
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to this embodiment detailed above, the following effects can be obtained.
・バッテリ40では、各リチウムイオン蓄電池41において互いに異なる状況で劣化が進み、各リチウムイオン蓄電池41で劣化が進むと、各リチウムイオン蓄電池41における温度差の傾向が変化することが考えられる。その点、本実施形態では、いずれかの温度センサSE1~SE4に異常が発生したと判定された場合には、複数のリチウムイオン蓄電池41の各々の劣化度合を示す劣化情報REを取得する。そして、記憶装置53に記憶されている温度差ΔTの最大値ΔTXと各リチウムイオン蓄電池41の劣化情報REとに基づいて、バッテリ40の最高部位温度TPを推定するようにした。これにより、いずれかの温度センサSE1~SE4での異常発生後において各リチウムイオン蓄電池41で劣化が進んだとしても、バッテリ40の温度管理を適正に行うことができる。
In the
(その他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiments, and may be implemented as follows.
・上記実施形態では、複数の温度センサのうち2つずつを組み合わせた各組み合わせにおける温度差ΔTをそれぞれ算出する例を示したが、これに限られない。例えば、複数の温度センサにおいて、検出箇所の配置等により最も高い温度を検出する温度センサが予め決まっている場合には、最も高い温度を検出する温度センサと他の温度センサとを組み合わせた各組み合わせにおける温度差ΔTをそれぞれ算出するようにしてもよい。 - In the above-described embodiment, an example of calculating the temperature difference ΔT in each combination of two of the plurality of temperature sensors was shown, but the present invention is not limited to this. For example, in a plurality of temperature sensors, when the temperature sensor that detects the highest temperature is predetermined by the arrangement of the detection points, each combination of the temperature sensor that detects the highest temperature and other temperature sensors , the temperature difference ΔT may be calculated.
・上記実施形態では、バッテリ40に電流閾値Ith以上の電流が一時的に流れる状態になることを、制御量情報が示す回転電機10の制御量WTにより判定する例を示したが、これに限られない。例えば、車載の電池システム100であれば、ドライバのアクセル操作量やブレーキ操作量により判定してもよい。
In the above-described embodiment, an example is shown in which it is determined by the control amount WT of the rotary
・上記実施形態では、複数の正常センサから選択正常センサを選択する場合に、複数の正常センサのうち、温度を検出する箇所が異常箇所温度TLに最も近い正常センサを選択正常センサとして選択する例を示したが、これに限られない。例えば、各正常センサを用いて異常箇所温度TLを算出し、算出された複数の異常箇所温度TLのうち最も高い温度を、最高部位温度TPを推定するのに用いる異常箇所温度TLとして選択してもよい。 - In the above-described embodiment, when the selected normal sensor is selected from a plurality of normal sensors, the normal sensor whose temperature detection point is closest to the abnormal point temperature TL is selected as the selected normal sensor from among the plurality of normal sensors. is shown, but is not limited to this. For example, the abnormal point temperature TL is calculated using each normal sensor, and the highest temperature among the calculated abnormal point temperatures TL is selected as the abnormal point temperature TL used for estimating the highest point temperature TP. good too.
・上記実施形態では、バッテリ40が過昇温の状態であると判定された場合に、リレースイッチ31を開放する例を示したが、これに限られない。リレースイッチ31を開放する代わりに、バッテリ40の充放電電流を制限してもよい。
- In the above-described embodiment, an example in which the
・温度センサの個数は、2個以上であれば、4個以外であってもよい。また、温度センサの検出箇所の配置も、上記実施形態に限られない。 - The number of temperature sensors may be other than four as long as it is two or more. Also, the arrangement of the detection points of the temperature sensors is not limited to the above embodiment.
・本開示に記載の制御装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 - The controller and method described in the present disclosure can be performed by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program; may be implemented. Alternatively, the controller and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control apparatus and techniques described in this disclosure can be implemented by a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may also be implemented by one or more dedicated computers configured. The computer program may also be stored as computer-executable instructions on a computer-readable non-transitional tangible recording medium.
40…バッテリ、41…リチウムイオン蓄電池、50…BMU、53…記憶装置、100…電池システム、SE1~SE4…温度センサ。 40... Battery, 41... Lithium ion storage battery, 50... BMU, 53... Storage device, 100... Battery system, SE1 to SE4... Temperature sensor.
Claims (7)
前記組電池の複数箇所にそれぞれ設けられた複数の温度センサ(SE1~SE4)と、
を備える電池システム(100)に適用される電池温度監視装置(50)であって、
前記複数の温度センサのうち2つずつを組み合わせたセンサ同士の温度差を取得し、その温度差の最大値を記憶装置(53)に記憶する記憶部と、
前記複数の温度センサの異常をそれぞれ判定する異常判定部と、
前記異常判定部によりいずれかの温度センサに異常が発生したと判定された場合に、異常発生したとの判定前に前記記憶部により記憶された前記温度差を、異常発生していない正常センサの検出温度に加算し、その加算値により前記組電池の最高温度部位での温度を推定する温度推定部と、を備える電池温度監視装置。 an assembled battery (40) having a plurality of single cells (41);
a plurality of temperature sensors (SE1 to SE4) respectively provided at a plurality of locations of the assembled battery;
A battery temperature monitoring device (50) applied to a battery system (100) comprising
a storage unit that acquires a temperature difference between sensors obtained by combining two of the plurality of temperature sensors and stores the maximum value of the temperature difference in a storage device (53);
an abnormality determination unit that determines an abnormality of each of the plurality of temperature sensors;
When the abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred in any of the temperature sensors, the temperature difference stored by the storage unit before the determination that an abnormality has occurred is used for normal sensors that are not abnormal. A battery temperature monitoring device, comprising: a temperature estimating unit that adds to the detected temperature and estimates the temperature at the highest temperature portion of the assembled battery from the added value.
前記記憶部は、前記組電池の温度が安定状態になったと判定された以降において、前記複数の温度センサのうち2つずつを組み合わせたセンサ同士の温度差のうち最大値を前記記憶装置に記憶する請求項1に記載の電池温度監視装置。 A stable state determination unit that determines that the temperature of the assembled battery has reached a stable state after the start of energization of the assembled battery,
The storage unit stores, in the storage device, a maximum value of temperature differences between sensors obtained by combining two of the plurality of temperature sensors after it is determined that the temperature of the assembled battery has reached a stable state. The battery temperature monitoring device according to claim 1.
前記記憶部は、前記組電池に所定値以上の電流が一時的に流れる状態になると判定された場合に、前記温度差の最大値の前記記憶装置への記憶を行わないようにする請求項1又は2に記載の電池温度監視装置。 A current determination unit that determines that a current of a predetermined value or more temporarily flows through the assembled battery,
2. The storage unit does not store the maximum value of the temperature difference in the storage device when it is determined that a current greater than or equal to a predetermined value will temporarily flow through the assembled battery. Or the battery temperature monitoring device according to 2.
前記温度推定部は、前記異常判定部によりいずれかの温度センサに異常が発生したと判定された場合に、前記記憶部により記憶された前記温度差と、前記劣化情報取得部により取得された前記各単電池の劣化情報とに基づいて、前記組電池の最高温度部位での温度を推定する請求項1から4までのいずれか一項に記載の電池温度監視装置。 A deterioration information acquisition unit that acquires deterioration information indicating the degree of deterioration of each of the plurality of cells,
When the abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred in any of the temperature sensors, the temperature estimator determines that the temperature difference stored by the storage unit and the temperature difference acquired by the deterioration information acquisition unit 5. The battery temperature monitoring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature at the highest temperature portion of the assembled battery is estimated based on the deterioration information of each unit cell.
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