JP6183242B2 - 蓄電システム - Google Patents

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Description

本発明は、蓄電装置を充放電していないときの温度(放置温度)を推定する技術に関する。
特許文献1には、電池温度の時間的変化に基づいて、蓄電部の劣化率を算出することが記載されている。特許文献1では、外部充電が完了してからイグニッションスイッチがオンになるまでの放置期間の電池温度を、蓄電部の放熱量から推定している。
特開2010−035280号公報
しかしながら、特許文献1は、外部充電による充放電動作後の電池温度の変化を把握しているものの、電池温度が、二次電池を搭載する車両の環境温度に依存して変化する放置状態については考慮されていない。
つまり、二次電池の劣化状態を判断するには、イグニッションスイッチがオンであるときの二次電池の温度や外部充電後の温度だけでなく、イグニッションスイッチがオフであるときの車両の環境温度に依存して変化する放置中の電池温度も重要である。
そこで、本発明は、蓄電装置を搭載する車両の環境温度に依存した蓄電装置の放置温度の推定を行う蓄電システムを提供することを目的とする。
本願発明の蓄電システムは、車両に搭載された蓄電装置と、蓄電装置の温度を検出する温度センサと、車両のイグニッションスイッチがオフであるときの蓄電装置の放置温度を推定するコントローラと、を有する。コントローラは、イグニッションスイッチがオンされる度に、イグニッションスイッチがオンされた際の蓄電装置の温度を、温度センサを用いて検出する。そして、所定期間中に検出されるイグニッションスイッチがオンされた際の複数の各温度のうち、少なくとも2つ以上の温度の平均値を用いて、放置温度を推定する。
車両のイグニッションスイッチがオフであるときの放置中の蓄電装置の温度は、車両が置かれていた環境温度が反映された温度となる。したがって、車両のイグニッションスイッチがオンされた際の蓄電装置の温度は、放置中の環境温度に依存した蓄電装置の温度を最も反映した温度となる。
このとき、放置温度に応じた蓄電装置の劣化は、短期間で進むものではないため、1つの温度から放置温度を推定すると、変化する環境温度に依存した放置温度を把握し難い。そこで、所定期間中に検出されるイグニッションスイッチがオンされた際の複数の各温度のうち、少なくとも2つ以上の温度の平均値を用いて、放置温度を推定することで、蓄電装置を搭載する車両の環境温度に依存した蓄電装置の放置温度を精度良く推定することができる。
また、コントローラは、所定期間中に検出されるイグニッションスイッチがオンされた際の複数の各温度において最高値とみなす第1温度及び最低値とみなす第2温度の2つの温度の平均値を用いて、放置温度を推定するように構成することができる。
イグニッションスイッチがオンされた際の蓄電装置の温度に基づいて、放置温度を推定する場合、イグニッションスイッチがオンされるタイミングが規則的だと、イグニッションスイッチがオンされるタイミングに依存して、推定される放置温度にズレが生じてしまうことがある。
そこで、所定期間中に検出される複数のイグニッションスイッチがオンされた際の各温度において、最高値とみなす第1温度及び最低値とみなす第2温度の2つの温度の平均値を用いて、放置温度を推定することで、イグニッションスイッチがオンされるタイミングの規則性によって生じるズレを抑制した放置温度の推定を行うことができる。
例えば、早朝の時間帯にイグニッションスイッチがオンされることが多い場合でも、規則的にイグニッションスイッチがオンされる時間帯以外の温度を含む複数の温度分布全体における最高値とみなす第1温度及び最低値とみなす第2温度の2つの温度の平均値を用いて放置温度が推定されるため、イグニッションスイッチがオンされる時間帯の規則性によって生じるズレを抑制して放置温度の推定を行うことができる。
また、上記第1温度は、所定期間中の最も高い温度であり、上記第2温度は、所定期間中の最も低い温度とすることができる。所定期間中の最も高い温度と最も低い温度の2つの温度の平均値を用いて放置温度を推定することにより、イグニッションスイッチがオンされる時間帯の規則性によって生じるズレを抑制しつつ、所定期間中のユーザの使用環境を最も反映した放置温度を推定することができる。
また、上記第1温度は、所定期間中の最も高い温度よりも低い2番目に高い温度であり、上記第2温度は、所定期間中の最も低い温度よりも高い2番目に低い温度とすることができる。温度センサによって検出される検出信号には、一時的にノイズが含まれることがある。この場合、ノイズを含んだ温度が所定期間中の最も高い温度と最も低い温度になると、推定される放置温度もノイズを含むことになる。そこで、所定期間中の2番目に高い温度と2番目に低い温度の2つの温度の平均値を用いて、放置温度を推定することにより、所定期間中に検出されるイグニッションスイッチがオンされる際に検出される各温度に含まれるノイズを抑制することができる。
また、コントローラは、イグニッションスイッチがオフされた後からイグニッションスイッチがオンされるまでの経過時間が、所定時間よりも長いか否かを判別し、経過時間が所定時間よりも長いときに、イグニッションスイッチがオンされた際に検出された温度を、放置温度を推定するために所定期間中に検出された温度として用いることができる。このように構成することにより、イグニッションスイッチがオフされるまでの充放電動作の影響が抑制されたイグニッションスイッチがオンされた際の温度に基づいて放置温度を推定することができ、蓄電装置を搭載する車両が放置されている間の環境温度に依存した変化が最も反映された放置温度を推定することができる。
また、コントローラは、前回所定期間中に検出されたイグニッションスイッチがオンされた際の複数の各温度を初期化して、所定期間毎に放置温度を推定するように構成することができる。例えば、放置温度の判定期間である所定期間の途中で車両の使用環境が変化する場合であっても、前回所定期間において検出された温度が初期化されるので、前回所定期間の使用環境での依存性を抑制して、今回所定期間中の使用環境の変化に応じて放置温度を推定することができる。また、車両の使用環境が一時的に変化した場合、次の所定期間では、一時的に変化した使用環境が反映されて放置温度が変化するものの、さらに次の所定期間では、一時的に変化した前回所定期間の使用環境の変化が反映されないので、一時的な使用環境の変化に対する依存性を抑制して、その後の各所定期間中の放置温度を推定することができる。
また、コントローラは、蓄電装置の劣化状態および放置温度の対応関係を用いて、推定した放置温度に対応する劣化状態を算出することができる。一般的に、車両では、イグニッションスイッチがオフであるときの時間は、イグニッションスイッチがオンであるときの時間よりも長くなりやすい。そこで、蓄電装置の劣化状態を推定する上では、放置温度を考慮することが好ましい。イグニッションスイッチがオンであるときの劣化状態だけでなく、イグニッションスイッチがオフであるときの劣化状態も考慮することにより、蓄電装置の劣化状態を精度良く推定することができる。
特に、コントローラは、イグニッションスイッチがオフされた際の蓄電装置の温度を、温度センサを用いて検出するように構成することができ、イグニッションスイッチがオフされた後からイグニッションスイッチがオンされるまでの経過時間が所定時間よりも長いか否かを判別し、経過時間が所定時間よりも長いとき、イグニッションスイッチがオンされた際に検出された温度を、放置温度を推定するために所定期間中に検出された温度として用い、経過時間が所定時間よりも短いとき、イグニッションスイッチがオフされた際に検出された第1温度と、イグニッションスイッチがオンされた際に検出された第2温度とを用いて、放置温度とは個別の短放置期間中の温度を推定するために用いられる所定期間中の温度を算出することができる。そして、コントローラは、蓄電装置の劣化状態および放置温度の対応関係を用いて、推定した放置温度に対応する第1劣化状態を算出するとともに、蓄電装置の劣化状態および短放置期間中の温度の対応関係を用いて、推定した短放置期間中の温度に対応する第2劣化状態を算出し、第1劣化状態及び第2劣化状態に基づいて、イグニッションスイッチがオフとなっている期間の蓄電装置の劣化状態を算出することができる。
実施例1の電池システムの構成を示す図である。 実施例1の前回IG−OFF時からIG−ONされるまでの電池温度の推移を示す図である。 実施例1の組電池の放置温度を推定する処理を示すフローチャートである。 実施例1の組電池の入出力を制御する処理を示すフローチャートである。 実施例1の劣化率、電池温度およびSOCの対応関係を示す図である。 実施例2のイグニッションスイッチがオフであるときの電池温度の推移と放置温度推定のための電池温度の検出タイミングの一例を示す図である。 実施例2のイグニッションスイッチがオフであるときの温度頻度分布を示す図である。 実施例2の組電池の放置温度を推定する処理を示すフローチャートである。 実施例2の車両の環境が変化した場合の放置温度の変化を示す図である。 実施例2の車両の環境が一時的に変化した場合の放置温度の変化を示す図である。
以下、本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
図1は、本実施例である電池システム(本発明の蓄電システムに相当する)の構成を示す図である。図1に示す電池システムは、車両に搭載されている。この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させるための動力源として、後述する組電池に加えて、内燃機関又は燃料電池といった他の動力源を備えている。また、電気自動車は、車両を走行させるための動力源として、後述する組電池だけを備えている。
組電池(本発明の蓄電装置に相当する)10は、直列に接続された複数の単電池11を有する。単電池11としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることもできる。
単電池11の数は、組電池10の要求出力などに基づいて、適宜設定することができる。本実施例では、すべての単電池11が直列に接続されることによって、組電池10が構成されているが、これに限るものではない。組電池10には、並列に接続された複数の単電池11を含めることができる。
監視ユニット21は、組電池10の電圧値Vbを検出したり、各単電池11の電圧値Vbを検出したりし、検出結果をコントローラ30に出力する。電流センサ22は、組電池10に流れる電流Ibを検出し、検出結果をコントローラ30に出力する。本実施例において、組電池10を放電するときには、電流値(放電電流)Ibとして正の値が用いられる。また、組電池10を充電するときには、電流値(充電電流)Ibとして負の値が用いられる。
本実施例では、組電池10の正極端子と接続された正極ラインPLに電流センサ22を設けている。ここで、電流センサ22は、組電池10に流れる電流Ibを検出できればよく、電流センサ22を設ける位置は適宜設定することができる。例えば、組電池10の負極端子と接続された負極ラインNLに電流センサ22を設けることができる。また、複数の電流センサ22を設けることもできる。
温度センサ23は、組電池10(単電池11)の温度Tbを検出し、検出結果をコントローラ30に出力する。組電池10に含まれる単電池11の位置に応じて温度Tbが異なるときには、組電池10における複数の箇所に温度センサ23を配置することができる。これにより、各単電池11の温度Tbを精度良く検出することができる。
コントローラ30は、メモリ31およびタイマ32を有する。メモリ31は、コントローラ30が所定処理(例えば、本実施例で説明する処理)を行うための各種の情報を記憶している。また、タイマ32は、時間の計測に用いられる。本実施例では、メモリ31およびタイマ32が、コントローラ30に内蔵されているが、メモリ31およびタイマ32の少なくとも一方を、コントローラ30の外部に設けることもできる。
正極ラインPLには、システムメインリレーSMR−Bが設けられている。システムメインリレーSMR−Bは、コントローラ30からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。負極ラインNLには、システムメインリレーSMR−Gが設けられている。システムメインリレーSMR−Gは、コントローラ30からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
システムメインリレーSMR−Gには、システムメインリレーSMR−Pおよび電流制限抵抗Rが並列に接続されている。システムメインリレーSMR−Pおよび電流制限抵抗Rは、直列に接続されている。システムメインリレーSMR−Pは、コントローラ30からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
電流制限抵抗Rは、組電池10を負荷(具体的には、後述するインバータ24)と接続するときに、コンデンサCに突入電流が流れることを抑制するために用いられる。コンデンサCは、正極ラインPLおよび負極ラインNLと接続されており、正極ラインPLおよび負極ラインNLの間における電圧変動を平滑化するために用いられる。
コントローラ30には、車両のイグニッションスイッチのオン/オフに関する情報(IG−ON/IG−OFF)が入力される。コントローラ30は、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わることに応じて、システムメインリレーSMR−B,SMR−G,SMR−Pのオン/オフ制御を行い、組電池10をインバータ24と接続して図1に示す電池システムを起動する。
イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わったとき、コントローラ30は、まず、システムメインリレーSMR−Bをオフからオンに切り替えるとともに、システムメインリレーSMR−Pをオフからオンに切り替える。これにより、組電池10の放電電流を電流制限抵抗Rに流し、突入電流がコンデンサCに流れることを抑制する。
次に、コントローラ30は、システムメインリレーSMR−Gをオフからオンに切り替えるとともに、システムメインリレーSMR−Pをオンからオフに切り替える。これにより、組電池10およびインバータ24の接続が完了し、図1に示す電池システムは、起動状態(Ready-On)となる。
一方、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わったとき、コントローラ30は、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gをオンからオフに切り替える。これにより、組電池10およびインバータ24の接続が遮断され、図1に示す電池システムは、停止状態(Ready-Off)となる。
インバータ24は、組電池10から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータ(MG)25に出力する。モータ・ジェネレータ25としては、例えば、三相交流モータを用いることができる。モータ・ジェネレータ25は、インバータ24から出力された交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。モータ・ジェネレータ25によって生成された運動エネルギは、車輪に伝達され、車両を走行させることができる。
車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータ25は、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ(交流電力)に変換する。インバータ24は、モータ・ジェネレータ25が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力を組電池10に出力する。これにより、組電池10は、回生電力を蓄えることができる。
本実施例では、組電池10をインバータ24に接続しているが、これに限るものではない。具体的には、組電池10およびインバータ24の間の電流経路に、昇圧回路を設けることができる。昇圧回路は、組電池10の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ24に出力することができる。また、昇圧回路は、インバータ24の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を組電池10に出力することができる。
本実施例の電池システムにおいて、イグニッションスイッチがオンであるときには、温度センサ23によって組電池10(単電池11)の温度を検出することができる。一方、イグニッションスイッチがオフであるときには、温度センサ23によって組電池10(単電池11)の温度を検出することができない。
そこで、本実施例では、以下に説明するように、イグニッションスイッチがオフの間における組電池10(単電池11)の温度を推定するようにしている。ここで、イグニッションスイッチがオフの間における組電池10(単電池11)の温度を、放置温度という。
本実施例において、組電池10の放置温度Tb_restは、イグニッションスイッチがオンされた直後の組電池10の電池温度Tb_igonに基づいて推定される。具体的には、イグニッションスイッチがオンされる度に、イグニッションスイッチがオンされた際の電池温度、言い換えれば、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わる放置中(電池システム未起動中)の最新の電池温度Tb_igonを温度センサ23から取得する。そして、イグニッションスイッチがオンされた直後の組電池10の電池温度Tb_igonを複数サンプリングし、サンプリングされた各電池温度Tb_igonを用いて、組電池10の放置温度Tb_restを推定する。
図2は、前回イグニッションスイッチがオフされたときからイグニッションスイッチがオンされるまでの組電池10の電池温度の推移を示す図である。点線は、実験等によって求められた実際の電池温度の推移を示している。実線は、実際の電池温度の推移を線形補間した推定電池温度の推移を示している。
図2に示すように、イグニッションスイッチがオフされるまでの間、組電池10は、充放電動作によって発熱し、電池温度Tbは、高い状態となっている。そして、イグニッションスイッチがオフされると、組電池10の充放電動作が停止し、組電池10の電池温度Tbは、組電池10の放熱特性や環境温度(外気温)等に応じて低下する。
そして、図2の例において、例えば、イグニッションスイッチがオフされた後の時間taが経過すると、電池温度Tbは、環境温度に依存した温度となり、時間taからイグニッションスイッチがオンされる時間tbまでの間、ほぼ一定の温度で推移する。
このように、イグニッションスイッチがオフされた後から時間taが経過するまでは、イグニッションスイッチがオフされるまでの充放電動作の影響を受け、電池温度が高温状態から環境温度に応じた状態の温度まで低下するが、経過時間ta後は、環境温度に応じた電池温度で推移する。
このとき、イグニッションスイッチがオフされてから時間taまでの期間(短放置期間)の電池温度は、例えば、実線で示すように、イグニッションスイッチがオフされるまでの充放電動作の影響による温度推移を考慮して、イグニッションスイッチがオフされた際の電池温度と、時間taのときの電池温度とを用いた線形補間処理により、短放置期間中の放置温度を推定することができる。
しかしながら、このような線形補間処理によってイグニッションスイッチがオフされてからイグニッションスイッチがオンされる時間tbまでの放置温度を推定すると、図2の一点鎖線で示すように、車両の環境温度に依存して変化する組電池10の電池温度との乖離が生じ、車両の環境温度に依存した組電池10の放置温度を精度良く把握することができない。
このため、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonが、組電池10を搭載する車両が放置されている間の環境が最も反映された組電池10の電池温度(放置温度Tb_rest)となる。本実施例では、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonに基づいて、イグニッションスイッチがオフである間の組電池10の放置温度Tb_restを推定する。
なお、図2の例において、時間taからイグニッションスイッチがオンされる時間tbまでの期間は、イグニッションスイッチがオフされた後から時間taまでの期間よりも十分長い期間である。したがって、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonを用いて、イグニッションスイッチがオフされた後からイグニッションスイッチがオンされるまでの長放置期間中の放置温度を推定しても、充放電動作の影響によって変化する短放置期間中の電池温度をほぼ無視することができる。
次に、組電池10の放置温度を推定する処理について、図3に示すフローチャートを用いて説明する。図3に示す処理は、コントローラ30によって実行される。
ステップS101において、コントローラ30は、イグニッションスイッチがオンされたか否かを判別する。コントローラ30は、イグニッションスイッチがオンされると、ステップS102に進み、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonを検出する。なお、イグニッションスイッチがオンされた直後とは、例えは、システムメインリレーSMR−B等のオン制御を行って組電池10とインバータ24とが接続される前の期間、又はインバータ24と接続した後の組電池10が充放電を開始する前の期間である。つまり、イグニッションスイッチがオンされた後の組電池10の充放電動作に伴って電池温度Tbが上昇しない(充放電動作によって発熱しない)期間の電池温度を、電池温度Tb_igonとして検出する。
また、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonは、温度センサ23によって検出される一つの電池温度Tbを、電池温度Tb_igonとして取得してもよいが、これに限るものではない。例えば、イグニッションスイッチがオンされた直後に所定の間隔で複数回に渡り、温度センサ23によって電池温度Tbを複数取得し、各電池温度Tbを平均した値を電池温度Tb_igonとして算出するようにしてもよい。
コントローラ30は、ステップS103において、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonの検出後、前回のイグニッションスイッチがオフされたときからイグニッションスイッチがオンされるまでの経過時間taが、所定時間Taよりも大きいか否かを判別する。
コントローラ30は、タイマ32により、イグニッションスイッチがオフされた後の経過時間を計測することができるので、例えば、イグニッションスイッチがオフされた後からオンされるまでの経過時間taを計ったり、イグニッションスイッチがオフされた際の時刻とオンされた際の時刻との差分を算出して経過時間taを算出することができる。
なお、ステップ103の処理は、上述したように、イグニッションスイッチがオフされた後の電池温度Tbは、イグニッションスイッチがオフされるまでの充放電動作の影響を受けている。このため、車両の環境温度に依存したイグニッションスイッチがオフ中の放置温度を推定することができない。
そこで、イグニッションスイッチがオフされた後の電池温度Tbが、イグニッションスイッチがオフされるまでの充放電動作の影響を受けていない温度となるまで、言い換えれば、放置中の環境温度に依存した電池温度Tbとなるまでの所定時間(Ta)を、予め実験で求めておく。そして、経過時間taが所定時間Taよりも短い場合の電池温度Tb_igonを、車両の環境温度に依存した放置温度の推定に反映させないように制御する。
放置中の環境温度に依存した電池温度Tbとなるまでの所定時間(Ta)は、固定値であってもよく、また変動値であってもよい。例えば、イグニッションスイッチがオフされた後に、環境温度に応じた電池温度まで低下する最大の時間を予め実験等で求め、その値を固定値として放置中の環境温度に依存した電池温度Tbとなるまでの所定時間(Ta)とすることができる。
一方、イグニッションスイッチがオフされた後の電池温度Tbの単位時間当たりの低下量を、組電池10(単電池11)の放熱量から予め求めておく。図2の例において、イグニッションスイッチがオフされた後の電池温度Tb_igoffは、単位時間当たりの低下量に応じた一定の傾きで低下する。したがって、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonと、一定の傾きで低下するイグニッションスイッチがオフされた後の電池温度との交点に対応する時間を、放置中の環境温度に依存した電池温度Tb_igonとなるまでの所定時間(Ta)として求めることができる。
コントローラ30は、イグニッションスイッチがオフされる際の電池温度Tb_igoffを温度センサ23から予め取得しておき、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonを検出した際に、単位時間当たりの温度低下量に基づくイグニッションスイッチがオフされた後の電池温度の推移から、放置中の環境温度に依存した電池温度Tbとなるまでの所定時間(Ta)を算出するようにしてもよい。この場合、例えば、夏場など、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonが高い場合、図2で示した放置中の環境温度に応じた電池温度Tbとなるまで経過時間taは、より短くなる(例えば、図2の例における時間ta´)。夏場や冬場の使用環境に応じて、放置中の環境温度に依存した電池温度Tbとなるまでの所定時間(Ta)を変動させるようにしてもよい。
ステップS103において、前回のイグニッションスイッチがオフされたときからイグニッションスイッチがオンされるまでの経過時間taが、所定時間Taよりも大きいと判別された場合、コントローラ30は、ステップS104において、ステップS102で検出された電池温度Tb_igonを、放置温度Tb_restを推定するために所定期間Δt中に検出された電池温度としてメモリ31に記憶する。
つまり、コントローラ30は、経過時間taが所定時間Taよりも長いときに、イグニッションスイッチがオンされた際に検出された電池温度Tb_igonを、放置温度Tb_restを推定するために所定期間Δt中に検出された電池温度として用いることができる。このように構成することにより、イグニッションスイッチがオフされるまでの充放電動作の影響を抑制したイグニッションスイッチがオンされた際の電池温度Tb_igonに基づいて放置温度Tb_restを推定することができ、蓄電装置を搭載する車両が放置されている間の環境温度に依存した変化が最も反映された放置温度を推定することができる。
なお、ステップS102での電池温度Tb_igonの検出処理は、ステップS103による前回のイグニッションスイッチがオフされたときからイグニッションスイッチがオンされるまでの経過時間taの判定処理後に、実行するように構成することもできる。
その後、ステップS105において、コントローラ30は、タイマ32による時間計測に基づいて、現在までの経過時間が、予め設定されたイグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonをサンプリングする所定期間Δtを超えたか否かを判別する。例えば、コントローラ30は、電池温度Tb_igonのサンプリングを開始した時点からタイマ32による時間計測に基づいて、現時点までの経過時間が所定期間Δtを超えているか否かを判別することができる。所定期間Δtは、例えば、1カ月、3カ月、6カ月、1年等の任意の期間を設定することができる。
なお、後述するように、本実施例では、組電池10の放置温度Tb_restに基づいて、組電池10の劣化量を推定している。通常、短期間に組電池10の劣化が進行するものではなく、長期間をかけて組電池10の劣化が進行する。したがって、組電池10の劣化量を推定するために、放置温度Tb_restを特定するための所定期間Δtは、数カ月以上の長時間の期間を設定することができる。
このように本実施例では、電池温度Tb_igonを、一定の期間中に複数サンプリングする。そして、一定量のサンプル数が蓄積された時点で組電池10の放置温度を更新(推定)する。
ステップS106において、コントローラ30は、所定期間Δtが経過したと判別された場合に、所定期間Δt中に検出された各電池温度Tb_igonの平均値を、所定期間中Δtの代表電池温度Tb_aveとして算出する。このとき、コントローラ30は、所定期間Δt中に検出された複数の各電池温度Tb_igonのうち、少なくとも2つ以上の電池温度Tb_igonを用いて、代表電池温度Tb_aveを算出することができる。
ステップS107において、コントローラ30は、ステップS106で算出された所定期間Δt中の代表電池温度Tb_aveを用いて、組電池10の放置温度Tb_restを更新する。更新された放置温度Tb_restは、メモリ31に記憶される。このとき、コントローラ30は、後述するイグニッションスイッチがオフであるときの組電池10の劣化量の推定に放置温度Tb_restを使用するために、更新された放置温度Tb_rest毎の温度頻度分布を、メモリ31に記憶することができる。温度頻度とは、組電池10の使用期間(例えば、製造初期から現在までの期間)において、組電池10が各電池温度(放置温度Tb_rest)で存在した時間の割合である。
なお、図3の例において、ステップS103で前回のイグニッションスイッチがオフされたときからイグニッションスイッチがオンされるまでの経過時間taが、所定時間Taよりも小さいと判別された場合、ステップS108に進み、短放置期間中の電池温度(放置温度)の推定処理を行う。
図2の例で説明したように、イグニッションスイッチがオフされてから時間taまでの期間(短放置期間)の電池温度は、イグニッションスイッチがオフされた際の電池温度と、イグニッションスイッチがオンされた際の電池温度とを用いた線形補間処理によって推定することができる。
コントローラ30は、イグニッションスイッチがオフされる際に温度センサ23から検出される電池温度を予めメモリ31に記憶しておく。ステップS103で経過時間taが、所定時間Taよりも小さいと判別された場合、コントローラ30は、メモリ31に記憶されているイグニッションスイッチのオフ時の電池温度とイグニッションスイッチがオンされた際の電池温度Tb_igonとを用いて、当該短放置期間中の温度遷移を線形補間によって算出する。そして、コントローラ30は、算出された温度遷移に基づいて、例えば、所定時間毎の短放置期間中の電池温度を算出し、算出された電池温度に基づく短放置期間の温度頻度分布をメモリ31に記憶することができる。
このように本実施例の放置温度の推定方法は、イグニッションスイッチがオフであるときの放置中の電池温度を、短放置期間と長放置期間とに分け、イグニッションスイッチがオフ中であっても充放電動作に伴う温度変化の影響がない長期的な放置状態における放置温度を、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度から推定している。
そして、上述のように、組電池10の放置温度Tb_restを推定したときには、放置温度Tb_restに基づいて、組電池10の劣化量を推定することができる。また、推定した劣化量に基づいて、組電池10の入出力(充放電)を制御することができる。劣化量に基づいて組電池10の入出力を制御する処理について、図4に示すフローチャートを用いて説明する。図4に示す処理は、コントローラ30によって実行される。
ステップS301において、コントローラ30は、イグニッションスイッチがオンであるときの組電池10の劣化率DR_onを算出する。劣化率DR_onとは、単位時間当たりにおける劣化量の増加量である。組電池10の劣化は、組電池10の電池温度Tbに依存するため、電池温度Tbに基づいて、劣化率DR_onを算出することができる。
具体的には、電池温度Tbおよび劣化率DR_onの対応関係を予め求めておけば、電池温度Tbを検出することにより、この電池温度Tbに対応する劣化率DR_onを特定することができる。ここで、電池温度Tbおよび劣化率DR_onの対応関係に関して、電池温度Tbが高くなるほど、劣化率DR_onを高くすることができる。
一方、組電池10の劣化は、組電池10のSOC(State of Charge)にも依存する。SOCとは、満充電容量に対する、現在の充電容量の割合である。このため、劣化率DR_onおよびSOCの対応関係を予め求めておけば、組電池10のSOCを推定することにより、このSOCに対応する劣化率DR_onを特定することができる。SOCを推定する方法としては、公知の方法を適宜用いることができる。例えば、組電池10を充放電したときの電流値を積算し続けることにより、組電池10のSOCを推定することができる。
劣化率DR_onは、組電池10の電池温度TbおよびSOCに基づいて算出することもできる。具体的には、図5に示すように、劣化率DR_on、電池温度TbおよびSOCの対応関係を予め求めておけば、この対応関係を用いて、劣化率DR_onを算出することができる。図5において、縦軸は劣化率DR_onを示し、横軸はSOCを示す。
図5に示す曲線k1,k2,k3は、劣化率DR_onおよびSOCの対応関係を示している。曲線k1,k2,k3に示すように、組電池10のSOCが高くなるほど、劣化率DR_onが高くなる。言い換えれば、組電池10のSOCが低くなるほど、劣化率DR_onが低くなる。
曲線k1,k2,k3では、電池温度Tbが互いに異なっている。曲線k1を規定する電池温度Tb1は、曲線k2を規定する電池温度Tb2よりも高い。また、電池温度Tb2は、曲線k3を規定する電池温度Tb3よりも高い。このように、電池温度Tbが高くなるほど、劣化率DR_onが高くなる。言い換えれば、電池温度Tbが低くなるほど、劣化率DR_onが低くなる。
なお、劣化とは、例えば、リチウムイオン電池の場合、組電池10(単電池11)の内部抵抗の増加などがあり、ニッケル水素電池に場合、負極水素量の低下などである。内部抵抗の増加や負極水素量の低下は、図5の例に示すように、電池温度TbやSOCに応じて変化する。
ステップS302,S303において、コントローラ30は、イグニッションスイッチがオフであるときの組電池10の劣化率DR_off_sと、劣化率DR_off_lとを求める。
劣化率DR_onと同様に、劣化率DR_off_s,DR_off_lは、組電池10の電池温度TbおよびSOCの少なくとも一方に基づいて算出することができる。電池温度Tbを考慮して劣化率DR_off_sを算出するとき、電池温度Tbとしては、図3のステップS108において推定された短放置期間中の電池温度が用いられる。劣化率DR_off_sを算出するとき、電池温度Tbとしては、図3に示す処理で推定された放置温度Tb_restが用いられる。
このとき、コントローラ30は、ステップS301において、温度頻度に基づく電池温度毎に劣化率DR_onを算出することができる。例えば、図5に示したように劣化率の増加量は、電池温度毎に異なるので、温度頻度分布に基づいて組電池10が存在した電池温度毎に劣化率DR_onそれぞれを算出することができる。劣化率DR_off_s,DR_off_lについても同様である。
ステップS304において、コントローラ30は、組電池10における現在の劣化量DEを算出する。具体的には、ステップS301の処理で算出された劣化率DR_onを、イグニッションスイッチがオンとなっている期間で積分することにより、劣化量DE_onを算出することができる。例えば、ステップS301で算出された電池温度の劣化率DR_onをその電池温度で存在した時間で積算する。これを温度頻度における電池温度毎に算出する。そして、電池温度毎の各劣化量を加算することで、イグニッションスイッチがオンとなっている期間での劣化量DE_onを算出することができる。
また、ステップS302の処理で算出された劣化率DR_off_sを、図3のステップS108において推定された電池温度に対応する短放置期間中のイグニッションスイッチがオフとなっている期間で積分し、劣化量DE_off_sを算出することができる。同様に、ステップS303の処理で算出された劣化率DR_off_lを、図3に示す処理で推定された放置温度Tb_restに対応する長放置期間中のイグニッションスイッチがオフとなっている期間で積分し、劣化量DE_off_lを算出することができる。このときも、コントローラ30は、例えば、ステップS303で算出された放置温度Tb_restの劣化率DR_off_lをその温度で存在した時間で積算する。これを長放置期間中の温度頻度における放置温度Tb_rest毎に算出する。そして、放置温度Tb_rest毎の各劣化量を加算することで、イグニッションスイッチがオフとなっている期間での劣化量DE_off_lを算出することができる。劣化率DR_off_sについても同様である。
そして、劣化量DE_on,DE_off_s,DE_off_lを加算することにより、現在の劣化量DEを算出することができる。
本実施例では、劣化量DE_onだけでなく、劣化量DE_off(DE_off_l)も算出することにより、現在の劣化量DEの推定精度を向上させることができる。一般的に、イグニッションスイッチがオフとなっている時間は、イグニッションスイッチがオンとなっている時間よりも長い。このため、イグニッションスイッチがオフとなっているときの電池温度Tb(放置温度Tb_rest)が組電池10の劣化に与える影響が大きい。そこで、本実施例のように、劣化量DE_onだけでなく、劣化量DE_off(DE_off_l)も算出することにより、現在の劣化量DEを精度良く推定することができる。
ステップS305において、コントローラ30は、ステップS303の処理で算出した劣化量DEが閾値DE_th以上であるか否かを判別する。閾値DE_thは、組電池10の入出力を制限するか否かを判別するための値であり、適宜設定することができる。
ここで、閾値DE_thを小さくするほど、後述するように、組電池10の入出力が制限されやすくなる。入出力が制限されやすくなれば、車両のドライバビリティに悪影響を与えるおそれがある。一方、閾値DE_thを大きくするほど、後述するように、組電池10の入出力が制限されにくくなる。入出力が制限されにくくなれば、組電池10の劣化を促進させてしまうおそれがある。
上述した点を考慮して、閾値DE_thを設定することができ、閾値DE_thに関する情報は、メモリ31に記憶しておくことができる。劣化量DEが閾値DE_th以上であるとき、コントローラ30は、ステップS306において、組電池10の入出力を制限する。一方、劣化量DEが閾値DE_thよりも少ないとき、コントローラ30は、ステップS307において、組電池10の入出力を制限しない。
組電池10の入出力を制御するときには、入力(充電)を許容する上限電力と、出力(放電)を許容する上限電力とが設定される。ここで、入出力に関するそれぞれの上限電力は、予め設定されており、例えば、組電池10の電池温度TbやSOCに応じて、上限電力を変更することができる。ステップS306の処理において、入出力を制限するときには、予め設定された上限電力を低下させる。ステップS307の処理において、入出力の制限を行わないときには、入出力に対応する上限電力として、予め設定された値が用いられる。
(実施例2)
上記実施例1では、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonを検出し、車両の環境温度に依存した放置温度Tb_restを推定しているが、ユーザがイグニッションスイッチをオンするタイミングによって、イグニッションスイッチがオンされた直後の各電池温度Tb_igonに偏りやバラツキが生じる。つまり、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonに基づいて放置温度Tb_restを単純に推定してしまうと、ユーザがイグニッションスイッチをオンするタイミング(規則性)に依存してしまうことがある。
図6は、放置中の電池温度の推移とイグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonの検出タイミングの一例を示す図である。図6の例において、白丸は、イグニッションスイッチがオンされたタイミング(電池温度Tb_igonの検出タイミング)を示している。また、図7は、図6の各検出タイミングで検出された電池温度Tb_igonの温度頻度分布を示す図である。
図6に示すように、例えば、実線で示す実際の電池温度Tbの変化に対し、主に早朝にイグニッションスイッチをオンするユーザの場合、電池温度Tb_igonが、低温側に推移する。図7に示すように、電池温度Tb_igonの温度頻度分布は、一点鎖線で示すように、低温側に偏ったものとなる。つまり、図6の例において、実際の環境温度に依存した組電池10の電池温度Tbの変化において、早朝の時間帯に規則的にイグニッションスイッチをオンするユーザの場合、常に低温側に偏った電池温度Tb_igonが検出されることになる。
しかしながら、図6に示すように、例えば、早朝よりも外気温が高い昼間にイグニッションスイッチがオンされることもある。この場合、昼間にイグニッションスイッチがオンされる回数に比べて、早朝にイグニッションスイッチがオンされる回数が多い。このため、昼間にイグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonが、早朝にイグニッションスイッチがオンされる回数が多い母集団の中では、図7に示す温度分布に反映され難い。したがって、実際の放置中の電池温度の変化と乖離(ズレ)が生じてしまう。図6及び図7において一点鎖線で示す温度分布が、実施例1に対応している。
そこで、本実施例の放置温度の推定は、ユーザがイグニッションスイッチをオンするタイミングの依存性、言い換えれば、イグニッションスイッチがオンされる規則性によって生じるズレを抑制するために、所定期間Δt中に複数検出される電池温度Tb_igonの温度分布全体を用いるのではなく、所定期間Δt中に検出された各電池温度Tb_igonにおいて、最高値とみなす第1温度及び最低値とみなす第2温度の2つの温度の平均値を用いて、放置温度Tb_restを推定する。
所定期間中に検出される複数の各電池温度Tb_igonにおいて、最高値とみなす第1温度とは、例えば、所定期間中に検出されるイグニッションスイッチがオンされた際の複数の各電池温度Tb_igonの分布(例えば、図7の例において、横軸の電池温度の分布)において、一方の端部側に位置する温度である。また、最低値とみなす第2温度とは、複数の各電池温度Tb_igonの分布において、他方の端部側に位置する温度である。
なお、本実施例では、図7で示した縦軸の温度頻度は考慮せず、所定期間中に検出されるイグニッションスイッチがオンされた際の複数の各電池温度Tb_igonの母集団において、横軸の電池温度の分布のみを考慮し、電池温度の分布幅の一方の端部側に位置し、最高値とみなす第1温度と、分布幅の他方の端部側に位置し、最低値とみなす第2温度とを把握する。
具体的には、所定期間中に検出される複数の各電池温度Tb_igonの母集団において、その最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMinを、第1温度と第2温度として用いることができる。そして、最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMinの2つの温度に基づく平均値を、所定期間Δt中の代表電池温度Tb_aveとすることができる。
図7の温度頻度分布において両端に位置する電池温度が、Tb_igonMax、Tb_igonMinに対応する。そして、所定期間Δt中の代表電池温度Tb_aveを用いることにより、実際の組電池10の電池温度Tbの変化に対し、ユーザがイグニッションスイッチをオンするタイミングが同じ時間帯に多い規則性があるものだとしても、昼間にイグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonが反映された放置温度を推定することができる(図6の点線で示す放置温度の推移)。
次に、組電池10の放置温度を推定する処理について、図8に示すフローチャートを用いて説明する。図8に示す処理は、コントローラ30によって実行される。なお、ステップS101〜S104,S107,S108は、実施例1の図3に示したものと同じであるため、同符号を付して説明を省略すると共に、主に異なる点について、以下、詳細に説明する。
コントローラ30は、ステップS1101において、ステップS104で記憶される電池温度Tb_igonが、所定期間Δt中に検出された電池温度Tb_igonのうち、最高電池温度Tb_igonMaxであるか否かを判別する。コントローラ30は、例えば、先にメモリ31に記憶された電池温度のうちで最高電池温度Tb_igonMaxとステップS104で記憶される電池温度Tb_igonとを比較し、電池温度Tb_igonが大きければ、最高電池温度Tb_igonMaxを、ステップS104で記憶される電池温度Tb_igonに更新する(S1102)。
一方、コントローラ30は、ステップS1101において、ステップS104で記憶される電池温度Tb_igonが、所定期間Δt中に検出された電池温度Tb_igonのうち、最高電池温度Tb_igonMaxよりも小さいと判別された場合、ステップS1103に進む。ステップS1103では、ステップS104で記憶される電池温度Tb_igonが、所定期間Δt中に検出された電池温度Tb_igonのうち、最低電池温度Tb_igonMinであるか否かを判別する。コントローラ30は、例えば、先にメモリ31に記憶された電池温度のうちで最低電池温度Tb_igonMinとステップS104で記憶される電池温度Tb_igonとを比較し、電池温度Tb_igonが小さければ、最低電池温度Tb_igonMinを、ステップS104で記憶される電池温度Tb_igonに更新する(S1104)。
なお、ステップS1101〜S1104において、ステップS104で記憶される電池温度Tb_igonが、最高電池温度Tb_igonMaxよりも小さく、最低電池温度Tb_igonMinよりも大きい場合は、所定期間Δt中の温度頻度情報として、ステップS1102,S1104の更新処理を行わずにメモリ31に記憶したり、メモリ31に記憶させずに破棄するようにしてもよい。
また、メモリ31に電池温度Tb_igonが記憶されていない初期状態や後述する所定期間Δt経過後の次の所定期間Δtにおいて初めて電池温度Tb_igonが検出された場合、電池温度Tb_igonを、そのまま最高電池温度Tb_igonMaxや最低電池温度Tb_igonMinとして更新することができる。
その後、ステップS105において、コントローラ30は、タイマ32による時間計測に基づいて、現在までの経過時間が、予め設定されたイグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonをサンプリングする所定期間Δtを超えたか否かを判別する。本実施例でも、上記実施例1同様、電池温度Tb_igonを、一定の期間中に複数サンプリングする。そして、一定量のサンプル数が蓄積された時点で組電池10の放置温度を更新(推定)する。
ステップS106において、コントローラ30は、所定期間Δtが経過したと判別された場合に、所定期間Δt中に検出された各電池温度Tb_igonにおいて、その最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMinの2つの温度のみに基づく代表電池温度Tb_aveを算出する。上述のように、所定期間Δt中の代表電池温度Tb_aveとして、最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMinの平均値が算出される。
ステップS107において、コントローラ30は、ステップS106で算出された所定期間Δt中の代表電池温度Tb_aveを用いて、組電池10の放置温度Tb_restを更新する。更新された放置温度Tb_restは、メモリ31に記憶されると共に、実施例1の図4で示したイグニッションスイッチがオフであるときの組電池10の劣化量の推定に使用される。
コントローラ30は、所定期間Δt毎に組電池10の放置温度Tb_restを算出して更新する。このとき、ある所定期間Δtで推定される放置温度Tb_restは、前後する所定期間Δtと独立して推定される。
コントローラ30は、連続する組電池10(車両)の使用期間を所定期間Δtに区切り、各所定期間Δtで独立した電池温度Tb_igonの検出及び最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMinの抽出処理を行う。このため、コントローラ30は、ステップS1105において、現在の所定期間Δtの放置温度Tb_restを算出した後、次回の所定期間(判定期間)Δtの経過時間のカウント処理を開始すると共に、最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMinの初期化(リセット)処理を行う。例えば、最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMinとに、任意の初期値を設定することができる。
このように本実施例では、現在の所定期間Δtで推定される放置温度Tb_restは、前回の所定期間Δtで推定された放置温度Tb_rest(前回の所定期間Δtの最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMin)に依存せず、放置温度Tb_restが算出される度に、最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMinが初期化される。そして、次回の所定期間Δt中に検出される電池温度Tb_igonから、その所定期間Δt中に検出される複数の電池温度Tb_igonの中から最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMinを特定し、所定期間Δt毎に組電池10の放置温度Tb_restを推定する。
図9は、車両の環境が変化した場合の放置温度Tb_restの変化を示す図である。図9の例において、一点鎖線は、実際のイグニッションスイッチがオフであるときの電池温度Tbの推移を示しており、実線は、各所定期間Δtで推定された放置温度Tb_restを示している。図10についても同様である。
図9に示すように、コントローラ30は、各所定期間Δtで放置温度Tb_restを推定する。所定期間Δt(A)中にサンプリングされた複数の電池温度Tb_igonは、次の所定期間Δt(B)での最新の放置温度Tb_restとして用いられる。このとき、所定期間Δt(B)の途中から、例えば、低温地域から高温地域に車両の使用環境が変化した場合、本実施例では、所定期間Δt(B)の次の所定期間Δt(C)において、所定期間Δt(B)でサンプリングされた電池温度Tb_igonに基づいて推定された放置温度Tb_restが、最新の放置温度Tb_restとして用いられる。
このように、放置温度Tb_restの判定期間である所定期間Δtの途中で車両の使用環境が変化した場合、従来は、図7の例で示したように、低温地域での電池温度Tb_igonが考慮された温度頻度分布となり、使用環境が高温地域に変化したにも関わらず、放置温度Tb_restが低温地域の影響を受けたものとなってしまう。しかしながら、本実施例では、所定期間Δt(B)中の最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMinから放置温度Tb_restが算出されるため、使用環境が高温地域に変化する前の低温地域での電池温度Tb_igonに対する依存性を抑制でき、使用環境が変化した後の高温地域に応じて放置温度Tb_restを精度良く推定することができる。
図10は、車両の環境が一時的に変化した場合の放置温度Tb_restの変化を示す図である。所定期間Δt(B)中に、例えば、低温地域で使用しているユーザが、一時的に高温地域を訪れて車両を使用した場合、所定期間Δt(B)中にサンプリングされる電池温度Tb_igonが、一時的に高くなる。このため、所定期間Δt(B)でサンプリングされた電池温度Tb_igonの中に、一時的に高くなった電池温度Tb_igonが、最高電池温度Tb_igonMaxに反映される。このため、次の所定期間Δt(C)での最新の放置温度Tb_restが、所定期間Δt(B)での放置温度Tb_restよりも高く推定されてしまう。
このような場合、従来は、図7の例で示したように、一時的に高くなった電池温度が反映されてしまうので、所定期間Δt(C)の次の所定期間Δt(D)においても、使用環境の一時的な変化にも関わらず、放置温度Tb_restに影響を与えてしまう。しかしながら、本実施例では、所定期間Δt(C)中の最新の放置温度Tb_restが一時的に高くなるものの、次の所定期間Δt(D)での最新の放置温度Tb_restは、所定期間Δt(C)中の最新の放置温度Tb_rest(所定期間Δt(B)中にサンプリングされた電池温度Tb_igon)とは関係なく、所定期間Δt(C)中の最高電池温度Tb_igonMaxと最低電池温度Tb_igonMinから算出される。したがって、所定期間Δt(C)中の最新の放置温度Tb_restが一時的に高くなっても、次の所定期間Δt(D)での最新の放置温度Tb_restは、ユーザの使用環境(一時的な変化のないユーザの使用環境に対応する所定期間Δt(C))に合わせて低くなるので、使用環境が一時的に変化しても電池温度Tb_igonに対する依存性を抑制でき、放置温度Tb_restを精度良く推定することができる。
なお、上記説明では、所定期間Δt中にサンプリングされる複数の電池温度Tb_igonのうち、一番高い電池温度Tb_igonMaxと一番低い電池温度Tb_igonMinの2つの温度の平均値を用いて、放置温度Tb_restを推定しているが、これに限るものではない。例えば、二番目に高い電池温度Tb_igonMax2や二番目に低い電池温度Tb_igonMin2の2つの温度の平均値を用いて、放置温度Tb_restを推定することもできる。
つまり、上述した所定期間Δt中に検出されるイグニッションスイッチがオンされた際の複数の各電池温度Tb_igonの分布において、一方の端部側に位置する温度のうち、二番目に高い電池温度Tb_igonMax2を最高値とみなす第1温度とし、分布の他方の端部側に位置する温度のうち、二番目に低い電池温度Tb_igonMin2を最低値とみなす第2温度として、その平均値に基づく放置温度Tb_restを推定する。
一番高い電池温度Tb_igonMaxや一番低い電池温度Tb_igonMinは、例えば、温度センサ23の検出信号に一時的にノイズ等が含まれた信号の場合がある。この場合、ノイズによってユーザの使用環境と大きく乖離した放置温度Tb_restが推定されてしまうおそれがある。そこで、図8に示した処理において、一番高い電池温度Tb_igonMaxを更新する際に、二番目に高い電池温度Tb_igonMax2も更新するように構成することができる。一番低い最低電池温度Tb_igonMinについても、二番目に低い電池温度Tb_igonMin2も更新するように構成することができる。
そして、予め一番高い電池温度Tb_igonMaxと一番低い最低電池温度Tb_igonMinとを用いて放置温度Tb_restを推定するか、二番目に高い電池温度Tb_igonMax2と二番目に低い電池温度Tb_igonMin2とを用いて放置温度Tb_restを推定するか、を予め決定しておく。コントローラ30は、二番目に高い電池温度Tb_igonMax2と二番目に低い電池温度Tb_igonMin2とを用いて放置温度Tb_restを推定すると設定されている場合、一番高い電池温度Tb_igonMaxと一番低い最低電池温度Tb_igonMinとを用いずに、電池温度Tb_igonMax2と電池温度Tb_igonMin2とを用いて放置温度Tb_restを推定することができる。
このように構成することで、所定期間Δt中の最も高い電池温度Tb_igonMaxと最も低い電池温度Tb_igonMinが、ノイズの影響によってユーザの使用環境と大きく乖離したものであってとしても、所定期間Δt中の2番目に高い電池温度Tb_igonMax2と2番目に低い電池温度Tb_igonMin2の平均値に基づいて、放置温度を推定することにより、所定期間Δt中に検出されるイグニッションスイッチがオンされる際に検出される各温度に含まれるノイズを抑制することができる。
また、上記説明では、最高電池温度Tb_igonMaxや最低電池温度Tb_igonMin以外にも、イグニッションスイッチがオンされた直後の電池温度Tb_igonをメモリ31に記憶しているので、コントローラ30が、これらの電池温度Tb_igonを用いて、図7の例で示したような温度頻度分布を生成するように構成してもよい。なお、この場合であっても、本実施例の放置温度Tb_restは、温度頻度分布全体の影響を受けることなく、図7の例のように温度頻度分布の端の最高電池温度Tb_igonMax/最低電池温度Tb_igonMinを用いて推定される。
また、上記実施例1においても、図9及び図10に示すように、所定期間Δtで推定される放置温度Tb_restを、前後する所定期間Δtで独立して推定されるように構成することもできる。
この場合、コントローラ30は、図3で示したステップ107の次に、図8のステップS1105のステップを遂行することができ、現在の所定期間Δtの放置温度Tb_restを算出した後、次回の所定期間(判定期間)Δtの経過時間のカウント処理を開始すると共に、現在の所定期間Δtで使用した電池温度Tb_igonの初期化(リセット)処理を行うことができる。
また、上記実施例1,2において、図3及び図8に示したステップS108の処理を行わないように構成することもできる。例えば、車両の環境温度に依存した長放置期間中の放置温度を推定する独立した処理として構成し、短放置期間中の放置温度の推定処理を個別に行うようにしてもよい。また、短放置期間中の放置温度の推定処理を行わないで、長放置期間中の放置温度のみを推定するものとして構成することもできる。
さらに、実施例2で示した放置温度の推定処理は、実施例1の放置温度の推定処理を前提とする必要はない。つまり、所定期間中に検出されるイグニッションスイッチがオンされた際の複数の各電池温度Tb_igonの母集団全体又は一部の平均値を用いずに、その母集団において決め打ちで、最高値とみなす第1温度と最低値とみなす第2温度の中央値(平均値)を、所定期間Δt中の代表電池温度Tb_aveとした、放置温度の推定処理として構成することができる。
10:組電池(蓄電装置)、11:単電池、21:監視ユニット、22:電流センサ、
23:温度センサ、24:インバータ、25:モータ・ジェネレータ、30:コントローラ、31:タイマ、32:メモリ、PL:正極ライン、NL:負極ライン、SMR−B,SMR−G,SMR−P:システムメインリレー、R:電流制限抵抗、C:コンデンサ

Claims (7)

  1. 車両に搭載され、前記車両の走行用モータに電力を供給する蓄電装置と、
    前記蓄電装置の温度を検出する温度センサと、
    前記車両のイグニッションスイッチがオフであるときの前記蓄電装置の放置温度を推定するコントローラと、を有し、
    前記コントローラは、
    前記イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わる度に、前記イグニッションスイッチがオンされた際の前記蓄電装置の温度を、前記温度センサを用いて検出し、
    所定期間中に検出される前記イグニッションスイッチがオンされた際の複数の前記各温度において最高値とみなす第1温度及び最低値とみなす第2温度の2つの温度の平均値を用いて、前記放置温度を推定することを特徴とする蓄電システム。
  2. 前記第1温度は、所定期間中の最も高い前記温度であり、前記第2温度は、所定期間中の最も低い前記温度であることを特徴とする請求項に記載の蓄電システム。
  3. 前記第1温度は、所定期間中の最も高い前記温度よりも低い2番目に高い前記温度であり、前記第2温度は、所定期間中の最も低い前記温度よりも高い2番目に低い前記温度であることを特徴とする請求項に記載の蓄電システム。
  4. 前記コントローラは、前記イグニッションスイッチがオフされた後から前記イグニッションスイッチがオンされるまでの経過時間が、所定時間よりも長いか否かを判別し、前記経過時間が前記所定時間よりも長いときに、前記イグニッションスイッチがオンされた際に検出された前記温度を、前記放置温度を推定するために前記所定期間中に検出された前記温度として用いることを特徴とする請求項1からのいずれか1つに記載の蓄電システム。
  5. 前記コントローラは、前回所定期間中に検出された前記イグニッションスイッチがオンされた際の複数の前記各温度を初期化して、所定期間毎に前記放置温度を推定することを特徴とする請求項1からのいずれか1つに記載の蓄電システム。
  6. 前記コントローラは、前記蓄電装置の劣化状態および前記放置温度の対応関係を用いて、推定した前記放置温度に対応する前記劣化状態を算出することを特徴とする請求項1からのいずれか1つに記載の蓄電システム。
  7. 前記コントローラは、前記イグニッションスイッチがオフされた際の前記蓄電装置の温度を、前記温度センサを用いて検出し、
    前記コントローラは、前記イグニッションスイッチがオフされた後から前記イグニッションスイッチがオンされるまでの経過時間が所定時間よりも長いか否かを判別し、前記経過時間が前記所定時間よりも長いとき、前記イグニッションスイッチがオンされた際に検出された前記温度を、前記放置温度を推定するために前記所定期間中に検出された前記温度として用い、前記経過時間が前記所定時間よりも短いとき、前記イグニッションスイッチがオフされた際に検出された第1温度と、前記イグニッションスイッチがオンされた際に検出された第2温度とを用いて、前記放置温度とは個別の短放置期間中の温度を推定するために用いられる前記所定期間中の温度を算出し、
    前記コントローラは、前記蓄電装置の劣化状態および前記放置温度の対応関係を用いて、推定した前記放置温度に対応する第1劣化状態を算出するとともに、前記蓄電装置の劣化状態および前記短放置期間中の温度の対応関係を用いて、推定した前記短放置期間中の温度に対応する第2劣化状態を算出し、
    前記第1劣化状態及び第2劣化状態に基づいて、前記イグニッションスイッチがオフとなっている期間の前記蓄電装置の劣化状態を算出することを特徴とする請求項1に記載の蓄電システム。
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