JPH11224697A - 電池温度保護制御装置 - Google Patents
電池温度保護制御装置Info
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- JPH11224697A JPH11224697A JP2875198A JP2875198A JPH11224697A JP H11224697 A JPH11224697 A JP H11224697A JP 2875198 A JP2875198 A JP 2875198A JP 2875198 A JP2875198 A JP 2875198A JP H11224697 A JPH11224697 A JP H11224697A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、電池寿命を低下させることなく、
電池温度が使用上限温度を超えない範囲で最大限に電池
の出力性能を利用することができる電池温度保護制御装
置を提供することにある。 【解決手段】 電池３の満充電時の出力パワーに対し
て、現在の放電度合いを表す放電深度ＤＯＤを電池制御
部２１で求めておき、この算出された放電深度ＤＯＤに
応じて、電池３の出力パワーの制限を開始する出力制限
開始温度ＴS を求める。ここで、温度検出器１７で検出
された電池温度の方が出力制限開始温度よりも大きい場
合には、電池温度に応じて電池３の出力パワーを制限す
るための出力制限値ＰL を求めることで、この出力制限
値ＰL に基づいて、電池３の出力パワーを制限する。
電池温度が使用上限温度を超えない範囲で最大限に電池
の出力性能を利用することができる電池温度保護制御装
置を提供することにある。 【解決手段】 電池３の満充電時の出力パワーに対し
て、現在の放電度合いを表す放電深度ＤＯＤを電池制御
部２１で求めておき、この算出された放電深度ＤＯＤに
応じて、電池３の出力パワーの制限を開始する出力制限
開始温度ＴS を求める。ここで、温度検出器１７で検出
された電池温度の方が出力制限開始温度よりも大きい場
合には、電池温度に応じて電池３の出力パワーを制限す
るための出力制限値ＰL を求めることで、この出力制限
値ＰL に基づいて、電池３の出力パワーを制限する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池を電源と
して搭載する機器に適応可能な電池温度保護制御装置に
関する。
して搭載する機器に適応可能な電池温度保護制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車等に搭載されている電池は、
モータ等の機器への電力を供給するために放電を継続さ
せた場合、この放電に伴ってある程度発熱することが知
られている。例えば、電池容量を超える過電流を放電し
た場合には、電池を過度に発熱させ、早期劣化を引き起
こす原因となる。
モータ等の機器への電力を供給するために放電を継続さ
せた場合、この放電に伴ってある程度発熱することが知
られている。例えば、電池容量を超える過電流を放電し
た場合には、電池を過度に発熱させ、早期劣化を引き起
こす原因となる。
【０００３】従来、このような事態を回避するため、機
器の消費電力よりある程度余裕をもって大きな容量の電
池を搭載する方法がとられているが、機器の大型化やコ
ストアップという新たな問題を生じさせていた。そこ
で、必要以上に大容量の電池を使用することなく、機器
の大型化やコストアップを伴わずに、過度な発熱に起因
した電池の早期劣化を防止することが望まれている。
器の消費電力よりある程度余裕をもって大きな容量の電
池を搭載する方法がとられているが、機器の大型化やコ
ストアップという新たな問題を生じさせていた。そこ
で、必要以上に大容量の電池を使用することなく、機器
の大型化やコストアップを伴わずに、過度な発熱に起因
した電池の早期劣化を防止することが望まれている。
【０００４】この対策方法の一つとして、電池温度をパ
ラメータとして用いて、電池から供給可能な出力パワー
を決定する方法が知られている。即ち、電池の使用上限
温度に向かって出力パワーを絞り込み、上限温度を超え
ないように制御すればよい。
ラメータとして用いて、電池から供給可能な出力パワー
を決定する方法が知られている。即ち、電池の使用上限
温度に向かって出力パワーを絞り込み、上限温度を超え
ないように制御すればよい。
【０００５】通常、電池の耐熱上限温度は６０℃程度で
あり、この温度を超えて使用した場合には、電池セルの
著しい劣化や破損に起因して電池寿命が低下することが
ある。従って、従来の電池温度保護制御装置において
は、図８に示すように、電池温度が例えば５５℃〜６０
℃の間で出力制限領域（ス）を設けておき、この出力制
限領域（ス）まで電池温度が上昇した場合には、電池か
ら供給される出力パワーを低下するように制御するとと
もに、運転者に電池に充電が必要なことを警告するれば
よい。さらに、電池温度が６０℃以上になった場合に
は、電池を使用禁止としモータの出力パワーを停止させ
るように制御すればよい。但し、電池温度が６０℃にな
った時点で突然に電池出力を０％に停止するのは好まし
くない。
あり、この温度を超えて使用した場合には、電池セルの
著しい劣化や破損に起因して電池寿命が低下することが
ある。従って、従来の電池温度保護制御装置において
は、図８に示すように、電池温度が例えば５５℃〜６０
℃の間で出力制限領域（ス）を設けておき、この出力制
限領域（ス）まで電池温度が上昇した場合には、電池か
ら供給される出力パワーを低下するように制御するとと
もに、運転者に電池に充電が必要なことを警告するれば
よい。さらに、電池温度が６０℃以上になった場合に
は、電池を使用禁止としモータの出力パワーを停止させ
るように制御すればよい。但し、電池温度が６０℃にな
った時点で突然に電池出力を０％に停止するのは好まし
くない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の電池温度保護制
御装置では、電池温度に応じて電池出力の絶対値を決定
しているので、図９に示すように、電池の残存容量が十
分残っている状態では、電池温度が５０℃になると出力
制限を行うこととなり、電池の温度上昇を抑えることが
でき、従来の電池温度保護制御装置でも十分である。
御装置では、電池温度に応じて電池出力の絶対値を決定
しているので、図９に示すように、電池の残存容量が十
分残っている状態では、電池温度が５０℃になると出力
制限を行うこととなり、電池の温度上昇を抑えることが
でき、従来の電池温度保護制御装置でも十分である。
【０００７】しかしながら、図１０に示すように、電池
の残存容量があまり残っていない状態では、電池温度が
５０℃になっても出力制限を行なう必要がない。すなわ
ち、そのまま電池が出力を継続しても、電池の出力を禁
止する必要がある温度（６０℃）に到達する前にＤＯＤ
＝１００％となり、電池が出力できない状態となってし
まい電池を保覆する必要がなくなる。このように必要性
がないときにまで出力制限を行うことは好ましいことで
はない。
の残存容量があまり残っていない状態では、電池温度が
５０℃になっても出力制限を行なう必要がない。すなわ
ち、そのまま電池が出力を継続しても、電池の出力を禁
止する必要がある温度（６０℃）に到達する前にＤＯＤ
＝１００％となり、電池が出力できない状態となってし
まい電池を保覆する必要がなくなる。このように必要性
がないときにまで出力制限を行うことは好ましいことで
はない。
【０００８】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、電池寿命を低下させることなく、電
池温度が使用上限温度を超えない範囲で最大限に電池の
出力性能を利用することができる電池温度保護制御装置
を提供することにある。
その目的としては、電池寿命を低下させることなく、電
池温度が使用上限温度を超えない範囲で最大限に電池の
出力性能を利用することができる電池温度保護制御装置
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、電池の満充電時の出力パワー
に対して、現在の放電度合いを表す放電深度を求める放
電深度算出手段と、この算出された放電深度に応じて、
電池の出力パワーの制限を開始する温度を表す出力制限
開始温度を求める出力制限開始温度算出手段と、電池温
度を検出する電池温度検出手段と、この検出された電池
温度の方が出力制限開始温度よりも大きい場合には、電
池温度に応じて電池の出力パワーを制限するための出力
制限値を求める出力制限値算出手段とを有することを要
旨とする。
上記課題を解決するため、電池の満充電時の出力パワー
に対して、現在の放電度合いを表す放電深度を求める放
電深度算出手段と、この算出された放電深度に応じて、
電池の出力パワーの制限を開始する温度を表す出力制限
開始温度を求める出力制限開始温度算出手段と、電池温
度を検出する電池温度検出手段と、この検出された電池
温度の方が出力制限開始温度よりも大きい場合には、電
池温度に応じて電池の出力パワーを制限するための出力
制限値を求める出力制限値算出手段とを有することを要
旨とする。
【００１０】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記出力制限開始温度算出手段は、電池の放電
深度に対応する出力制限開始温度を予め記録する出力制
限開始温度テーブルを有することを要旨とする。
るため、前記出力制限開始温度算出手段は、電池の放電
深度に対応する出力制限開始温度を予め記録する出力制
限開始温度テーブルを有することを要旨とする。
【００１１】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記出力制限開始温度テーブルは、電池の放電
深度に応じた電池の発熱特性に基づいて、放電深度に対
応する出力制限開始温度を補正してなることを要旨とす
る。
るため、前記出力制限開始温度テーブルは、電池の放電
深度に応じた電池の発熱特性に基づいて、放電深度に対
応する出力制限開始温度を補正してなることを要旨とす
る。
【００１２】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、電池の満充電時の出力パワーに対して、現在の
放電度合いを表す放電深度を求める放電深度算出手段
と、電池温度に応じて電池の出力パワーを制限するため
の出力制限値を予め記録する出力制限値テーブルを複数
の異なる放電深度に対応して有する出力制限値記録手段
と、電池温度を検出する電池温度検出手段と、現在の放
電深度に対応する出力制限値テーブルを参照して、この
検出された電池温度に応じた出力制限値を求める出力制
限値算出手段とを有することを要旨とする。
るため、電池の満充電時の出力パワーに対して、現在の
放電度合いを表す放電深度を求める放電深度算出手段
と、電池温度に応じて電池の出力パワーを制限するため
の出力制限値を予め記録する出力制限値テーブルを複数
の異なる放電深度に対応して有する出力制限値記録手段
と、電池温度を検出する電池温度検出手段と、現在の放
電深度に対応する出力制限値テーブルを参照して、この
検出された電池温度に応じた出力制限値を求める出力制
限値算出手段とを有することを要旨とする。
【００１３】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記出力制限値記録手段の出力制限値テーブル
は、電池の出力パワーの制限を開始する制限開始温度か
ら出力パワーを停止する出力停止温度までの出力制限値
を予め記録することを要旨とする。
るため、前記出力制限値記録手段の出力制限値テーブル
は、電池の出力パワーの制限を開始する制限開始温度か
ら出力パワーを停止する出力停止温度までの出力制限値
を予め記録することを要旨とする。
【００１４】
【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、電池の
満充電時の出力パワーに対して、現在の放電度合いを表
す放電深度を求めておき、この算出された放電深度に応
じて、電池の出力パワーの制限を開始する温度を表す出
力制限開始温度を求める。ここで、電池温度の方が出力
制限開始温度よりも大きい場合には、電池温度に応じて
電池の出力パワーを制限するための出力制限値を求める
ことで、この出力制限値に基づいて、電池の出力パワー
を制限するようにしているので、電池寿命を低下させる
ことなく、電池温度が使用上限温度を超えない範囲で最
大限に電池の出力性能を利用することができる。
満充電時の出力パワーに対して、現在の放電度合いを表
す放電深度を求めておき、この算出された放電深度に応
じて、電池の出力パワーの制限を開始する温度を表す出
力制限開始温度を求める。ここで、電池温度の方が出力
制限開始温度よりも大きい場合には、電池温度に応じて
電池の出力パワーを制限するための出力制限値を求める
ことで、この出力制限値に基づいて、電池の出力パワー
を制限するようにしているので、電池寿命を低下させる
ことなく、電池温度が使用上限温度を超えない範囲で最
大限に電池の出力性能を利用することができる。
【００１５】また、請求項２記載の本発明によれば、電
池の放電深度に対応する出力制限開始温度を予め記録す
る出力制限開始温度テーブルを有することで、算出され
た放電深度に応じて出力制限開始温度テーブルを参照し
て出力制限開始温度を求めことができる。
池の放電深度に対応する出力制限開始温度を予め記録す
る出力制限開始温度テーブルを有することで、算出され
た放電深度に応じて出力制限開始温度テーブルを参照し
て出力制限開始温度を求めことができる。
【００１６】また、請求項３記載の本発明によれば、出
力制限開始温度テーブルは、電池の放電深度に応じた電
池の発熱特性に基づいて、放電深度に対応する出力制限
開始温度を補正してなるので、電池の発熱特性に適応す
る出力制限開始温度に基づいて、電池の出力パワーを制
限することができる。
力制限開始温度テーブルは、電池の放電深度に応じた電
池の発熱特性に基づいて、放電深度に対応する出力制限
開始温度を補正してなるので、電池の発熱特性に適応す
る出力制限開始温度に基づいて、電池の出力パワーを制
限することができる。
【００１７】また、請求項４記載の本発明によれば、電
池の満充電時の出力パワーに対して、現在の放電度合い
を表す放電深度を求めておく。また、電池温度に応じて
電池の出力パワーを制限するための出力制限値を予め記
録する出力制限値テーブルを複数の異なる放電深度に対
応して用意しておく。ここで、現在の放電深度に対応す
る出力制限値テーブルを参照して、この検出された電池
温度に応じた出力制限値を求めることで、この出力制限
値に基づいて、電池の出力パワーを制限するようにして
いるので、電池寿命を低下させることなく、電池温度が
使用上限温度を超えない範囲で最大限に電池の出力性能
を利用することができる。
池の満充電時の出力パワーに対して、現在の放電度合い
を表す放電深度を求めておく。また、電池温度に応じて
電池の出力パワーを制限するための出力制限値を予め記
録する出力制限値テーブルを複数の異なる放電深度に対
応して用意しておく。ここで、現在の放電深度に対応す
る出力制限値テーブルを参照して、この検出された電池
温度に応じた出力制限値を求めることで、この出力制限
値に基づいて、電池の出力パワーを制限するようにして
いるので、電池寿命を低下させることなく、電池温度が
使用上限温度を超えない範囲で最大限に電池の出力性能
を利用することができる。
【００１８】また、請求項５記載の本発明によれば、出
力制限値テーブルは、電池の出力パワーの制限を開始す
る制限開始温度から出力パワーを停止する出力停止温度
までの出力制限値を予め記録することで、現在の放電深
度に対応する出力制限値テーブルを参照して、この検出
された電池温度に応じた出力制限値を求めることができ
る。
力制限値テーブルは、電池の出力パワーの制限を開始す
る制限開始温度から出力パワーを停止する出力停止温度
までの出力制限値を予め記録することで、現在の放電深
度に対応する出力制限値テーブルを参照して、この検出
された電池温度に応じた出力制限値を求めることができ
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係
る電池温度保護制御装置に好適な電池パワー演算装置１
のシステム構成を示す図である。
を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係
る電池温度保護制御装置に好適な電池パワー演算装置１
のシステム構成を示す図である。
【００２０】同図において、電池３には、インバータ５
を介してモータ７が接続されており、電池３からの直流
電流がインバータ５によって所望の三相交流電流に変換
されモータ７が駆動される。
を介してモータ７が接続されており、電池３からの直流
電流がインバータ５によって所望の三相交流電流に変換
されモータ７が駆動される。
【００２１】インバータ５は、内部に複数のスイッチン
グ素子を有し、このスイッチング素子をモータ制御部９
から出力されたＰＷＭ信号に応じてＯＮ・ＯＦＦ制御す
ることで、電池３からの直流電流を三相交流電流に変換
するものであり、スイッチング素子の駆動制御によりモ
ータ７の出力トルク等の制御を行うことができる。この
インバータ５には、モータ制御部９が接続されており、
モータ制御部９からのＰＷＭ信号に応じてインバータ５
内のスイッチング素子がＯＮ・ＯＦＦ制御され、所望の
三相交流電流がモータ７に供給される。モータ７は、イ
ンバータ５から供給される三相交流電流に応じて車両を
駆動する。
グ素子を有し、このスイッチング素子をモータ制御部９
から出力されたＰＷＭ信号に応じてＯＮ・ＯＦＦ制御す
ることで、電池３からの直流電流を三相交流電流に変換
するものであり、スイッチング素子の駆動制御によりモ
ータ７の出力トルク等の制御を行うことができる。この
インバータ５には、モータ制御部９が接続されており、
モータ制御部９からのＰＷＭ信号に応じてインバータ５
内のスイッチング素子がＯＮ・ＯＦＦ制御され、所望の
三相交流電流がモータ７に供給される。モータ７は、イ
ンバータ５から供給される三相交流電流に応じて車両を
駆動する。
【００２２】モータ制御部９は、運転者の操作量として
アクセル１１からのアクセル開度や変速レバー１３から
のシフトポジションに対応するトルク指令値に応じてＰ
ＷＭ信号を生成してＰＷＭ（パルス幅変調）制御を行
う。また、モータ制御部９は、電池制御部２１により設
定された０〜１００％の範囲で変化する出力制限値ＰL
に応じて電池３の出力パワーを制限するようにリミッタ
制御を行う。
アクセル１１からのアクセル開度や変速レバー１３から
のシフトポジションに対応するトルク指令値に応じてＰ
ＷＭ信号を生成してＰＷＭ（パルス幅変調）制御を行
う。また、モータ制御部９は、電池制御部２１により設
定された０〜１００％の範囲で変化する出力制限値ＰL
に応じて電池３の出力パワーを制限するようにリミッタ
制御を行う。
【００２３】電流検出器１５は、電池３からインバータ
５に供給される直流電流Ｉを検出する。温度検出器１７
は、温度センサを有し、パワー供給時に発熱した電池３
の電池温度Ｔを検出する。電圧検出器１９は、電池３か
らインバータ５に供給される直流電圧Ｖを検出する。
５に供給される直流電流Ｉを検出する。温度検出器１７
は、温度センサを有し、パワー供給時に発熱した電池３
の電池温度Ｔを検出する。電圧検出器１９は、電池３か
らインバータ５に供給される直流電圧Ｖを検出する。
【００２４】電池制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ（メモリ部）、タイマ等を有し、電流検出器１５で検
出される電池３の直流電流Ｉ、温度検出器１７で検出さ
れる電池３の電池温度Ｔ、電圧検出器１９で検出される
電池３両端の直流電圧Ｖに基づいて、電池３からの出力
パワーを制限するための出力制限値ＰL を演算してモー
タ制御部９に所定時間毎に設定する。
Ｍ（メモリ部）、タイマ等を有し、電流検出器１５で検
出される電池３の直流電流Ｉ、温度検出器１７で検出さ
れる電池３の電池温度Ｔ、電圧検出器１９で検出される
電池３両端の直流電圧Ｖに基づいて、電池３からの出力
パワーを制限するための出力制限値ＰL を演算してモー
タ制御部９に所定時間毎に設定する。
【００２５】ここで、電池３の放電特性について説明す
る。電池３が満充電されたときの出力可能なパワー値Ｐ
を１００％としておき、通常、例えば５５℃程度から徐
々に出力パワーを制限するようにしている。しかしなが
ら、実際には、車両が走行中には、電池３が発熱するの
で電池温度Ｔが徐々に上昇し、出力可能なパワー値Ｐが
十分にあるにも拘わらず、電池温度Ｔが例えば５５℃を
超えてしまった場合には、出力パワーは制限されること
となる。理想的には、電池３の出力パワーがなくなるま
でに電池温度Ｔが６０℃を超えない場合には、電池３か
らの出力パワーを制限する必要はない。
る。電池３が満充電されたときの出力可能なパワー値Ｐ
を１００％としておき、通常、例えば５５℃程度から徐
々に出力パワーを制限するようにしている。しかしなが
ら、実際には、車両が走行中には、電池３が発熱するの
で電池温度Ｔが徐々に上昇し、出力可能なパワー値Ｐが
十分にあるにも拘わらず、電池温度Ｔが例えば５５℃を
超えてしまった場合には、出力パワーは制限されること
となる。理想的には、電池３の出力パワーがなくなるま
でに電池温度Ｔが６０℃を超えない場合には、電池３か
らの出力パワーを制限する必要はない。
【００２６】一般に、電池３の発熱量は、電池３の満充
電時の出力パワーに対して、現在の放電度合いを表す放
電深度ＤＯＤ（Depth of Discharge）に依存する。例え
ば、満充電された電池を搭載した電気自動車が始動した
後、連続運転により電池３の発熱量が大きく、電池温度
Ｔも高くなっている場合に、放電深度ＤＯＤが深く電池
３に残存出力パワーが少ないときには、電池３の放電が
終わるまでに電池温度が上限温度（６０℃）に近づく傾
向がある。
電時の出力パワーに対して、現在の放電度合いを表す放
電深度ＤＯＤ（Depth of Discharge）に依存する。例え
ば、満充電された電池を搭載した電気自動車が始動した
後、連続運転により電池３の発熱量が大きく、電池温度
Ｔも高くなっている場合に、放電深度ＤＯＤが深く電池
３に残存出力パワーが少ないときには、電池３の放電が
終わるまでに電池温度が上限温度（６０℃）に近づく傾
向がある。
【００２７】そこで、本実施の形態では、放電深度ＤＯ
Ｄと電池温度Ｔに応じて電池から供給される出力パワー
を制限するように出力制限値ＰL を制御すること特徴と
している。なお、電池の放電深度ＤＯＤは、周知の演算
処理方法に従って演算される値である。即ち、電池３が
放電しているときの直流電流Ｉと直流電圧Ｖおよび放電
時間ｔとに基づいて積算演算を行い、満充電時から現在
までに電池３から放電されている出力パワー値Ｐ（Ｉ，
Ｖ，ｔ）を求める。次に、放電深度ＤＯＤは、満充電時
の電池３に蓄積されている出力可能なパワー値ＰMAX
と、出力パワー値Ｐ（Ｉ，Ｖ，ｔ）とから ＤＯＤ＝｛Ｐ（Ｉ，Ｖ，ｔ）／ＰMAX｝＊１００ として求める。
Ｄと電池温度Ｔに応じて電池から供給される出力パワー
を制限するように出力制限値ＰL を制御すること特徴と
している。なお、電池の放電深度ＤＯＤは、周知の演算
処理方法に従って演算される値である。即ち、電池３が
放電しているときの直流電流Ｉと直流電圧Ｖおよび放電
時間ｔとに基づいて積算演算を行い、満充電時から現在
までに電池３から放電されている出力パワー値Ｐ（Ｉ，
Ｖ，ｔ）を求める。次に、放電深度ＤＯＤは、満充電時
の電池３に蓄積されている出力可能なパワー値ＰMAX
と、出力パワー値Ｐ（Ｉ，Ｖ，ｔ）とから ＤＯＤ＝｛Ｐ（Ｉ，Ｖ，ｔ）／ＰMAX｝＊１００ として求める。
【００２８】本実施の形態においては、電池制御部２１
で放電深度ＤＯＤを所定時間毎に積算演算を行って求
め、ＲＡＭ（メモリ部）に記憶しておくこととする。こ
のようにして求められた放電深度ＤＯＤは、満充電時に
０％であり、全放電時には１００％となることはいうま
でもない。
で放電深度ＤＯＤを所定時間毎に積算演算を行って求
め、ＲＡＭ（メモリ部）に記憶しておくこととする。こ
のようにして求められた放電深度ＤＯＤは、満充電時に
０％であり、全放電時には１００％となることはいうま
でもない。
【００２９】次に、図３〜図７を参照しつつ、図２に示
すフローチャートを用いて、電池温度保護制御装置１に
設けられた電池制御部２１の動作を説明する。なお、本
フローチャートに示す制御プログラムは、電池制御部２
１内部に設けられたＲＯＭに記憶されており、所定時間
毎に処理されることとする。
すフローチャートを用いて、電池温度保護制御装置１に
設けられた電池制御部２１の動作を説明する。なお、本
フローチャートに示す制御プログラムは、電池制御部２
１内部に設けられたＲＯＭに記憶されており、所定時間
毎に処理されることとする。
【００３０】まず、ステップＳ１０では、電池制御部２
１内部のＲＡＭ（メモリ部）に記憶されている現在の放
電深度ＤＯＤを読み出して参照する。ここで、電池制御
部２１内部のＲＯＭには、放電深度ＤＯＤ−出力制限開
始温度ＴS テーブルとして、図３に示すように、放電深
度ＤＯＤに対応する出力制限開始温度ＴS テーブルが予
め記憶されている。
１内部のＲＡＭ（メモリ部）に記憶されている現在の放
電深度ＤＯＤを読み出して参照する。ここで、電池制御
部２１内部のＲＯＭには、放電深度ＤＯＤ−出力制限開
始温度ＴS テーブルとして、図３に示すように、放電深
度ＤＯＤに対応する出力制限開始温度ＴS テーブルが予
め記憶されている。
【００３１】ステップＳ２０では、電池制御部２１内部
のＲＯＭに記憶されている放電深度ＤＯＤ−出力制限開
始温度ＴS テーブルから放電深度ＤＯＤに対応する出力
制限開始温度ＴS を読み出して求める。
のＲＯＭに記憶されている放電深度ＤＯＤ−出力制限開
始温度ＴS テーブルから放電深度ＤＯＤに対応する出力
制限開始温度ＴS を読み出して求める。
【００３２】次に、ステップＳ３０では、温度検出器１
７で電池３の電池温度Ｔを検出する。次に、ステップＳ
４０では、電池温度Ｔと出力制限開始温度ＴS とを比較
し、電池温度Ｔの方が出力制限開始温度ＴS よりも大き
いか否かを判断する。ここで、電池温度Ｔの方が出力制
限開始温度ＴS よりも大きい場合にはステップＳ６０に
進む。一方、電池温度Ｔの方が出力制限開始温度ＴS よ
りも小さい場合にはステップＳ５０に進む。
７で電池３の電池温度Ｔを検出する。次に、ステップＳ
４０では、電池温度Ｔと出力制限開始温度ＴS とを比較
し、電池温度Ｔの方が出力制限開始温度ＴS よりも大き
いか否かを判断する。ここで、電池温度Ｔの方が出力制
限開始温度ＴS よりも大きい場合にはステップＳ６０に
進む。一方、電池温度Ｔの方が出力制限開始温度ＴS よ
りも小さい場合にはステップＳ５０に進む。
【００３３】ここで、ステップＳ５０では、電池温度Ｔ
の方が出力制限開始温度ＴS よりも小さいく、図４に示
すように、電池温度Ｔは電池から供給される出力パワー
に制限を加えなくても済む非制限領域（ハ）にあるの
で、電池制御部２１は出力制限値ＰL を１００％としモ
ータ制御部９に設定する。
の方が出力制限開始温度ＴS よりも小さいく、図４に示
すように、電池温度Ｔは電池から供給される出力パワー
に制限を加えなくても済む非制限領域（ハ）にあるの
で、電池制御部２１は出力制限値ＰL を１００％としモ
ータ制御部９に設定する。
【００３４】この結果、モータ制御部９からインバータ
５に出力されるＰＷＭ信号は制限を加えられずに出力さ
れる。即ち、モータ制御部９では、アクセル１１からの
アクセル開度と、変速レバー１３からのシフトポジショ
ンに対応するトルク指令値に応じて生成されたＰＷＭ信
号がそのままインバータ５に出力される。
５に出力されるＰＷＭ信号は制限を加えられずに出力さ
れる。即ち、モータ制御部９では、アクセル１１からの
アクセル開度と、変速レバー１３からのシフトポジショ
ンに対応するトルク指令値に応じて生成されたＰＷＭ信
号がそのままインバータ５に出力される。
【００３５】一方、ステップＳ６０では、電池温度Ｔの
方が出力制限開始温度ＴS よりも大きく、図４に示すよ
うに、電池温度Ｔは電池から供給される出力パワーに制
限を加えるべき制限領域（ニ）にあるので、電池温度Ｔ
に応じた出力制限値ＰL を求める。
方が出力制限開始温度ＴS よりも大きく、図４に示すよ
うに、電池温度Ｔは電池から供給される出力パワーに制
限を加えるべき制限領域（ニ）にあるので、電池温度Ｔ
に応じた出力制限値ＰL を求める。
【００３６】ここで、電池制御部２１内部のＲＯＭに
は、電池温度Ｔ−出力制限値ＰL テーブルとして、図４
に示すように、電池温度Ｔに対応する出力制限値ＰL が
予め記憶されている。ステップＳ６０では、電池制御部
２１内部のＲＯＭに記憶されている電池温度Ｔ−出力制
限値ＰL テーブルから電池温度Ｔに対応する出力制限値
ＰL を読み出して求め、この出力制限値ＰL をモータ制
御部９に設定する。
は、電池温度Ｔ−出力制限値ＰL テーブルとして、図４
に示すように、電池温度Ｔに対応する出力制限値ＰL が
予め記憶されている。ステップＳ６０では、電池制御部
２１内部のＲＯＭに記憶されている電池温度Ｔ−出力制
限値ＰL テーブルから電池温度Ｔに対応する出力制限値
ＰL を読み出して求め、この出力制限値ＰL をモータ制
御部９に設定する。
【００３７】この結果、モータ制御部９からインバータ
５に出力されるＰＷＭ信号は制限を加えられて出力され
る。即ち、モータ制御部９では、アクセル１１からのア
クセル開度と、変速レバー１３からのシフトポジション
に対応するトルク指令値に応じて生成されたＰＷＭ信号
に出力制限値ＰL を乗算して補正されたＰＷＭ信号がイ
ンバータ５に出力される。
５に出力されるＰＷＭ信号は制限を加えられて出力され
る。即ち、モータ制御部９では、アクセル１１からのア
クセル開度と、変速レバー１３からのシフトポジション
に対応するトルク指令値に応じて生成されたＰＷＭ信号
に出力制限値ＰL を乗算して補正されたＰＷＭ信号がイ
ンバータ５に出力される。
【００３８】このように、電池３の満充電時の出力パワ
ーに対して、現在の放電度合いを表す放電深度ＤＯＤを
電池制御部２１で求めておき、この算出された放電深度
ＤＯＤに応じて、電池３の出力パワーの制限を開始する
出力制限開始温度ＴS を求める。ここで、温度検出器１
７で検出された電池温度の方が出力制限開始温度よりも
大きい場合には、電池温度に応じて電池３の出力パワー
を制限するための出力制限値ＰL を求めることで、この
出力制限値ＰL に基づいて、電池３の出力パワーを制限
するようにしているので、電池寿命を低下させることな
く、電池温度が使用上限温度を超えない範囲で最大限に
電池の出力性能を利用することができる。
ーに対して、現在の放電度合いを表す放電深度ＤＯＤを
電池制御部２１で求めておき、この算出された放電深度
ＤＯＤに応じて、電池３の出力パワーの制限を開始する
出力制限開始温度ＴS を求める。ここで、温度検出器１
７で検出された電池温度の方が出力制限開始温度よりも
大きい場合には、電池温度に応じて電池３の出力パワー
を制限するための出力制限値ＰL を求めることで、この
出力制限値ＰL に基づいて、電池３の出力パワーを制限
するようにしているので、電池寿命を低下させることな
く、電池温度が使用上限温度を超えない範囲で最大限に
電池の出力性能を利用することができる。
【００３９】なお、本実施の形態においては、ステップ
Ｓ２０で、放電深度ＤＯＤ−出力制限開始温度ＴS テー
ブルから放電深度ＤＯＤに対応する出力制限開始温度Ｔ
S を求めた後に、ステップＳ６０で、電池温度Ｔ−出力
制限値ＰL 特性テーブルから電池温度Ｔに対応する出力
制限値ＰL を求めるようにしている。しかしながら、本
発明はこのような場合にのみ限定されることなく、図５
に示すように、それぞれ異なる放電深度ＤＯＤに対応す
る電池温度Ｔ−出力制限値ＰL テーブルを電池制御部２
１内部のＲＯＭに予め記憶させておき、現在の放電深度
ＤＯＤを指定して１つの電池温度Ｔ−出力制限値ＰL テ
ーブルのみを決定した後に、電池温度Ｔに対応する出力
制限値ＰL をこのテーブルから読み出して求めてもよ
い。この場合には、放電深度ＤＯＤに対応した電池温度
Ｔ−出力制限値ＰL テーブルを決定しているので、電池
温度Ｔに応じて出力制限値ＰL の非制限領域から制限領
域に至るなめらかな連続性を確保することができ、その
結果、出力制限値ＰL が非制限領域から制限領域に切り
替わる時点で発生することが予想されるモータトルクの
変動による車両に加わる前後Ｇの変化がなく、運転性の
向上に寄与することができる。
Ｓ２０で、放電深度ＤＯＤ−出力制限開始温度ＴS テー
ブルから放電深度ＤＯＤに対応する出力制限開始温度Ｔ
S を求めた後に、ステップＳ６０で、電池温度Ｔ−出力
制限値ＰL 特性テーブルから電池温度Ｔに対応する出力
制限値ＰL を求めるようにしている。しかしながら、本
発明はこのような場合にのみ限定されることなく、図５
に示すように、それぞれ異なる放電深度ＤＯＤに対応す
る電池温度Ｔ−出力制限値ＰL テーブルを電池制御部２
１内部のＲＯＭに予め記憶させておき、現在の放電深度
ＤＯＤを指定して１つの電池温度Ｔ−出力制限値ＰL テ
ーブルのみを決定した後に、電池温度Ｔに対応する出力
制限値ＰL をこのテーブルから読み出して求めてもよ
い。この場合には、放電深度ＤＯＤに対応した電池温度
Ｔ−出力制限値ＰL テーブルを決定しているので、電池
温度Ｔに応じて出力制限値ＰL の非制限領域から制限領
域に至るなめらかな連続性を確保することができ、その
結果、出力制限値ＰL が非制限領域から制限領域に切り
替わる時点で発生することが予想されるモータトルクの
変動による車両に加わる前後Ｇの変化がなく、運転性の
向上に寄与することができる。
【００４０】また、電池３の発熱量ＱP は、図６に示す
ように、一般に放電深度ＤＯＤの大きさに依存して変化
する。さらに、発熱量ＱP が大きくなる程、出力制限開
始温度ＴS を低めに設定する必要がある。この場合、発
熱量ＱP が大きくなる程に出力制限値ＰL を低く設定す
ることで発熱量ＱP を制限するように制御することが望
まれる。即ち、電池３の発熱量ＱP が前回の量と同等に
なるよう出力制限値ＰL を設定ればよい。
ように、一般に放電深度ＤＯＤの大きさに依存して変化
する。さらに、発熱量ＱP が大きくなる程、出力制限開
始温度ＴS を低めに設定する必要がある。この場合、発
熱量ＱP が大きくなる程に出力制限値ＰL を低く設定す
ることで発熱量ＱP を制限するように制御することが望
まれる。即ち、電池３の発熱量ＱP が前回の量と同等に
なるよう出力制限値ＰL を設定ればよい。
【００４１】詳しくは、図７に示すように、放電深度Ｄ
ＯＤ−出力制限開始温度ＴS 特性テーブルを作成してお
く。放電深度ＤＯＤが中間領域（ト）では、図６に示す
ように、最も発熱量ＱP が少なくなるので、図７に示す
ように、基準線（イ）よりも制限開始温度ＴS を高く設
定すればよい。この結果、放電深度ＤＯＤが中間領域
（ト）では、発熱量ＱP が一定レベルに保たれているの
で制限開始温度を高く設定して、出力パワーを大きくす
ることができる。
ＯＤ−出力制限開始温度ＴS 特性テーブルを作成してお
く。放電深度ＤＯＤが中間領域（ト）では、図６に示す
ように、最も発熱量ＱP が少なくなるので、図７に示す
ように、基準線（イ）よりも制限開始温度ＴS を高く設
定すればよい。この結果、放電深度ＤＯＤが中間領域
（ト）では、発熱量ＱP が一定レベルに保たれているの
で制限開始温度を高く設定して、出力パワーを大きくす
ることができる。
【００４２】一方、放電深度ＤＯＤが深くなる領域
（チ）では、図６に示すように、発熱量ＱP が大きくな
るので、図７に示すように、制限開始温度ＴS は基準線
（イ）よりも低く設定すればよい。この結果、放電深度
ＤＯＤが深くなる領域（チ）では、発熱量ＱP が急激に
大きくなるので制限開始温度ＴS を低く設定して、発熱
量ＱP を制限することができる。なお、図７に示す基準
線（イ）は、図３に示す一般的な放電深度ＤＯＤ−出力
制限開始温度ＴS 特性グラフである。
（チ）では、図６に示すように、発熱量ＱP が大きくな
るので、図７に示すように、制限開始温度ＴS は基準線
（イ）よりも低く設定すればよい。この結果、放電深度
ＤＯＤが深くなる領域（チ）では、発熱量ＱP が急激に
大きくなるので制限開始温度ＴS を低く設定して、発熱
量ＱP を制限することができる。なお、図７に示す基準
線（イ）は、図３に示す一般的な放電深度ＤＯＤ−出力
制限開始温度ＴS 特性グラフである。
【図１】本発明の実施の形態に係る電池温度保護制御装
置に好適な電池パワー演算装置１のシステム構成を示す
図である。
置に好適な電池パワー演算装置１のシステム構成を示す
図である。
【図２】電池温度保護制御装置１に設けられた電池制御
部２１の動作を説明するためのフローチャートである。
部２１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】放電深度ＤＯＤ−出力制限開始温度ＴS 特性グ
ラフを示す図である。
ラフを示す図である。
【図４】電池温度Ｔに対応する出力制限値ＰL の特性グ
ラフを示す図である。
ラフを示す図である。
【図５】電池温度Ｔ−出力制限値ＰL テーブルの特性グ
ラフを示す図である。
ラフを示す図である。
【図６】電池の放電深度ＤＯＤと発熱量ＱP の特性グラ
フを示す図である。
フを示す図である。
【図７】放電深度ＤＯＤ−出力制限開始温度ＴS 特性グ
ラフを発熱量ＱP を用いて補正したことを示す図であ
る。
ラフを発熱量ＱP を用いて補正したことを示す図であ
る。
【図８】電池温度が５５℃〜６０℃の間で出力制限領域
を設けたことを示す図である。
を設けたことを示す図である。
【図９】電池の残存容量が十分残っている状態を示す図
である。
である。
【図１０】電池の残存容量があまり残っていない状態を
示す図である。
示す図である。
３ 電池 ５ インバータ ７ モータ ９ モータ制御部 １５ 電流検出器 １７ 温度検出器 １９ 電圧検出器 ２１ 電池制御部
Claims (5)
- 【請求項１】 電池の満充電時の出力パワーに対して、
現在の放電度合いを表す放電深度を求める放電深度算出
手段と、 この算出された放電深度に応じて、電池の出力パワーの
制限を開始する温度を表す出力制限開始温度を求める出
力制限開始温度算出手段と、 電池温度を検出する電池温度検出手段と、 この検出された電池温度の方が出力制限開始温度よりも
大きい場合には、電池温度に応じて電池の出力パワーを
制限するための出力制限値を求める出力制限値算出手段
とを有することを特徴とする電池温度保護制御装置。 - 【請求項２】 前記出力制限開始温度算出手段は、 電池の放電深度に対応する出力制限開始温度を予め記録
する出力制限開始温度テーブルを有することを特徴とす
る請求項１記載の電池温度保護制御装置。 - 【請求項３】 前記出力制限開始温度テーブルは、 電池の放電深度に応じた電池の発熱特性に基づいて、放
電深度に対応する出力制限開始温度を補正してなること
を特徴とする請求項２記載の電池温度保護制御装置。 - 【請求項４】 電池の満充電時の出力パワーに対して、
現在の放電度合いを表す放電深度を求める放電深度算出
手段と、 電池温度に応じて電池の出力パワーを制限するための出
力制限値を予め記録する出力制限値テーブルを複数の異
なる放電深度に対応して有する出力制限値記録手段と、 電池温度を検出する電池温度検出手段と、 現在の放電深度に対応する出力制限値テーブルを参照し
て、この検出された電池温度に応じた出力制限値を求め
る出力制限値算出手段とを有することを特徴とする電池
温度保護制御装置。 - 【請求項５】 前記出力制限値記録手段の出力制限値テ
ーブルは、 電池の出力パワーの制限を開始する制限開始温度から出
力パワーを停止する出力停止温度までの出力制限値を予
め記録することを特徴とする請求項４記載の電池温度保
護制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2875198A JP3757602B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | 電池温度保護制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2875198A JP3757602B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | 電池温度保護制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11224697A true JPH11224697A (ja) | 1999-08-17 |
| JP3757602B2 JP3757602B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=12257124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2875198A Expired - Fee Related JP3757602B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | 電池温度保護制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3757602B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7482779B2 (en) | 2003-10-20 | 2009-01-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaishi | Control apparatus of electricity accumulation mechanism |
| CN103730706A (zh) * | 2012-10-11 | 2014-04-16 | 大众汽车有限公司 | 避免或减少电气组件的结露状态的方法和装置 |
| WO2015029854A1 (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 動力制御装置及びこれを備えたハイブリッド建設機械 |
| JPWO2015133625A1 (ja) * | 2014-03-06 | 2017-04-06 | 住友建機株式会社 | ショベル |
| CN108344946A (zh) * | 2017-01-22 | 2018-07-31 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 电池发热量测试方法及电池发热量测试装置 |
| JP2019165615A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社豊田自動織機 | バッテリ式産業車両 |
| DE102006000086B4 (de) * | 2005-03-17 | 2021-03-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Akkumulatorsystem und Verfahren zum Verarbeiten einer Anomalie eines Akkumulatorsystems |
| CN115179811A (zh) * | 2021-04-06 | 2022-10-14 | 广州汽车集团股份有限公司 | 混动汽车电池功率控制方法、装置、设备及混动汽车 |
| JP2024121599A (ja) * | 2023-02-27 | 2024-09-06 | 本田技研工業株式会社 | 電源システム |
-
1998
- 1998-02-10 JP JP2875198A patent/JP3757602B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7482779B2 (en) | 2003-10-20 | 2009-01-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaishi | Control apparatus of electricity accumulation mechanism |
| DE102006000086B4 (de) * | 2005-03-17 | 2021-03-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Akkumulatorsystem und Verfahren zum Verarbeiten einer Anomalie eines Akkumulatorsystems |
| CN103730706A (zh) * | 2012-10-11 | 2014-04-16 | 大众汽车有限公司 | 避免或减少电气组件的结露状态的方法和装置 |
| WO2015029854A1 (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 動力制御装置及びこれを備えたハイブリッド建設機械 |
| JP2015063295A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-04-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 動力制御装置及びこれを備えたハイブリッド建設機械 |
| US9802600B2 (en) | 2013-08-27 | 2017-10-31 | Kobe Steel, Ltd. | Power control device and hybrid construction machine provided with same |
| JPWO2015133625A1 (ja) * | 2014-03-06 | 2017-04-06 | 住友建機株式会社 | ショベル |
| CN108344946A (zh) * | 2017-01-22 | 2018-07-31 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 电池发热量测试方法及电池发热量测试装置 |
| CN108344946B (zh) * | 2017-01-22 | 2023-12-15 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 电池发热量测试方法及电池发热量测试装置 |
| JP2019165615A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社豊田自動織機 | バッテリ式産業車両 |
| CN115179811A (zh) * | 2021-04-06 | 2022-10-14 | 广州汽车集团股份有限公司 | 混动汽车电池功率控制方法、装置、设备及混动汽车 |
| CN115179811B (zh) * | 2021-04-06 | 2025-01-21 | 广州汽车集团股份有限公司 | 混动汽车电池功率控制方法、装置、设备及混动汽车 |
| JP2024121599A (ja) * | 2023-02-27 | 2024-09-06 | 本田技研工業株式会社 | 電源システム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3757602B2 (ja) | 2006-03-22 |
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