JP3781366B2

JP3781366B2 - Secondary battery charge / discharge controller

Info

Publication number: JP3781366B2
Application number: JP2002213577A
Authority: JP
Inventors: 守男茅野; 直樹今井; 一也大園
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2022-07-23
Also published as: JP2004056962A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池の充電および／または放電を行う制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジンとモータを搭載したハイブリッド車両が実用化されている。ハイブリッド車両においてモータは、車両の制動時には発電機として機能させることができる。このため、車両の運動エネルギを電気エネルギ（回生エネルギ）に変換して制動を行うことができる。回生制動により得られた電気エネルギは、補機類駆動用のバッテリとは別に設けられた高電圧タイプの二次電池に蓄えられる（充電される）。一方、加速を行うときなどには、蓄えられている電気エネルギが二次電池から取り出されて（放電されて）利用される。このため、ハイブリッド車両は、従来の内燃機関だけで走行する通常の車両に比べて大幅にエネルギの有効利用を図ることができる。
【０００３】
ここで、電気エネルギの充電や放電は、二次電池の温度により変化する充放電特性に注意する必要がある。これは、二次電池が低温状態にあると内部抵抗が上昇し、大電流を放電すると二次電池の電圧が低下して出力がでないからである。また、低温状態で回生時に大電流で充電しようとすると二次電池の電圧が大きく上昇してしまうことがある。一方、二次電池が高温状態にあると充電効率が悪化したり、これに伴って温度上昇したりする。このような場合は、二次電池の劣化を促進させる要因となり得るので好ましくない。このため、二次電池の温度を測定し、測定結果に応じて充電量や放電量を制御することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、複数の二次電池を直列接続した構成の場合に、各二次電池の温度のばらつきを考慮していなかった。各二次電池の温度が大きくばらついたときには、充電効率も二次電池ごとに大きくばらつくので、この状態で、大出力で回生を行うと充電効率のばらつきに起因して二次電池ごとの残容量が大きくばらついてしまう。さらに、このような温度のばらつきが持続した状態で、充放電を繰り返すと、残容量のばらつきが増大し、過充電や、残容量不足となる可能性もある。
したがって、本発明は、二次電池に温度ばらつきが発生した場合であっても、安定した充放電を可能にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、車両の駆動源として使用可能な電動機に接続された組電池からなる二次電池の充放電電力を制御する装置であって、複数の温度センサで二次電池の温度を取得し、最低温度条件と温度差条件に基づいて充放電電力の上限値を設定する上限値設定手段を備え、最低温度条件は、取得した二次電池の温度のうちの最低温度と、所定の低温値および高温値との大小関係を規定し、温度差条件は、最高温度と最低温度との温度差を演算して二次電池の温度のばらつきを規定し、最低温度が低温値と高温値との間で、かつ温度のばらつきが所定値以上の場合に温度に依存しない一定値を充電電力の上限値として取得し、一定値を超えないように二次電池の充電電力を制御する二次電池の充放電制御装置とした。
【０００６】
このように構成した二次電池の充放電制御装置は、二次電池について取得する温度のうち、最低温度が所定範囲内にあり、かつ、最高温度と最低温度の温度差が大きい場合に、充電電力の上限値として温度に依存しない一定値が選択される。そして、この一定値を超えないように充電電力を制御し、二次電池の残容量が大きくばらつくことを防止する。
【０００７】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の二次電池の充放電制御装置において、充電電力の上限値として一定値を取得する出力制限時間を温度差に応じて設定する出力制限時間設定手段を有し、出力制限時間が経過するまでは一定値を超えないように二次電池の充電電力を制御するように構成した。
【０００８】
温度差は二次電池の冷却ファンなどにより時間の経過と共に減少すると考えられるので、温度差に応じて設定される時間が経過するまでの間、充電電力の上限値を一定値にすることで、二次電池の残容量が大きくばらつくことを防止する。
【０００９】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項１に記載の二次電池の充放電制御装置において、温度差が所定値以下になるまでは一定値を超えないように二次電池の充電電力を制御するように構成した。
【００１０】
実際に温度差が所定値以下に減少するまでの間、充電電力の上限値を一定値にすることで、二次電池の残容量が大きくばらつくことを防止する。
【００１１】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項２に記載の二次電池の充放電制御装置において、出力制限時間が経過、もしくは温度差が所定値以下になるまでは一定値を超えないように二次電池の充電電力を制御するように構成した。
【００１２】
実際に温度差が所定値以下に減少するか、温度差が所定値以下になると想定される時間が経過するまでの間、充電電力の上限値を一定値にすることで、二次電池の残容量が大きくばらつくことを防止する。
【００１３】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の二次電池の充放電制御装置において、二次電池の温度に着目して決定される充電電力の上限値である一定値と、二次電池の電圧に応じて設定される制限値と、二次電池の制御装置が設定する充放電の要求値と、二次電池の残容量に応じて設定される制限値と、を取得し、これらのうちの最小値を超えないように二次電池の充電電力を制御する二次電池の充放電制御装置とした。
【００１４】
この充放電制御装置は、二次電池の温度に着目した充電電力の制御に加えて、二次電池に電圧、二次電池の制御装置の要求、二次電池の残容量のそれぞれに着目した充電電力の制御を加味し、特に、これらの要因から得られる制御値の最低値を持って二次電池の充電電力を制御することで、二次電池の残容量が大きくばらつくことを防止する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は二次電池の充放電制御装置を含むハイブリッド車両の駆動装置の構成を示す図である。なお、本実施形態は、二次電池について測定した温度に基づいて充放電を制御することを特徴とし、図１にこれに関連する構成要素を中心に図示したものである。
【００１６】
図１に示す駆動装置１は、エンジン２とモータ３が回転軸Ｓで直結された構成を有し、回転軸Ｓの回転が変速機４およびデフ装置５を経て駆動輪Ｗ，Ｗに伝達されるようになっている。モータ３は、駆動手段としての機能、つまりエンジン２を始動させたり、運転状態に応じてエンジン２の出力補助を行う役割に加えて、発電電動機としての機能、つまり車両制動時に発電して回生エネルギを発生させる役割、ならびに車両の運転状態に応じてエンジン２の出力で発電する役割も有している。
【００１７】
モータ３には、駆動用の電気エネルギを供給したり、発電時の回生エネルギを電気エネルギとして充電したりする高圧バッテリである二次電池６がＰＤＵ（Power Drive Unit）７を介してケーブルで接続されている。二次電池６は、二次電池ボックス８に収容されており、二次電池ボックス８には冷却ファン９および温度検知手段１０が設置されている。
【００１８】
二次電池６とＰＤＵ７の接続の詳細は、図２に示すようになっている。
すなわち、二次電池６とＰＤＵ７とを接続するケーブル１１からは、補機類１２の駆動電力を得るためのケーブル１３が分岐しており、このケーブル１３にはＤＣ−ＤＣコンバータ１４および低圧バッテリ１５が接続されている。また、二次電池６とＰＤＵ７との間には、二次電池２の電圧を検出する二次電池電圧検出器Ｖ１、ＰＤＵ７の端子間電圧を検出するＰＤＵ電圧検出器Ｖ２、および二次電池６の入出力電流値を検出する入出力電流センサＡが介挿されている。
【００１９】
二次電池ボックス８は、前記したように二次電池６と、冷却ファン９と、温度検知手段１０を備えている。
二次電池６は、ニッケル水素電池を多数本まとめて直列接続した組電池になっている。つまり、二次電池６は、複数のセルから構成されるモジュールを複数配列した集合体であるが、本実施形態では一つの構成要素として取り扱うものとする。
冷却ファン９は、二次電池ボックス８内の温度（つまり二次電池６の温度）を下げるために、熱がこもりやすい二次電池ボックス８の上側に取り付けられている。
温度検知手段１０は、三つの温度センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３からなる。温度センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３は、例えば二次電池６の上側（冷却ファイン９の設置場所の近傍）に一つ、下側に一つ、両者の中間に一つに配置すると良い。温度検知手段１０は、複数の温度ＴＳセンサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３を異なる場所に配置することにより組電池として構成される二次電池６の温度を適確に検知できるようになっている。
【００２０】
ＰＤＵ７は、インバータなどから構成され、モータ３の駆動および回生動作をモータＥＣＵ（電子制御装置）２１からのトルク指令値に基づいて行う。インバータは、例えばパルス幅変調によるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）インバータであり、複数のスイッチング素子をブリッジ接続した図示しないブリッジ回路を備える。
【００２１】
低圧バッテリ１５は、図示しない電動パワーステアリング装置やエアコン用コンプレッサなどの補機類１２を稼動させるバッテリである。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、二次電池６のバッテリ電圧、あるいはモータ３を回生作動または昇圧駆動した際のＰＤＵ７の電圧を減じさせてから低圧バッテリ１５を充電する。
【００２２】
ここで、駆動装置１の制御系について説明する。
図１に示す駆動装置１には、エンジン２の制御を行うエンジンＥＣＵ２２、二次電池ボックス８および低圧バッテリ１５（図２参照）の制御を行うバッテリＥＣＵ２３、モータ３の制御を行うモータＥＵＣ２１、および変速機４の制御を行う変速機ＥＣＵ２４を有している。
【００２３】
エンジンＥＣＵ２２には、図示しないイグニッションからのイグニッション信号、図示しないスロットルペダルに備えられたスロットル開度センサからのスロットル開度信号、エンジンの回転速度センサＮｅｓからの回転速度、エンジンの水温センサＴｗｓからのエンジン水温が入力され、他のＥＣＵ２１，２３，２４と通信して、燃料噴射弁の噴射量、スロットル弁の開度、排気弁開度、点火タイミングなどを設定し、燃料噴射弁（不図示）などに送信する。
【００２４】
バッテリＥＣＵ２３には、図２に示す二次電池ボックスからの温度センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３、および冷却ファン９と、二次電池６の入出力電流センサＡ、および二次電池電圧検出器Ｖ１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４からの検出値が入力され、二次電池６および低圧バッテリ１５の監視を行い、他のＥＣＵ２１，２２，２４と協働して必要な制御を行う。なお、バッテリＥＣＵ２３は、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のうちから、最高温度Ｔｍａｘおよび最低温度Ｔｍｉｎを判断し、モータＥＣＵ２１に出力する温度選択手段３１を備えている。
【００２５】
変速機ＥＣＵ２４には、図示しないシフトレバーなどから図示しないポジション指令信号、変速機の油圧信号などが入力され、他のＥＣＵ２１，２２，２３と通信して、油圧指令値などを設定して変速機４に送信する。
【００２６】
モータＥＣＵ２１は、他のＥＣＵ２２，２３，２４と通信して、二次電池６の充放電時のモータ３の出力を設定したり、ＰＤＵ７およびモータ３の駆動を制御したりする。モータＥＣＵ２１によるモータ３の制御は、回転速度センサＮｍＳでモータ３の回転速度を検出することでフィードバックされている。なお、二次電池６の充放電時のモータ３の出力設定は、モータＥＣＵ２１の出力上限値設定手段３２において行われる。
【００２７】
本実施形態における特徴的な要素である出力上限値設定手段３２は、二次電池６の温度に基づいて、ＰＤＵ７から二次電池６に充放電する出力を制御するもので、ここで設定される出力上限値を超えないように充放電が行われる。この観点から、出力上限値設定手段３２を備えるモータＥＣＵ２１は、二次電池６の充放電制御装置として機能するといえる。
図３に示す機能分割したブロック図からわかるように、出力上限値設定手段３２に入力されるデータは、二次電池６の最高温度Ｔｍａｘおよび最低温度Ｔｍｉｎ、冷却ファン９の作動要求信号ＧＦ１および作動確認信号ＧＦ２、充放電切換フラグＳＦ１、エンジンＥＣＵ２２からの回生量や発電量の要求値Ｐｑであり、出力データは出力上限値Ｐｔおよび指令フラグＧＴである。この指令フラグＧＴについては後に説明する。
【００２８】
出力上限値設定手段３２について機能分割した各手段について、入力側から順番に説明する。なお、各手段により実現される処理の詳細については、後に説明する処理フローの説明において行う。
【００２９】
まず、算出器４１は、最高温度Ｔｍａｘから最低温度Ｔｍｉｎを差し引いて温度差ΔＴを算出する。なお、前記したように、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎは、図１に示すバッテリＥＣＵ２３の温度選択手段３１で選択されたものを用いる。
【００３０】
分岐判断手段４２は、最高温度Ｔｍａｘ、最低温度Ｔｍｉｎなどの温度データと、その他のフラグなどを適宜活用して制御条件を判定し、制御条件に従って出力上限値Ｐｔが決定できるように、必要な情報を出力上限値決定手段４６に出力する。分岐判断手段４２に入力されるデータとしては、最高温度Ｔｍａｘ、最低温度Ｔｍｉｎ、温度差ΔＴ、カウント手段４３でカウントされる出力制限カウンタＣｔ、フラグ設定手段４４で設定される出力制限終了フラグＦＦおよび／または出力制限時間フラグＦＴ、制限時間設定手段４５で設定される出力制限時間ｔｒがあげられる。
【００３１】
前記した制御条件としては、図４に示す最低温度条件と温度差条件とを主に用いる。最低温度条件とは、あらかじめ設定される二つの温度Ｔｌ，Ｔｈ（ただし、Ｔｌ＜Ｔｈ）と最低温度Ｔｍｉｎとの大小関係で規定される条件である。また、温度差条件とは、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎの温度差ΔＴと所定値（ばらつき判定温度Ｔｄ）との大小関係で規定される条件である。ちなみに、制御条件は、二次電池６の最低温度Ｔｍｉｎが、
（１）上側設定温度Ｔｈ（高温値；例えば２５℃）を超える場合、
（２）下側設定温度Ｔｌ（低温値；上側設定温度Ｔｈよりも低温側に設定され、例えばマイナス１４℃）以上で上側設定温度Ｔｈ以下、かつ、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎの温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ（例えば１５℃）を超える場合、
（３）下側設定温度Ｔｌ以上で上側設定温度Ｔｈ以下、かつ、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎの温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以内の場合、
（４）下側設定温度Ｔｌ未満の場合、
の四通りに分岐するように設定されている。なお、これらは独立した制御条件であるが、出力制限時間ｔｒに応じて（２）から（３）に制御条件が変更になることがある。この場合の変更の判断に前記した出力制限カウンタＣｔ、出力制限終了フラグＦＦ、出力制限時間フラグＦＴ、出力制限時間ｔｒが用いられる。
【００３２】
フラグ設定手段４４は、温度差ΔＴが所定値を超えている場合に行われる出力上限値Ｐｔの制限において、その持続時間（出力制限時間ｔｒ）を計数する際に参照する出力制限時間フラグＦＴと、その制限の終了を識別する出力制限終了フラグＦＦとを設定する。
【００３３】
制限時間設定手段４５は、温度差ΔＴに応じて出力制限時間ｔｒをテーブル検索する手段である。出力制限時間ｔｒとは、温度差ΔＴが所定値（ばらつき判定温度Ｔｄ；例えば１５℃）以下に収束するのに要すると推測される時間であり、図５に示すような温度差−出力制限時間テーブル５１で定義されている。この温度差−出力制限時間テーブル５１は、二次電池６や駆動装置１の特性により変化するものであるが、図５に示す例では、出力制限時間ｔｒは、温度差ΔＴが１５℃を超えるまでは０ｓｅｃであるが、１５℃を超えると急激に増加し、温度差ΔＴが３５℃付近で最大値を迎えるようになっている。
【００３４】
カウント手段４３は、出力制限カウンタＣｔが出力制限時間ｔｒに等しくなるまでカウントアップする手段である。このカウントアップは、冷却監視手段４７から所定の指令信号Ｃ１が出力された場合に行われる。
【００３５】
冷却監視手段４７は、二次電池６の冷却ファン９（図１参照）の作動要求がなされたか、あるいは実際に作動しているか、を監視する。具体的には、バッテリＥＣＵ２３が冷却ファン９の作動を指示する作動要求信号ＧＦ１、または冷却ファン９から取り出す信号であって、冷却ファン９が作動していることを示す作動確認信号ＧＦ２のどちらか一方が確認された場合に、カウント手段４３に出力制限カウンタＣｔをカウントアップするように指令信号Ｃ１を出力する。これは、冷却ファン９が作動すれば、温度差ΔＴが減少し、最低温度Ｔｍｉｎもしくは最高温度Ｔｍａｘに応じた出力上限値Ｐｔを選択することができるようになると考えられるからである。
【００３６】
出力上限値決定手段４６は、二次電池６の温度から出力上限値Ｐｔをテーブル検索する手段である。この処理で使用されるテーブルは、二次電池６の特性や、駆動装置１の特性に応じて定められる。その一例を図６の温度−出力上限値テーブル５２として示す。この温度−出力上限値テーブル５２は、二次電池６の温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（横軸）を特定すると、充放電時のモータ３の出力の上限値（出力上限値Ｐｔ；縦軸）が得られるように構成されている。図６においては、出力上限値Ｐｔはマイナス３０℃付近から立ち上がり、途中から勾配が大きくなり、２５℃付近から４０℃付近までが一定の値をとる。この値が最大値で４０℃付近を超えると減少に転じて、５５℃付近で０ｋＷになる。
【００３７】
なお、出力上限値Ｐｔとして、二次電池６の温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に応じた値を得るのは、図４の（１）、（３）、（４）の場合であり、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３から選択される最高温度Ｔｍａｘか、最低温度Ｔｍｉｎのどちらかに依存することになる。一方、（２）の場合（温度差ΔＴが大きい、すなわち温度ばらつきが大きい場合）で、かつ充電の場合は、一定値が選択される。この一定値は、図６における出力上限値Ｐｃｔであり、例えば２ｋＷである。出力上限値Ｐｃｔは、図からもわかるように、比較的に小さい値であり、この値に則って行われる充電量は少なく抑えられることになる。このように温度差ΔＴが大きい場合は、車内の温度が高く、そのような雰囲気温度を温度検知手段１０（図１参照）がひろってしまった場合や、ノイズが入った場合などが想定されるので、検知した温度を信頼せずに一定の、かつ小さい値の出力上限値Ｐｃｔを選択することで二次電池６に過充電や過放電が行われることを防止する。
【００３８】
図３の充放電切替手段４８は、出力上限値決定手段４６で設定された出力上限値Ｐｔがモータ３から二次電池６に充電されるエネルギ量なのか、二次電池６から放電されモータ３に供給されるエネルギ量なのかを特定するための処理を行う。この処理は、図示しない判断手段で判断され、設定された充放電切換フラグＳＦ１を参照して行われ、充電であれば出力上限値Ｐｔの値を負の値として出力し、放電であれば出力上限値Ｐｔを正の値として出力する。
【００３９】
要求選択手段４９は、出力上限値Ｐｔと、エンジンＥＵＣ２２から要求される要求値Ｐｑとを比較して、比較結果を指令フラグＧＴとして出力する。出力上限値Ｐｔよりも要求値Ｐｑが小さい場合には、出力の制限をかける必要がないので、要求値Ｐｑに相当するエネルギ量を充放電するように指令フラグＧＴを設定する。一方、要求値Ｐｑが出力上限値Ｐｔを上回る場合は、出力上限値Ｐｔに相当するエネルギ量を充放電するように指令フラグＧＴを設定する。この場合に要求値Ｐｑよりも低い出力上限値Ｐｔを採用するのは、要求された分だけ充電すると二次電池６に負担がかかってしまうからである。
【００４０】
ここで、二次電池６の温度に着目して行われる充放電の制御について、二次電池６の充電を例にとって、図７および図８のフローチャートに従って説明する。なお、前記したように、出力上限値制御手段３２は、二次電池ボックス６の温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３にばらつきがないときは、最低温度Ｔｍｉｎもしくは最高温度Ｔｍａｘに応じて最適なエネルギ量を充電するように制御し、温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のばらつきが大きい場合には、温度差ΔＴに応じて決定される時間だけ一定のエネルギ量を充電するように制御するものとする。
【００４１】
最初に、モータＥＣＵ２１の出力上限値設定手段３２は、ステップＳ１１およびステップＳ２１で図４の（１）の制御をするべきか、（２）または（３）の制御をするべきか、（４）の制御をするべきかの判断を行う。
【００４２】
すなわち、ステップＳ１１で、最低温度Ｔｍｉｎと上側設定温度Ｔｈとを比較して、最低温度Ｔｍｉｎが上側設定温度Ｔｈを超えている場合（Ｔｍｉｎ＞Ｔｈ；（１）に相当）は、ステップＳ１２に進んで、最高温度Ｔｍａｘに応じた処理を行う。一方、最低温度Ｔｍｉｎが上側設定温度Ｔｈ以下である場合（Ｔｍｉｎ≦Ｔｈ）には、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、最低温度Ｔｍｉｎと下側設定温度Ｔｌとを比較して、最低温度Ｔｍｉｎが下側設定温度Ｔｌ未満である場合（Ｔｍｉｎ＜Ｔｌ；（４）に相当）は、ステップＳ２２に進んで、最低温度Ｔｍｉｎに応じた処理を行う。一方、最低温度Ｔｍｉｎが下側設定温度Ｔｌ以上の場合（Ｔｌ≦Ｔｍｉｎ≦Ｔｈ）は、最低温度Ｔｍｉｎが下側設定温度Ｔｌ以上で上側設定温度Ｔｈ以下であることになるので（つまり（２）または（３）に相当）、ステップＳ３１に進む。
【００４３】
まず、ステップＳ１１から進むステップＳ１２は、前記（１）の処理、つまり高温時の処理に相当し、最高温度Ｔｍａｘに対応する出力上限値Ｐｔを取得する。例えば、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎとが図９（ａ）に示すような値であった場合には、出力上限値Ｐｔ（Ｔｍａｘ）がテーブル検索される。検索結果として出力上限値Ｐｔが得られたら、端子Ａから図８のステップＳ５１に進む。
【００４４】
また、ステップＳ１１からステップＳ２１を経て進むステップＳ２２は、前記（４）の処理、つまり低温時の処理に相当し、最低温度Ｔｍｉｎに対応する出力上限値Ｐｔを取得する。例えば、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎとが図９（ｂ）に示すような値であった場合には、出力上限値Ｐｔ（Ｔｍｉｎ）がテーブル検索される。検索結果として出力上限値Ｐｔが得られたら、端子Ａから図８のステップＳ５１に進む。
【００４５】
そして、ステップＳ１１からステップＳ２１を経て進むステップＳ３１からステップＳ４２まで、および前記したステップＳ２２は、最低温度Ｔｍｉｎが下側設定温度Ｔｌと上側設定温度Ｔｈとの間にある場合の処理に相当する。ここで得られる出力上限値Ｐｔは、最低温度Ｔｍｉｎに応じて決定される場合（（３）に相当）と、あらかじめ決められた一定の値（出力上限値Ｐｔｃ）の場合（（２）に相当）とに分けられる。なお、以下の処理においては、（２）の処理が行われているときに、温度差ΔＴが所定値（ばらつき判定温度Ｔｄ）以下になった場合、または所定時間（出力制限時間ｔｒ）が経過した場合には、（３）の処理に移行するものとして説明する。
【００４６】
ステップＳ３１においては、あらかじめ決められた一定の値を出力上限値Ｐｔとして選択するか否かを判定する（ステップＳ３１）。判定条件として出力制限終了フラグＦＦを参照する。出力制限終了フラグＦＦは、あらかじめ決められた一定の値を出力上限値Ｐｔとして選択する時間が一定時間経過した場合などに設定されるフラグである。この出力制限終了フラグＦＦが設定されていなければ（値が「０」であれば）、出力上限値Ｐｔを一定値とする制限を行うことにして、ステップＳ３２に進む。
【００４７】
続いて出力制限を行う時間がカウント中であるか否かを出力制限時間フラグＦＴを参照して判定する（ステップＳ３２）。出力制限時間フラグＦＴは、あらかじめ決められた一定の値を出力上限値Ｐｔとして選択する時間が設定されていることを示すフラグである。出力制限時間フラグＦＴが設定されていなければ（値が「０」であれば）、二次電池６の温度ばらつきの大きさを確認するためにステップＳ３３に進む。
【００４８】
なお、初期条件としては、出力制限終了フラグＦＦ、出力制限時間フラグＦＴは共に設定されていないので、ステップＳ３１からステップＳ３２を経てステップＳ３３に進む。一方、出力上限値Ｐｔを一定値に制限した状態で所定時間が経過するなどして、出力制限終了フラグＦＦが設定された場合（値が「１」）は、出力上限値Ｐｔを一定値に制限する必要はないとみなして、ステップＳ２２に進み、最低温度Ｔｍｉｎで出力上限値Ｐｔを取得する。また、出力制限時間フラグＦＴが設定された場合（値が「１」）は、ステップＳ３６に進む。
【００４９】
ステップＳ３３の二次電池６の温度ばらつきの大きさの判定は、最高温度Ｔｍａｘと最低温度Ｔｍｉｎの温度差ΔＴが、ばらつき判定温度Ｔｄ（例えば１５℃）以上であるか否かを判定する。例えば図１０（ａ）に示すように最低温度Ｔｍｉｎと最高温度Ｔｍａｘとの温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄよりも大きい場合（Ｙｅｓ）、つまり、ばらつきが大きい場合には、ステップＳ３４に進んで、出力制限時間ｔｒの設定を行う。一方、例えば図１１の温度−出力上限値テーブル５２に示すように最低温度Ｔｍｉｎと最高温度Ｔｍａｘとの温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ未満の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２２に進み、最低温度Ｔｍｉｎで、温度−出力上限値テーブル５２から出力上限値Ｐｔ（Ｔｍｉｎ）を取得する。
【００５０】
ステップＳ３４では温度差ΔＴから出力制限時間ｔｒをテーブル検索する。例えば、図１０（ａ）に示すように温度差ΔＴが３０℃であった場合には、図１０（ｂ）に示すように、温度差ΔＴ＝３０℃で温度差−出力制限時間テーブル５１を検索して出力制限時間ｔｒ（３０）ｓｅｃを得る。そして、この出力制限時間ｔｒ（３０）ｓｅｃが経過する頃には冷却ファン９（図１参照）により温度差ΔＴが減少すると予測する。
【００５１】
出力制限時間ｔｒをテーブル検索したら、続くステップＳ３５で出力制限時間フラグＦＴを設定する。出力制限時間フラグＦＴに「１」が設定されると、以降の処理においては、出力制限時間ｔｒが経過するまではステップＳ３２からステップＳ３６に進むことになる。つまり、一度、出力制限時間ｔｒ（出力制限時間フラグＦＴ）がセットされると、その時間が経過するか、システムがリセットされるまでは、再び出力制限時間ｔｒがセットされることはない。
【００５２】
さらに、ステップＳ３６で再び温度差ΔＴと所定値（ばらつき判定温度Ｔｄ）との関係を調べる。温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ未満である場合には、ステップＳ３７で出力制限終了フラグＦＦを設定してからステップＳ２２で最低温度Ｔｍｉｎを用いて出力上限値Ｐｔをマップ検索する。なお、出力制限終了フラグＦＦに「１」が設定されると、以降はステップＳ３１から直接にステップＳ２２に進む。一方、温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以上である場合には、ステップＳ３８に進む。なお、ステップＳ３６は前記のステップＳ３２からステップＳ３３を経ずに処理が進んだ場合に、温度差ΔＴが収束したことを確かめるために設けられている。
【００５３】
ステップＳ３８において、ゼロからカウントアップされる出力制限カウンタＣｔが、ステップＳ３４で取得した出力制限時間ｔｒ未満か否かを判定する。出力制限カウンタＣｔが出力制限時間ｔｒ未満の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３９に進む。出力制限カウンタＣｔが出力制限時間ｔｒに達したら（Ｎｏ）、温度差ΔＴの収束に必要な時間が経過したと判断して、ステップＳ３７で出力制限終了フラグＦＦを設定してから、ステップＳ２２に進んで最低温度Ｔｍｉｎを用いて出力上限値Ｐｔをマップ検索する。
【００５４】
ステップＳ３９およびステップＳ４０では、二次電池ボックス８の冷却ファン９の作動状態を調べる。バッテリＥＣＵ２３から冷却ファン９の作動要求信号ＧＦ１が出力されている場合（ステップＳ３９でＹｅｓ）、および冷却ファン９が作動している場合（ステップＳ３９のＮｏから進むステップＳ４０においてＹｅｓ）は、ステップＳ４１で出力制限カウンタＣｔをカウントアップ（インクリメント）する。一方、バッテリＥＣＵ２３からの作動要求もなく、冷却ファン９が停止している場合（ステップＳ３９、ステップＳ４０で共にＮｏ）は、出力制限カウンタＣｔをカウントアップしない。
【００５５】
出力制限カウンタＣｔがカウントアップされた場合も、されない場合もステップＳ４２で出力上限値Ｐｔを設定する。ここでの出力上限値Ｐｔは、あらかじめ定められた一定値（図６の出力上限値Ｐｔｃ；例えば２ｋＷ）で、温度によらず一定である。
【００５６】
そして、二次電池６の最低温度Ｔｍｉｎ、最高温度Ｔｍａｘ、温度差ΔＴ、温度差ΔＴの収束に要する時間で分岐したそれぞれのケースに応じてステップＳ１２、ステップＳ２２、ステップＳ４２で設定された出力上限値Ｐｔを用いて、ステップＳ５１からステップＳ５４で実際にＰＤＵ７に出力する信号を設定する。すなわち、出力上限値Ｐｔの値に、この制御値が回生であることを示す「−１」を乗算して（ステップＳ５１）、出力上限値ＰｔとエンジンＥＣＵ２２からの要求値Ｐｑとの大小を比較する（ステップＳ５２）。この要求値Ｐｑは、どのくらいの回生エネルギが必要であるかを示す値である。出力上限値Ｐｔが要求値Ｐｑ以下の場合は、二次電池６の温度条件からは出力上限値Ｐｔ以上の回生を行うことができないので、出力上限値Ｐｔだけ回生するように指示する。ここでは、ステップＳ５３で指令フラグＧＴを立てず（「０」のまま）に、ここでの処理を終了する。一方、出力上限値Ｐｔが要求値Ｐｑよりも大きい場合には、要求値Ｐｑの分だけ回生すれば良いので、要求値Ｐｑだけ回生するように指示する。つまり、ステップＳ５４で指令フラグＧＴを設定し（「１」にする）、ここでの処理を終了する。
【００５７】
この制御フローは所定の時間間隔で繰り返され、その都度、最適な出力上限値Ｐｔが設定される。例えば、前記（２）の場合は、最初に図７のステップＳ３１から出力制限時間ｔｒの取得（ステップＳ３４）、および出力制限時間フラグＦＴの設定（ステップＳ３５）を経て、一定値の出力上限値Ｐｔを取得し（ステップＳ４２）、ステップＳ５３もしくはステップＳ５４を経て処理を一端終了する。そして、所定時間経過後に、ステップＳ１１から処理が行われるが、この時間間隔は非常に小さいので再びステップＳ３１に進むことが多い。この場合には、出力制限時間フラグＦＴが設定されているので、ステップＳ３２からステップＳ３６に進む。温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以下になるか、出力制限時間ｔｒが経過するまでは、出力上限値Ｐｔとして所定値を取得し（ステップＳ４２）、ステップＳ５３もしくはステップＳ５４を経て処理を終了させる。そして、この制御フローを何度か繰り返すうちに、温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以下になるか、出力制限時間ｔｒが経過した場合には、ステップＳ３７で出力制限終了フラグＦＦが設定されるので、以降の処理においては、ステップＳ３１からステップＳ２２に進んで最低温度Ｔｍｉｎに応じた出力制限値Ｐｔが選択される。
【００５８】
モータＥＣＵ２１は、指令フラグＧＴに従って、出力上限値Ｐｔもしくは要求値Ｐｑを超えないように回生エネルギを二次電池６に充電させる。要求値Ｐｑに応じて回生を行う場合は、必要十分な回生エネルギ量を充電することができる。出力上限値Ｐｔに応じて回生を行う場合には、二次電池ボックス８の温度に応じて回生エネルギ量に制限がかけられるので、二次電池６に負荷がかかることを防止できる。特に、温度差ΔＴが大きいときに、温度差が減少するか、所定時間経過するまでの間は、一定値を出力上限値として、この値を超えないように充電を行うので、温度がばらついたときでも、二次電池６の充電量がばらついたり、二次電池６に負担がかかることはない。
【００５９】
ここで、二次電池６にかかる負担をさらに低減させるために、二次電池ボックス８の温度に応じた出力上限値Ｐｔの他に、二次電池６の電圧に応じた出力上限値Ｐｖ、バッテリＥＣＵ２３の要求に応じた出力上限値Ｐｂ、二次電池６の残容量（バッテリ残容量；ＳＯＣ）に応じた出力上限値Ｐｓを取得し、これらのうちの最小値を採用して二次電池６の充電量を制御しても良い。
【００６０】
二次電池６の電圧に応じた出力上限値Ｐｖとは、二次電池６の電圧の上限（作動電圧）と下限（戻し電圧）の間に二次電池６の電圧が入るように制御する変数である。この出力上限値Ｐｖは上限値および下限値が決められており、この範囲内で一定割合で増減される。二次電池６の電圧が上限値を超えた状態が所定時間以上続いたときには、例えば上限値から、出力上限値Ｐｖを徐々に下げる。一方、二次電池６の電圧が下限値を超える状態が所定時間以上続いたときは、例えば下限値から、出力上限値Ｐｖを徐々に上げる。
【００６１】
出力上限値Ｐｂは、バッテリＥＣＵ２３が設定する回生出力制限要求フラグに応じて変化する変数である。この出力上限値Ｐｂは、回生出力制限要求フラグが設定時間以上検出されたときには、徐々に下限値まで減少する。一方、回生出力制限要求フラグが設定時間以上キャンセルされたときには、徐々に上限値まで増加する。
【００６２】
バッテリ残容量に応じた出力上限値Ｐｓは、二次電池６の残容量が上限値を上回らないように制限するための値である。二次電池６について測定した電流値と電圧値に基づいて二次電池６の残容量を算出し、算出した残容量について、あらかじめ設定されているバッテリ残容量−出力上限値テーブルを検索することで得られる。出力上限値Ｐｓを用いると、降坂時など回生が続くモードであっても二次電池６の残容量が設定値以上になることを防止できる。
【００６３】
出力上限値Ｐｔ、出力上限値Ｐｖ、出力上限値Ｐｂ、および出力上限値Ｐｓにについて、その大小をモータＥＣＵ２１が比較して、最小値に基づいてＰＤＵ７を制御し、二次電池６に充電を行う。二次電池６の充電を多面的に監視することで、劣化の抑制や、故障の防止を効果的に行うことが可能になる。
【００６４】
そして、前記の制御は二次電池６への充電についての説明であるが、二次電池６からの放電によりモータ３を駆動させる制御も当然に行われる。
放電時は、図４に示すように、二次電池６の最低温度Ｔｍｉｎが上側設定温度Ｔｈを超える場合（（１））と、上側設定温度Ｔｈ以下の場合（（２）、（３）、および（４））の二通りに分けることができる。上側設定温度Ｔｈを超える場合は、最高温度Ｔｍａｘで図６の温度−出力上限値テーブル５２を検索して、出力上限値Ｐｔを得る。上側設定温度Ｔｈ以下では、最低温度Ｔｍｉｎで温度−出力上限値テーブル５２を検索して、出力上限値Ｐｔを得る。なお、出力上限値Ｐｔは、回生時が負の値として取り扱われるのに対して、放電時は正の値のままで取り扱われる。
【００６５】
本発明は前記の実施形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、バイブリッド車両に限定されずに、電気自動車や燃料電池自動車における充放電の制御に適用することができる。
温度検知手段１０の温度センサの数は三つに限定されずに、二つであっても良いし、四つ以上であっても良い。
【００６６】
また、冷却ファン９の作動チェック（ステップＳ３９およびステップＳ４０）は必須の処理ではなく省略することも可能である。さらに、出力制限時間ｔｒを設定せずに、温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以下になるか否かのみで、図４の（２）から（３）への処理の移行を制御しても良い。その逆に、出力制限時間ｔｒの経過のみを図４の（２）から（３）への処理の移行条件とし、温度差ΔＴがばらつき判定温度Ｔｄ以下になるか否かを考慮しない制御であっても良い。
【００６７】
各ＥＣＵ２１，２２，２３，２４は、所定のプログラムにより制御フローを設定したり、変更したりすることが可能に構成されることが望ましい。特に、図５に示す温度差−出力制限時間テーブル５１のプロファイルや、図６に示す温度−出力上限値テーブル５２のプロファイルは、図示しないエディタや入力手段でプロットＤ１，Ｄ２を指定することで任意に変更できることが望ましい。図５および図６は、各プロットＤ１，Ｄ２の間が直線補間されている例を示しているが、プロファイルの作成手法はこれに限定されるものではない。
そして、バッテリＥＣＵ２３とモータＥＣＵ２１は、一つに統合されたＥＣＵであっても良い。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、二次電池の温度を複数箇所で取得し、温度差が大きい場合に、温度によらない一定値で充電電力を制限することで、二次電池に残容量を安定させることができるので、安定した充電、放電を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】二次電池の充放電制御装置を含むハイブリッド車両の駆動装置の構成を示す図である。
【図２】二次電池とＰＤＵの接続の詳細を示す図である。
【図３】出力上限値設定手段を機能分割したブロック図である。
【図４】制御条件としての最低温度条件および温度差条件と出力上限値との対応を示す図である。
【図５】温度差−出力制限時間テーブル
【図６】温度−出力上限値テーブル
【図７】二次電池の温度に着目して行われる充電の制御を示すフローチャートである。
【図８】二次電池の温度に着目して行われる充電の制御を示すフローチャートである。
【図９】温度−出力上限値テーブルであって（ａ）最高温度で出力上限値を取得する場合、（ｂ）最低温度で出力上限値を取得する場合、を説明するための図である。
【図１０】温度ばらつきが大きいときの（ａ）温度−出力上限値テーブル、（ｂ）温度差−出力制限時間テーブルである。
【図１１】最低温度が所定範囲内にある場合に最低温度で出力上限値を取得する場合を説明するための図である。
【符号の説明】
１駆動装置
２エンジン
３モータ
６二次電池
７ＰＤＵ
８二次電池ボックス
９冷却ファン
１０温度検知手段
２１モータＥＣＵ
３２出力上限値設定手段
５１温度差−出力制限時間テーブル
５２温度−出力上限値テーブル
ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３温度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device that charges and / or discharges a secondary battery.
[0002]
[Prior art]
In recent years, hybrid vehicles equipped with an engine and a motor have been put into practical use. In the hybrid vehicle, the motor can function as a generator when the vehicle is braked. For this reason, braking can be performed by converting the kinetic energy of the vehicle into electric energy (regenerative energy). The electric energy obtained by regenerative braking is stored (charged) in a high voltage type secondary battery provided separately from the battery for driving the auxiliary machinery. On the other hand, when acceleration is performed, the stored electric energy is taken out (discharged) from the secondary battery and used. For this reason, the hybrid vehicle can significantly use energy more effectively than a normal vehicle that runs only with a conventional internal combustion engine.
[0003]
Here, when charging or discharging electric energy, it is necessary to pay attention to the charge / discharge characteristics that change depending on the temperature of the secondary battery. This is because the internal resistance increases when the secondary battery is in a low temperature state, and when a large current is discharged, the voltage of the secondary battery decreases and no output is generated. In addition, when attempting to charge with a large current during regeneration in a low temperature state, the voltage of the secondary battery may greatly increase. On the other hand, when the secondary battery is in a high temperature state, the charging efficiency is deteriorated or the temperature is increased accordingly. Such a case is not preferable because it can be a factor for promoting the deterioration of the secondary battery. For this reason, measuring the temperature of a secondary battery and controlling the amount of charge and the amount of discharge according to a measurement result are performed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology, in the case of a configuration in which a plurality of secondary batteries are connected in series, variation in temperature of each secondary battery is not considered. When the temperature of each secondary battery varies greatly, the charging efficiency also varies greatly from secondary battery to secondary battery.If regeneration is performed at this level with high output, the remaining capacity of each secondary battery due to variations in charging efficiency. Will vary greatly. Furthermore, if charging / discharging is repeated in a state in which such temperature variation persists, the variation in remaining capacity increases, which may lead to overcharge or insufficient remaining capacity.
Accordingly, an object of the present invention is to enable stable charge / discharge even when temperature variation occurs in the secondary battery.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present invention for solving the above-mentioned problem is an apparatus for controlling charge / discharge power of a secondary battery comprising a battery pack connected to an electric motor that can be used as a drive source of a vehicle. The temperature sensor is equipped with an upper limit value setting means for acquiring the temperature of the secondary battery and setting the upper limit value of the charge / discharge power based on the minimum temperature condition and the temperature difference condition. Defines the magnitude relationship between the lowest temperature and the specified low and high temperature values. The temperature difference condition calculates the temperature difference between the maximum temperature and the minimum temperature to specify the temperature variation of the secondary battery. If the minimum temperature is between the low temperature value and the high temperature value and the variation in temperature is equal to or greater than the predetermined value, a constant value that does not depend on the temperature is acquired as the upper limit value of the charging power and Secondary battery charge / discharge control to control secondary battery charging power It was the location.
[0006]
The charge / discharge control device for a secondary battery configured as described above is charged when the minimum temperature is within a predetermined range and the temperature difference between the maximum temperature and the minimum temperature is large. A constant value independent of temperature is selected as the upper limit value of power. And charging electric power is controlled so that this fixed value is not exceeded, and it prevents that the remaining capacity of a secondary battery varies greatly.
[0007]
The invention according to claim 2 of the present invention is the secondary battery charge / discharge control device according to claim 1, wherein the output limit time for obtaining a constant value as the upper limit value of the charging power is set according to the temperature difference. It has a time limit setting means, and is configured to control the charging power of the secondary battery so as not to exceed a certain value until the output time limit elapses.
[0008]
Since the temperature difference is considered to decrease with time due to the cooling fan of the secondary battery, etc., by setting the upper limit value of charging power to a constant value until the time set according to the temperature difference elapses, Prevents the remaining capacity of the secondary battery from greatly varying.
[0009]
The invention according to claim 3 of the present invention is the charging / discharging control device for the secondary battery according to claim 1, wherein the charging power of the secondary battery is not exceeded until the temperature difference becomes a predetermined value or less. Configured to control.
[0010]
Until the temperature difference actually decreases to a predetermined value or less, by setting the upper limit value of the charging power to a constant value, it is possible to prevent the remaining capacity of the secondary battery from greatly varying.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the charge / discharge control device for a secondary battery according to the second aspect, the output limit time does not exceed a predetermined value until the output limit time elapses or the temperature difference becomes a predetermined value or less. The charging power of the secondary battery is controlled.
[0012]
By setting the upper limit value of the charging power to a constant value until the temperature difference actually decreases below the predetermined value or until the time when the temperature difference is assumed to be below the predetermined value has elapsed, Prevent large variations in capacity.
[0013]
The invention according to claim 5 of the present invention is the charge / discharge control device for a secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the charging power is determined by paying attention to the temperature of the secondary battery. Set according to the fixed value that is the upper limit value of the battery, the limit value that is set according to the voltage of the secondary battery, the required charge / discharge value set by the control device of the secondary battery, and the remaining capacity of the secondary battery The secondary battery charge / discharge control device controls the charging power of the secondary battery so as not to exceed the minimum value.
[0014]
In addition to controlling the charging power focusing on the temperature of the secondary battery, this charging / discharging control device charges the secondary battery by focusing on the voltage, the requirements of the secondary battery control device, and the remaining capacity of the secondary battery. In consideration of power control, in particular, by controlling the charging power of the secondary battery with the lowest control value obtained from these factors, the remaining capacity of the secondary battery is prevented from greatly varying.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a drive device for a hybrid vehicle including a charge / discharge control device for a secondary battery. In addition, this embodiment controls charging / discharging based on the temperature measured about the secondary battery, and it has mainly illustrated the component relevant to this in FIG.
[0016]
The drive device 1 shown in FIG. 1 has a configuration in which an engine 2 and a motor 3 are directly connected by a rotation shaft S, and the rotation of the rotation shaft S is transmitted to drive wheels W and W via a transmission 4 and a differential device 5. It has become so. The motor 3 functions as a driving means, that is, starts the engine 2 and assists the output of the engine 2 according to the operating state, and also functions as a generator motor, that is, generates electric power during vehicle braking and generates regenerative energy. As well as a role of generating electricity with the output of the engine 2 in accordance with the driving state of the vehicle.
[0017]
A secondary battery 6, which is a high-voltage battery for supplying electric energy for driving or charging regenerative energy during power generation as electric energy, is connected to the motor 3 via a PDU (Power Drive Unit) 7. Has been. The secondary battery 6 is housed in a secondary battery box 8, and the secondary battery box 8 is provided with a cooling fan 9 and a temperature detection means 10.
[0018]
Details of the connection between the secondary battery 6 and the PDU 7 are as shown in FIG.
That is, a cable 13 for obtaining driving power of the auxiliary machinery 12 branches from a cable 11 connecting the secondary battery 6 and the PDU 7, and the cable 13 includes a DC-DC converter 14 and a low voltage battery 15. Is connected. Between the secondary battery 6 and the PDU 7, a secondary battery voltage detector V 1 that detects the voltage of the secondary battery 2, a PDU voltage detector V 2 that detects the voltage across the terminals of the PDU 7, and the secondary battery 6. An input / output current sensor A for detecting the input / output current value is inserted.
[0019]
The secondary battery box 8 includes the secondary battery 6, the cooling fan 9, and the temperature detection means 10 as described above.
The secondary battery 6 is an assembled battery in which a large number of nickel metal hydride batteries are connected in series. That is, the secondary battery 6 is an assembly in which a plurality of modules each composed of a plurality of cells are arranged, but in the present embodiment, it is handled as one component.
The cooling fan 9 is attached to the upper side of the secondary battery box 8 where heat is likely to be trapped in order to lower the temperature in the secondary battery box 8 (that is, the temperature of the secondary battery 6).
The temperature detection means 10 includes three temperature sensors TS1, TS2, TS3. The temperature sensors TS1, TS2, TS3 may be arranged, for example, one on the upper side of the secondary battery 6 (near the place where the cooling fine 9 is installed), one on the lower side, and one in the middle of both. The temperature detection unit 10 can accurately detect the temperature of the secondary battery 6 configured as an assembled battery by disposing a plurality of temperature TS sensors TS1, TS2, and TS3 at different locations.
[0020]
The PDU 7 includes an inverter and the like, and performs driving and regenerative operation of the motor 3 based on a torque command value from a motor ECU (electronic control unit) 21. The inverter is, for example, a PWM (Pulse Width Modulation) inverter using pulse width modulation, and includes a bridge circuit (not shown) in which a plurality of switching elements are bridge-connected.
[0021]
The low-voltage battery 15 is a battery for operating auxiliary machines 12 such as an electric power steering device (not shown) and an air conditioner compressor. The DC-DC converter 14 charges the low voltage battery 15 after reducing the battery voltage of the secondary battery 6 or the voltage of the PDU 7 when the motor 3 is regeneratively operated or boosted.
[0022]
Here, the control system of the drive device 1 will be described.
1 includes an engine ECU 22 that controls the engine 2, a battery ECU 23 that controls the secondary battery box 8 and the low-voltage battery 15 (see FIG. 2), a motor EUC 21 that controls the motor 3, and A transmission ECU 24 that controls the transmission 4 is provided.
[0023]
The engine ECU 22 receives an ignition signal from an ignition (not shown), a throttle opening signal from a throttle opening sensor provided on a throttle pedal (not shown), a rotational speed from an engine rotational speed sensor Nes, and an engine water temperature sensor Tws. The engine water temperature is input and communicated with the other ECUs 21, 23, 24 to set the fuel injection valve injection amount, throttle valve opening, exhaust valve opening, ignition timing, etc., and fuel injection valve (not shown) Send to etc.
[0024]
The battery ECU 23 includes temperature sensors TS1, TS2, TS3 and a cooling fan 9 from the secondary battery box shown in FIG. 2, an input / output current sensor A of the secondary battery 6, and a secondary battery voltage detector V1, The detection value from the DC-DC converter 14 is input, the secondary battery 6 and the low voltage battery 15 are monitored, and necessary control is performed in cooperation with the other ECUs 21, 22, 24. The battery ECU 23 includes temperature selection means 31 that determines the maximum temperature Tmax and the minimum temperature Tmin from the temperatures T1, T2, and T3, and outputs them to the motor ECU 21.
[0025]
The transmission ECU 24 receives a position command signal (not shown), a hydraulic pressure signal of the transmission, etc. from a shift lever (not shown), etc., communicates with the other ECUs 21, 22, 23 to set hydraulic command values and the like. 4 to send.
[0026]
The motor ECU 21 communicates with the other ECUs 22, 23, 24 to set the output of the motor 3 during charging / discharging of the secondary battery 6 and to control the driving of the PDU 7 and the motor 3. The control of the motor 3 by the motor ECU 21 is fed back by detecting the rotation speed of the motor 3 by the rotation speed sensor NmS. The output setting of the motor 3 during charging / discharging of the secondary battery 6 is performed by the output upper limit setting means 32 of the motor ECU 21.
[0027]
The output upper limit setting means 32, which is a characteristic element in the present embodiment, controls the output from the PDU 7 to the secondary battery 6 based on the temperature of the secondary battery 6, and is set here. Charging / discharging is performed so as not to exceed the output upper limit value. From this viewpoint, it can be said that the motor ECU 21 including the output upper limit setting unit 32 functions as a charge / discharge control device for the secondary battery 6.
As can be seen from the functionally divided block diagram shown in FIG. 3, the data inputted to the output upper limit setting means 32 includes the maximum temperature Tmax and the minimum temperature Tmin of the secondary battery 6, the operation request signal GF1 of the cooling fan 9 and the operation. The confirmation signal GF2, the charge / discharge switching flag SF1, the required amount Pq of the regenerative amount and the power generation amount from the engine ECU 22, and the output data are the output upper limit value Pt and the command flag GT. The command flag GT will be described later.
[0028]
Each means divided into functions for the output upper limit setting means 32 will be described in order from the input side. Details of processing realized by each means will be described in the description of the processing flow described later.
[0029]
First, the calculator 41 calculates a temperature difference ΔT by subtracting the minimum temperature Tmin from the maximum temperature Tmax. As described above, the maximum temperature Tmax and the minimum temperature Tmin are selected by the temperature selection means 31 of the battery ECU 23 shown in FIG.
[0030]
The branch determination unit 42 determines necessary control conditions by appropriately using temperature data such as the maximum temperature Tmax, the minimum temperature Tmin, and other flags, and the necessary information so that the output upper limit value Pt can be determined according to the control conditions. Is output to the output upper limit determining means 46. The data input to the branch determination means 42 includes a maximum temperature Tmax, a minimum temperature Tmin, a temperature difference ΔT, an output limit counter Ct counted by the count means 43, an output limit end flag FF set by the flag setting means 44, and The output time limit tr is set by the output time limit flag FT and the time limit setting means 45.
[0031]
As the control conditions described above, the minimum temperature condition and the temperature difference condition shown in FIG. 4 are mainly used. The minimum temperature condition is a condition defined by the magnitude relationship between two preset temperatures Tl and Th (where Tl <Th) and the minimum temperature Tmin. The temperature difference condition is a condition defined by the magnitude relationship between the temperature difference ΔT between the maximum temperature Tmax and the minimum temperature Tmin and a predetermined value (variation determination temperature Td). Incidentally, the control condition is that the minimum temperature Tmin of the secondary battery 6 is
(1) When the upper set temperature Th (high temperature value; for example, 25 ° C.) is exceeded,
(2) Lower set temperature Tl (low temperature value; set to a lower temperature side than upper set temperature Th, for example, minus 14 ° C.) and above upper set temperature Th, and temperature difference ΔT between maximum temperature Tmax and minimum temperature Tmin Exceeds the variation determination temperature Td (for example, 15 ° C.)
(3) When the lower set temperature Tl is not less than the upper set temperature Th and the temperature difference ΔT between the maximum temperature Tmax and the minimum temperature Tmin is within the variation determination temperature Td,
(4) When the temperature is lower than the lower set temperature Tl,
It is set to branch in four ways. Although these are independent control conditions, the control conditions may be changed from (2) to (3) according to the output limit time tr. In this case, the output limit counter Ct, the output limit end flag FF, the output limit time flag FT, and the output limit time tr are used to determine the change.
[0032]
The flag setting unit 44 includes an output limit time flag FT that is referred to when counting the duration (output limit time tr) in the limit of the output upper limit value Pt performed when the temperature difference ΔT exceeds a predetermined value. Then, an output restriction end flag FF for identifying the end of the restriction is set.
[0033]
The time limit setting unit 45 is a unit that searches the table for the output time limit tr according to the temperature difference ΔT. The output limit time tr is a time estimated to be required for the temperature difference ΔT to converge to a predetermined value (variation determination temperature Td; for example, 15 ° C.) or less. The temperature difference-output limit time as shown in FIG. It is defined in the table 51. The temperature difference-output limit time table 51 changes depending on the characteristics of the secondary battery 6 and the driving device 1, but in the example shown in FIG. 5, the temperature limit ΔT exceeds 15 ° C. in the output limit time tr. It is 0 sec until it exceeds 15 ° C., but increases rapidly, and the temperature difference ΔT reaches a maximum value around 35 ° C.
[0034]
The counting means 43 is means for counting up until the output limit counter Ct becomes equal to the output limit time tr. This count-up is performed when a predetermined command signal C1 is output from the cooling monitoring means 47.
[0035]
The cooling monitoring means 47 monitors whether an operation request for the cooling fan 9 (see FIG. 1) of the secondary battery 6 has been made or is actually operating. Specifically, either the operation request signal GF1 for instructing the operation of the cooling fan 9 by the battery ECU 23 or the operation confirmation signal GF2 that is taken out from the cooling fan 9 and indicates that the cooling fan 9 is operating. When one is confirmed, the command signal C1 is output to the counting means 43 so as to count up the output limit counter Ct. This is because if the cooling fan 9 is operated, the temperature difference ΔT decreases, and it is considered that the output upper limit value Pt corresponding to the minimum temperature Tmin or the maximum temperature Tmax can be selected.
[0036]
The output upper limit determining means 46 is a means for searching the table for the output upper limit Pt from the temperature of the secondary battery 6. The table used in this process is determined according to the characteristics of the secondary battery 6 and the characteristics of the driving device 1. An example thereof is shown as a temperature-output upper limit value table 52 in FIG. In the temperature-output upper limit table 52, when the temperatures T1, T2, T3 (horizontal axis) of the secondary battery 6 are specified, the upper limit value (output upper limit value Pt; vertical axis) of the output of the motor 3 at the time of charging / discharging is obtained. It is configured to be obtained. In FIG. 6, the output upper limit value Pt rises from around minus 30 ° C., the gradient increases from the middle, and takes a constant value from around 25 ° C. to around 40 ° C. When this value exceeds the maximum value of around 40 ° C., it starts to decrease and becomes 0 kW at around 55 ° C.
[0037]
Note that values corresponding to the temperatures T1, T2, and T3 of the secondary battery 6 are obtained as the output upper limit value Pt in the cases (1), (3), and (4) of FIG. It depends on either the maximum temperature Tmax selected from T2 or T3 or the minimum temperature Tmin. On the other hand, in the case of (2) (when the temperature difference ΔT is large, that is, when the temperature variation is large), and in the case of charging, a constant value is selected. This constant value is the output upper limit value Pct in FIG. 6, and is 2 kW, for example. As can be seen from the figure, the output upper limit value Pct is a relatively small value, and the amount of charge performed in accordance with this value is suppressed to a small value. When the temperature difference ΔT is large in this way, the temperature inside the vehicle is high, and the temperature detection means 10 (see FIG. 1) has expanded such an ambient temperature, or noise is entered. Therefore, it is possible to prevent the secondary battery 6 from being overcharged or overdischarged by selecting a constant and small output upper limit value Pct without relying on the detected temperature.
[0038]
The charge / discharge switching means 48 in FIG. 3 is discharged from the secondary battery 6 to determine whether the output upper limit value Pt set by the output upper limit value determining means 46 is the amount of energy charged from the motor 3 to the motor 3. A process for specifying whether the amount of energy is supplied to the battery is performed. This process is determined by a determination means (not shown) and is performed with reference to the set charge / discharge switching flag SF1. If the battery is charged, the output upper limit value Pt is output as a negative value, and if discharged, the output is output. The upper limit value Pt is output as a positive value.
[0039]
The request selection means 49 compares the output upper limit value Pt with the request value Pq requested from the engine EUC 22, and outputs the comparison result as a command flag GT. When the required value Pq is smaller than the output upper limit value Pt, there is no need to limit the output, so the command flag GT is set so as to charge / discharge the energy amount corresponding to the required value Pq. On the other hand, when the requested value Pq exceeds the output upper limit value Pt, the command flag GT is set so as to charge / discharge the energy amount corresponding to the output upper limit value Pt. In this case, the reason why the output upper limit value Pt lower than the required value Pq is adopted is that the secondary battery 6 is burdened when the required amount is charged.
[0040]
Here, charge / discharge control performed by paying attention to the temperature of the secondary battery 6 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 7 and 8, taking charge of the secondary battery 6 as an example. As described above, the output upper limit control means 32 charges the optimum energy amount according to the minimum temperature Tmin or the maximum temperature Tmax when the temperatures T1, T2, T3 of the secondary battery box 6 are not varied. If the variations of the temperatures T1, T2, and T3 are large, control is performed so that a constant amount of energy is charged for a time determined according to the temperature difference ΔT.
[0041]
First, the output upper limit setting means 32 of the motor ECU 21 should perform the control of (1) in FIG. 4 in step S11 and step S21, or the control of (2) or (3), (4) Judge whether to control.
[0042]
That is, in step S11, the minimum temperature Tmin is compared with the upper set temperature Th. If the minimum temperature Tmin exceeds the upper set temperature Th (Tmin>Th; corresponding to (1)), the process proceeds to step S12. Thus, processing according to the maximum temperature Tmax is performed. On the other hand, when the minimum temperature Tmin is equal to or lower than the upper set temperature Th (Tmin ≦ Th), the process proceeds to step S21. In step S21, the minimum temperature Tmin is compared with the lower set temperature Tl. If the minimum temperature Tmin is lower than the lower set temperature Tl (Tmin <Tl; corresponding to (4)), the process proceeds to step S22. Then, processing according to the minimum temperature Tmin is performed. On the other hand, when the minimum temperature Tmin is equal to or higher than the lower set temperature Tl (Tl ≦ Tmin ≦ Th), the minimum temperature Tmin is equal to or higher than the lower set temperature Tl and is equal to or lower than the upper set temperature Th (that is, (2) Or (corresponding to (3)), the process proceeds to step S31.
[0043]
First, step S12 that proceeds from step S11 corresponds to the process (1), that is, the process at high temperature, and obtains the output upper limit value Pt corresponding to the maximum temperature Tmax. For example, if the maximum temperature Tmax and the minimum temperature Tmin are values as shown in FIG. 9A, the table is searched for the output upper limit value Pt (Tmax). When the output upper limit value Pt is obtained as a search result, the process proceeds from the terminal A to step S51 in FIG.
[0044]
Step S22, which proceeds from step S11 through step S21, corresponds to the process (4), that is, a process at a low temperature, and acquires an output upper limit value Pt corresponding to the minimum temperature Tmin. For example, when the maximum temperature Tmax and the minimum temperature Tmin are values as shown in FIG. 9B, the table is searched for the output upper limit value Pt (Tmin). When the output upper limit value Pt is obtained as a search result, the process proceeds from the terminal A to step S51 in FIG.
[0045]
Steps S31 to S42 that proceed from step S11 through step S21 and step S22 described above correspond to the process when the minimum temperature Tmin is between the lower set temperature Tl and the upper set temperature Th. The output upper limit value Pt obtained here is determined according to the minimum temperature Tmin (corresponding to (3)), and is a predetermined value (output upper limit value Ptc) (corresponding to (2)). ). In the following process, when the process (2) is being performed, if the temperature difference ΔT falls below a predetermined value (variation determination temperature Td), or a predetermined time (output limit time tr) has elapsed. In such a case, it is assumed that the process proceeds to the process (3).
[0046]
In step S31, it is determined whether or not a predetermined value is selected as the output upper limit value Pt (step S31). The output restriction end flag FF is referred to as a determination condition. The output restriction end flag FF is a flag that is set when a predetermined time elapses for selecting a predetermined value as the output upper limit value Pt. If the output restriction end flag FF is not set (if the value is “0”), the output upper limit value Pt is restricted to a constant value, and the process proceeds to step S32.
[0047]
Subsequently, it is determined with reference to the output limit time flag FT whether or not the time for performing the output limit is being counted (step S32). The output time limit flag FT is a flag indicating that a time for selecting a predetermined value as the output upper limit value Pt is set. If the output time limit flag FT is not set (if the value is “0”), the process proceeds to step S33 in order to confirm the magnitude of temperature variation of the secondary battery 6.
[0048]
Note that as the initial condition, neither the output limit end flag FF nor the output limit time flag FT is set, and the process proceeds from step S31 to step S33 through step S32. On the other hand, when the output limit end flag FF is set (the value is “1”), for example, when a predetermined time elapses while the output upper limit value Pt is limited to a constant value, the output upper limit value Pt is set to a constant value. Assuming that there is no need to limit, the process proceeds to step S22, and the output upper limit value Pt is acquired at the minimum temperature Tmin. If the output time limit flag FT is set (value is “1”), the process proceeds to step S36.
[0049]
The determination of the magnitude of the temperature variation of the secondary battery 6 in step S33 determines whether or not the temperature difference ΔT between the maximum temperature Tmax and the minimum temperature Tmin is equal to or greater than the variation determination temperature Td (for example, 15 ° C.). For example, as shown in FIG. 10A, when the temperature difference ΔT between the minimum temperature Tmin and the maximum temperature Tmax is larger than the variation determination temperature Td (Yes), that is, when the variation is large, the process proceeds to step S34. The output time limit tr is set. On the other hand, when the temperature difference ΔT between the minimum temperature Tmin and the maximum temperature Tmax is less than the variation determination temperature Td (No) as shown in the temperature-output upper limit table 52 of FIG. 11, for example, the process proceeds to step S22 and the minimum temperature Tmin Thus, the output upper limit value Pt (Tmin) is acquired from the temperature-output upper limit value table 52.
[0050]
In step S34, a table search is performed for the output limit time tr from the temperature difference ΔT. For example, when the temperature difference ΔT is 30 ° C. as shown in FIG. 10A, the temperature difference-output limit time table 51 is stored at the temperature difference ΔT = 30 ° C. as shown in FIG. The output limit time tr (30) sec is obtained by searching. Then, it is predicted that the temperature difference ΔT is reduced by the cooling fan 9 (see FIG. 1) when the output limit time tr (30) sec elapses.
[0051]
When the table is searched for the output time limit tr, the output time limit flag FT is set in the subsequent step S35. When “1” is set in the output time limit flag FT, in the subsequent processing, the process proceeds from step S32 to step S36 until the output time limit tr elapses. That is, once the output limit time tr (output limit time flag FT) is set, the output limit time tr is not set again until the time elapses or the system is reset.
[0052]
Further, in step S36, the relationship between the temperature difference ΔT and the predetermined value (variation determination temperature Td) is examined again. If the temperature difference ΔT is less than the variation determination temperature Td, the output limit end flag FF is set in step S37, and then the output upper limit value Pt is searched for a map using the minimum temperature Tmin in step S22. When “1” is set in the output restriction end flag FF, the process proceeds directly from step S31 to step S22. On the other hand, if the temperature difference ΔT is greater than or equal to the variation determination temperature Td, the process proceeds to step S38. Step S36 is provided to confirm that the temperature difference ΔT has converged when the process proceeds from step S32 to step S33.
[0053]
In step S38, it is determined whether or not the output limit counter Ct counted up from zero is less than the output limit time tr acquired in step S34. If the output limit counter Ct is less than the output limit time tr (Yes), the process proceeds to step S39. When the output limit counter Ct reaches the output limit time tr (No), it is determined that the time necessary for the convergence of the temperature difference ΔT has elapsed, the output limit end flag FF is set in step S37, and the process proceeds to step S22. The map is searched for the output upper limit value Pt using the minimum temperature Tmin.
[0054]
In step S39 and step S40, the operating state of the cooling fan 9 of the secondary battery box 8 is examined. When the operation request signal GF1 of the cooling fan 9 is output from the battery ECU 23 (Yes in Step S39), and when the cooling fan 9 is operating (Yes in Step S40 that proceeds from No in Step S39), Step S41 is performed. The output limit counter Ct is counted up (incremented). On the other hand, when there is no operation request from the battery ECU 23 and the cooling fan 9 is stopped (both No in step S39 and step S40), the output limit counter Ct is not counted up.
[0055]
Whether or not the output limit counter Ct is counted up, the output upper limit value Pt is set in step S42. The output upper limit value Pt here is a predetermined constant value (the output upper limit value Ptc in FIG. 6; for example, 2 kW), and is constant regardless of the temperature.
[0056]
Then, the output upper limit set in step S12, step S22, and step S42 according to each case branched according to the time required for convergence of the minimum temperature Tmin, maximum temperature Tmax, temperature difference ΔT, temperature difference ΔT of the secondary battery 6 Using the value Pt, a signal to be actually output to the PDU 7 is set from step S51 to step S54. That is, the value of the output upper limit value Pt is multiplied by “−1” indicating that this control value is regenerative (step S51), and the magnitude of the output upper limit value Pt and the required value Pq from the engine ECU 22 is compared. (Step S52). This required value Pq is a value indicating how much regenerative energy is required. When the output upper limit value Pt is less than or equal to the required value Pq, regeneration is not possible beyond the output upper limit value Pt from the temperature condition of the secondary battery 6, so that the regeneration is performed only by the output upper limit value Pt. Here, in step S53, the command flag GT is not set (it remains “0”), and the process here ends. On the other hand, when the output upper limit value Pt is larger than the required value Pq, it is sufficient to regenerate by the required value Pq, so that the required value Pq is regenerated. That is, the command flag GT is set (set to “1”) in step S54, and the process here ends.
[0057]
This control flow is repeated at predetermined time intervals, and an optimum output upper limit value Pt is set each time. For example, in the case of (2) above, the output upper limit value of a constant value is obtained through first obtaining the output limit time tr from step S31 in FIG. 7 (step S34) and setting the output limit time flag FT (step S35). Pt is acquired (step S42), and the process is temporarily terminated through step S53 or step S54. Then, after the predetermined time elapses, the processing is performed from step S11. Since this time interval is very small, the process often proceeds to step S31 again. In this case, since the output time limit flag FT is set, the process proceeds from step S32 to step S36. Until the temperature difference ΔT becomes equal to or less than the variation determination temperature Td or until the output limit time tr elapses, a predetermined value is acquired as the output upper limit value Pt (step S42), and the process is terminated through step S53 or step S54. If the temperature difference ΔT becomes equal to or less than the variation determination temperature Td while the control flow is repeated several times, or if the output limit time tr has elapsed, the output limit end flag FF is set in step S37. In the subsequent processing, the process proceeds from step S31 to step S22, and the output limit value Pt corresponding to the minimum temperature Tmin is selected.
[0058]
The motor ECU 21 charges the secondary battery 6 with regenerative energy so as not to exceed the output upper limit value Pt or the required value Pq according to the command flag GT. When regeneration is performed according to the required value Pq, a necessary and sufficient amount of regenerative energy can be charged. When regeneration is performed according to the output upper limit value Pt, the amount of regenerative energy is limited according to the temperature of the secondary battery box 8, so that it is possible to prevent the secondary battery 6 from being loaded. In particular, when the temperature difference ΔT is large, until the temperature difference decreases or until a predetermined time elapses, a constant value is set as the output upper limit value, and charging is performed so as not to exceed this value. Even at times, the charge amount of the secondary battery 6 does not vary, and the secondary battery 6 is not burdened.
[0059]
Here, in order to further reduce the burden on the secondary battery 6, in addition to the output upper limit value Pt corresponding to the temperature of the secondary battery box 8, the output upper limit value Pv corresponding to the voltage of the secondary battery 6, the battery The output upper limit value Pb according to the request of the ECU 23 and the output upper limit value Ps according to the remaining capacity (battery remaining capacity; SOC) of the secondary battery 6 are acquired, and the minimum value of these is adopted and the secondary battery 6 is adopted. The amount of charge may be controlled.
[0060]
The output upper limit value Pv corresponding to the voltage of the secondary battery 6 is a variable that controls the voltage of the secondary battery 6 to be between the upper limit (operating voltage) and the lower limit (return voltage) of the voltage of the secondary battery 6. It is. The output upper limit value Pv has an upper limit value and a lower limit value, and is increased or decreased at a constant rate within this range. When the state where the voltage of the secondary battery 6 exceeds the upper limit value continues for a predetermined time or longer, the output upper limit value Pv is gradually decreased from the upper limit value, for example. On the other hand, when the state where the voltage of the secondary battery 6 exceeds the lower limit value continues for a predetermined time or more, the output upper limit value Pv is gradually increased from the lower limit value, for example.
[0061]
The output upper limit value Pb is a variable that changes according to the regenerative output restriction request flag set by the battery ECU 23. This output upper limit Pb gradually decreases to the lower limit when the regenerative output restriction request flag is detected for a set time or longer. On the other hand, when the regenerative output restriction request flag is canceled for a set time or more, it gradually increases to the upper limit value.
[0062]
The output upper limit value Ps corresponding to the remaining battery capacity is a value for limiting the remaining capacity of the secondary battery 6 so as not to exceed the upper limit value. By calculating the remaining capacity of the secondary battery 6 based on the current value and the voltage value measured for the secondary battery 6, and searching a preset remaining battery capacity-output upper limit value table for the calculated remaining capacity. can get. By using the output upper limit value Ps, it is possible to prevent the remaining capacity of the secondary battery 6 from exceeding a set value even in a mode in which regeneration continues such as when descending downhill.
[0063]
The motor ECU 21 compares the output upper limit value Pt, the output upper limit value Pv, the output upper limit value Pb, and the output upper limit value Ps, controls the PDU 7 based on the minimum value, and charges the secondary battery 6. Do. By monitoring the charging of the secondary battery 6 from various angles, it is possible to effectively suppress deterioration and prevent failure.
[0064]
The above control is about charging the secondary battery 6, but naturally the control for driving the motor 3 by the discharge from the secondary battery 6 is also performed.
At the time of discharging, as shown in FIG. 4, when the minimum temperature Tmin of the secondary battery 6 exceeds the upper set temperature Th ((1)), and when it is lower than the upper set temperature Th ((2), (3), And (4)). When the upper set temperature Th is exceeded, the temperature-output upper limit value table 52 of FIG. 6 is searched for the maximum temperature Tmax to obtain the output upper limit value Pt. Below the upper set temperature Th, the temperature-output upper limit value table 52 is searched at the minimum temperature Tmin to obtain the output upper limit value Pt. The output upper limit value Pt is treated as a negative value during regeneration, while being treated as a positive value during discharge.
[0065]
The present invention is not limited to the above embodiment and can be widely applied.
For example, the present invention is not limited to a hybrid vehicle, and can be applied to charge / discharge control in an electric vehicle or a fuel cell vehicle.
The number of temperature sensors of the temperature detection means 10 is not limited to three, but may be two or four or more.
[0066]
The operation check of the cooling fan 9 (step S39 and step S40) is not an essential process and can be omitted. Further, the process transition from (2) to (3) in FIG. 4 may be controlled only by whether or not the temperature difference ΔT is equal to or less than the variation determination temperature Td without setting the output limit time tr. . On the contrary, only the elapse of the output limit time tr is set as the process transition condition from (2) to (3) in FIG. 4, and the control does not consider whether or not the temperature difference ΔT is less than or equal to the variation determination temperature Td. May be.
[0067]
Each of the ECUs 21, 22, 23, and 24 is preferably configured to be able to set or change the control flow by a predetermined program. In particular, the profile of the temperature difference-output limit time table 51 shown in FIG. 5 and the profile of the temperature-output upper limit table 52 shown in FIG. 6 are arbitrary by specifying plots D1 and D2 with an editor or input means (not shown). It is desirable to be able to change to 5 and 6 show an example in which the plots D1 and D2 are linearly interpolated, but the profile creation method is not limited to this.
The battery ECU 23 and the motor ECU 21 may be integrated into one ECU.
[0068]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the temperature of the secondary battery is acquired at a plurality of locations and the temperature difference is large, the remaining power is stabilized in the secondary battery by limiting the charging power with a constant value independent of the temperature. Therefore, stable charging and discharging can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a drive device for a hybrid vehicle including a charge / discharge control device for a secondary battery.
FIG. 2 is a diagram showing details of connection between a secondary battery and a PDU.
FIG. 3 is a block diagram in which output upper limit setting means is divided into functions.
FIG. 4 is a diagram showing a correspondence between a minimum temperature condition and a temperature difference condition as control conditions and an output upper limit value.
FIG. 5: Temperature difference-output time limit table
FIG. 6 Temperature-output upper limit value table
FIG. 7 is a flowchart showing charging control performed by paying attention to the temperature of the secondary battery.
FIG. 8 is a flowchart showing charge control performed by paying attention to the temperature of the secondary battery.
FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining a case of (a) obtaining an output upper limit value at a maximum temperature and (b) obtaining an output upper limit value at a minimum temperature in a temperature-output upper limit table.
10A is a temperature-output upper limit value table and FIG. 10B is a temperature difference-output limit time table when temperature variation is large. FIG.
FIG. 11 is a diagram for explaining a case where an output upper limit value is acquired at the minimum temperature when the minimum temperature is within a predetermined range.
[Explanation of symbols]
1 Drive unit
2 Engine
3 Motor
6 Secondary battery
7 PDU
8 Secondary battery box
9 Cooling fan
10 Temperature detection means
21 Motor ECU
32 Output upper limit value setting means
51 Temperature difference-output time limit table
52 Temperature-Output Upper Limit Table
TS1, TS2, TS3 Temperature sensor

Claims

An apparatus for controlling charge / discharge power of a secondary battery comprising an assembled battery connected to an electric motor that can be used as a vehicle drive source,
Obtaining the temperature of the secondary battery with a plurality of temperature sensors, comprising an upper limit value setting means for setting an upper limit value of charge and discharge power based on the minimum temperature condition and the temperature difference condition,
The minimum temperature condition defines a magnitude relationship between the minimum temperature of the acquired secondary battery temperatures and a predetermined low temperature value and high temperature value,
The temperature difference condition defines a temperature variation of the secondary battery by calculating a temperature difference between the maximum temperature and the minimum temperature,
When the minimum temperature is between a low temperature value and a high temperature value and the temperature variation is equal to or greater than a predetermined value, a constant value that does not depend on the temperature is acquired as the upper limit value of the charging power so as not to exceed the constant value. A charge / discharge control device for a secondary battery, wherein the charge power of the secondary battery is controlled.

Output limit time setting means for setting an output limit time for acquiring the constant value as an upper limit value of charging power according to the temperature difference, so that the constant value is not exceeded until the output limit time has elapsed. The charge / discharge control device for a secondary battery according to claim 1, wherein the charge power of the secondary battery is controlled.

The charging / discharging control device of the secondary battery according to claim 1, wherein charging power of the secondary battery is controlled so as not to exceed the predetermined value until the temperature difference becomes equal to or less than a predetermined value.

3. The secondary battery according to claim 2, wherein charging power of the secondary battery is controlled so as not to exceed the predetermined value until the output limit time elapses or the temperature difference becomes a predetermined value or less. Battery charge / discharge control device.

In the charging / discharging control apparatus of the secondary battery as described in any one of Claims 1-4,
The constant value which is an upper limit value of charging power determined by paying attention to the temperature of the secondary battery;
A limit value set according to the voltage of the secondary battery;
Charge / discharge required values set by the control device of the secondary battery,
A limit value set according to the remaining capacity of the secondary battery;
The charge power of the secondary battery is controlled so as not to exceed the minimum value of these.