JP4145448B2 - Power storage device remaining capacity detection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電装置の残容量を検出する蓄電装置の残容量検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、車両走行用の駆動源としてエンジンの他にモータを備えたハイブリッド車両が知られている。
このハイブリッド車両の一種に、モータをエンジンの出力を補助する補助駆動源として使用するパラレルハイブリッド車がある。このパラレルハイブリッド車は、例えば、加速時においてはモータによってエンジンの出力をアシストし、減速時においては、減速回生によってバッテリ等への充電を行うなど、様々な制御を行い、バッテリの残容量を確保しつつ運転者の要求を満足できるようになっている。
【0003】
このバッテリの残容量を検出する方法として、バッテリ電流を積算して残容量を算出する方法がある。これは、所定のタイミングでバッテリ電流を検知して、この値を積算して残容量を検出する方法である。
しかし、バッテリ電流を検知する電流センサの精度が悪い場合、検知された電流値には誤差が生じることとなる。上述したように、本方法ではバッテリの残容量はこの電流値を積算して得られるものであるから、電流値と共に誤差をも積算することとなり、この結果、算出される残容量の値には大きな誤差が含まれることとなる。このように、電流積算による残容量の算出は、算出された残容量の値に誤差が生じてしまうため、残容量の検出精度が悪いという欠点があった。
【0004】
また、上述した電流積算によるバッテリ残容量検出方法の他に、バッテリの開放電圧からバッテリ残容量を検出する方法がある。
これは、バッテリ電流、バッテリ端子電圧を所定の間隔で複数サンプリングし、これらのサンプリングデータをもとに、バッテリ電流=0の時のバッテリ端子電圧、即ち開放電圧を推定し、バッテリ固有の残容量―開放電圧特性から、上述の開放電圧に対応する残容量を検出するものである。
この残容量検出方法は、前述した電流積算による残容量検出に比べ、残容量検出精度が高いという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のバッテリの開放電圧からバッテリ残容量を検出する方法では、バッテリ電流の変化量が大きい期間においては、開放電圧を正確に推定することができ残容量検出に有効に活用することができるが、一方、バッテリ電流が一定である期間においては、開放電圧の推定が困難となるという欠点があった。
【0006】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、残容量の検出精度を向上させ、且つ、リアルタイムで残容量の検出が可能な蓄電装置の残容量検出装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、車両の駆動源として搭載された蓄電装置(実施形態では、バッテリ1)の電流(実施形態では、バッテリ電流Ibatt)を所定のタイミングで検出する電流検出手段(実施形態では、電流センサ1−2)と、車両走行時に前記電流検出手段によって0である電流値が検出された時点から、前記蓄電装置の端子電圧が安定するまでの時間内で設定された所定時間後(実施形態では、負荷リリース1秒後)の前記蓄電装置の端子電圧(実施形態では、バッテリ電圧Vbatt)を検出する電圧検出手段(実施形態では、電圧センサ1−1)と、前記電流検出手段によって検出された電流値から、0である電流値が検出される直前の前記蓄電装置の状態が充電あるいは放電であるかを判断する状態判断手段(実施形態では、バッテリ制御装置5によって実施され、ステップS7にあたる)と、前記蓄電装置の温度を検出する温度検出手段(実施形態では、温度センサ1−3)と、前記電流検出手段により検出された電流値が0になったときに、前記電圧検出手段によって検出された前記蓄電装置の端子電圧と、前記状態判断手段によって検出された前記蓄電装置の状態と、前記蓄電装置の温度とに基づいて求められる端子電圧の時間的推移から推定開放電圧を求め、該推定開放電圧から前記蓄電装置の残容量を求める第1の残容量検出手段(実施形態では、バッテリ制御装置5)と、前記電流検出手段によって検出された電流値を積算することで残容量を求める第2の残容量算出手段と、前記第2の残容量算出手段によって求められた残容量を、前記第1の残容量検出手段によって求められた残容量に基づいて補正する補正手段と、を具備することを特徴とする。
【0008】
このように、所定のタイミングでバッテリ負荷が0であるか否かを検知することにより、バッテリの負荷がリリース、即ち0となった場合には、必ず、バッテリの開放電圧による残容量検出が可能となり、より正確な蓄電装置の残容量を検出することが可能となる。
また、負荷リリース直後においては、蓄電装置の開放電圧は大きく変化する特性を持つが、このように蓄電装置の開放電圧が動的な挙動を示している領域においても、開放電圧から残容量の検出が可能となるため、蓄電装置の残容量を正確に検出できるだけでなく、リアルタイムで残容量の検出が可能となる。
【0010】
また、誤差が大きいとされる電流積算によって算出された残容量を、蓄電装置の開放電圧から残容量を求める第1の残容量検出手段、即ち電流積算に比べ蓄電装置の残容量検出精度が格別に優れた検出手段によって求められた残容量に基づいて補正することにより、より正確な蓄電装置の残容量を検出することが可能となる。即ち、蓄電装置の残容量検出精度が向上するという効果が得られる。
【0011】
また、請求項2に記載の発明は、前記第1の残容量検出手段が、前記温度検出手段によって検出された前記蓄電装置の温度に基づいて温度別に設定された開放電圧−残容量特性マップにより前記蓄電装置の残容量を求め、前記開放電圧−残容量特性マップは、温度が低くなるほどなだらかになる前記蓄電装置の端子電圧の時間的推移の温度に対する挙動に基づき決定されることを特徴とする。
これにより、蓄電装置の残容量をより正確に検出することが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1はパラレルハイブリッド車両において適応した実施形態を示している。この図において、符号1は高圧系のバッテリであり、複数のセルを直列に接続したモジュールを1単位として、更に複数個のモジュールを直列に接続して構成されている。
【0013】
このバッテリ1には、バッテリ1の端子電圧を検出する電圧センサ1−1、電流を検出する電流センサ1−2、温度を検出する温度センサ1−3がそれぞれ設けられており、各センサは、後述するバッテリ制御装置5からの信号に対応して、バッテリ端子電圧Vbatt、電流Ibatt、温度Tbattを検出し、バッテリ制御装置5に出力する。
続いて、符号2はパワードライブユニットであり、スイッチング素子が2つ直列接続されたものが3つ並列接続されて構成されている。
【0014】
符号3は燃料の燃焼エネルギーで作動するエンジンであり、符号4はエンジン3と併用して用いられ、電気エネルギーで作動するモータである。エンジン3及びモータ4の両方の駆動力は、オートマチックトランスミッションあるいはマニュアルトランスミッションよりなるトランスミッション(図示せず)を介して駆動輪(図示せず)に伝達される。また、ハイブリッド車両の減速時には、駆動輪からモータ4に駆動力が伝達され、モータ4は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、バッテリ1の充電を行う。なお、駆動用のモータ4とは別に、バッテリ1の充電用の発電機を備える構成としてもよい。
【0015】
モータ4の駆動及び回生は、モータ制御装置6からの制御指令を受けてパワードライブユニット2により行われる。具体的には、パワードライブユニット2内部のスイッチング素子がモータ制御装置6によってオン、オフされることにより、バッテリ1からの電力が三相線を介してモータ2に供給されたり、あるいは、モータ2の回生電力がバッテリ1に供給される。
【0016】
バッテリ制御装置5は、所定のタイミングで電圧センサ1−1によって検出されたバッテリ端子電圧Vbatt、電流センサ1−2によって検出されたバッテリ電流Ibatt、温度センサ1−3によって検出されたバッテリ温度Tbattを受け取り、これらの値からバッテリ残容量SOCの検出を行う。
【0017】
符号7は、エンジン制御装置であり、エンジン回転数NE、車速等を所定期間毎にモニタして、モータ回生や、アシスト、減速などのモードを判断する。更に、エンジン制御装置7は、上述のモード判定の結果と、バッテリ制御装置5から送信された残容量SOCからアシスト/回生量の決定を行うと共に、燃料量や点火時期の調節などエンジン3の制御を行う。
なお、バッテリ制御装置5、モータ制御装置6、エンジン制御装置7は、CPU(中央演算装置)およびメモリにより構成され、制御装置の機能を実現するためのプログラムを実行することによりその機能を実現させる。
【0018】
次に、上述した構成からなる本発明の第1の実施形態におけるバッテリ残容量検出について図2を参照して詳細に説明する。なお、以下に述べる各処理は、全てバッテリ制御装置5のメモリに格納されているプログラムを実行することによりその処理を遂行する。
【0019】
先ず、図2においてイグニッションがオンされると、ステップS1において、バッテリ制御装置5は、電圧センサ1−1、温度センサ1−3から、バッテリ端子電圧Vbatt、バッテリ温度Tbattを受け取り、これらの値を元にステップS2においてバッテリ残容量SOCを検出する。
ところで、ステップS1においては、車両は走行していないため、バッテリ1には電流が流れていない状態にある。このように、ある所定の期間以上バッテリ電流Ibattが流れていない状態におけるバッテリ端子電圧Vbattは、開放電圧OCVとみなすことができる。
【0020】
図3に、このバッテリ1における開放電圧OCV−残容量SOC特性を示す。この図に示すように、バッテリ1の開放電圧OCVと残容量SOCとは相関関係があり、また、バッテリ温度Tbattによりこの相関関係が相違する。したがって、バッテリの開放電圧OCV及び、その時点におけるバッテリ温度Tbattに対応する開放電圧OCV−残容量SOC特性とから、バッテリ残容量SOCを検出することができる。
また、この開放電圧OCV−残容量SOC特性は各温度別に設けられバッテリ制御装置5内の不揮発性メモリに格納されている。
【0021】
次に、ステップS2においてバッテリ制御装置5が実行する処理について詳しく説明する。まず、バッテリ制御装置5は、ステップS1において検出されたバッテリ温度Tbattに対応する開放電圧OCV−残容量SOC特性を上述のメモリから読み出し、この開放電圧OCV−残容量SOC特性を参照して、ステップS1において同じく検出されたバッテリ端子電圧Vbattに対応する残容量SOCを検出する。これにより、正確なバッテリ残容量SOCを求めることができる。
【0022】
次に、車両の走行が開始されると、バッテリ電流Ibattの値は0から変化する。そして、ステップS3において、バッテリ制御装置5は電流センサ1−2によって検出されたバッテリ電流Ibattを受け取り、このバッテリ電流Ibattを積算することによりバッテリ残容量SOCを算出する。
続いてステップS4において、バッテリ制御装置5は温度センサ1−3からバッテリ温度Tbattを受け取る。
次に、ステップS5において、バッテリ制御装置5は現在のバッテリ1の負荷が0であるか否かを判断する。即ち、電流センサ1−2からバッテリ電流Ibattを受け取り、この値が0であれば負荷=0であると判断する。
【0023】
そして、ステップS5において負荷が0であった場合には、ステップS6に移行し、負荷リリースから所定時間後に、例えば1秒後に、その時点でのバッテリ端子電圧Vbattを電圧センサ1−1から受け取る。
ついで、ステップS7において負荷リリース前の状態、即ち、電流センサ1−2によって検出されたバッテリ電流Ibattが0であった時点以前のバッテリ1の状態が放電であったか、充電であったかを判断する。これは、バッテリ1に流れる電流Ibattの向きから判断することができる。
【0024】
そして、ステップS7において負荷リリース前の状態が放電であった場合には、ステップS8へ移行し、ステップS6において検出された負荷リリース1秒後のバッテリ端子電圧Vbattからバッテリ残容量SOCを検出する。以下、この処理について詳しく説明する。
【0025】
まず図5に、ある残容量における負荷リリース後のバッテリ端子電圧Vbattの推移を示す。図に示すように、負荷がリリースされてからバッテリ端子電圧Vbattが安定するまでに少々の時間(具体的には1〜3分、約60〜180sec程度)を要する。
【0026】
負荷リリース前のバッテリ1の状態が充電であった場合は、図5のL1に示すように、バッテリ端子電圧Vbattは時間と共に徐々に低下し、一方、負荷リリース前のバッテリ1の状態が放電であった場合には、図5のL2に示すように、バッテリ端子電圧Vbattは時間と共に徐々に上昇し、L1及びL2はある電圧値に集束し、安定する。この安定時のバッテリ端子電圧Vbattが開放電圧OCVである。
【0027】
上述したように、負荷がリリースされた後のバッテリ端子電圧Vbattの推移は負荷リリース前のバッテリ状態、即ち負荷リリース前にバッテリ1が充電状態であったのか、あるいは放電状態にあったのかにより変化する。
また、このバッテリ端子電圧Vbattの負荷リリース後の推移は、バッテリ残容量SOC、及びバッテリ温度Tbattによっても変化する。
言い換えれば、バッテリ温度Tbatt、残容量SOC、負荷リリース前のバッテリ状態が等しければ、負荷リリース後のバッテリ端子電圧Vbattの時間的推移はほぼ同じ曲線を描く。
【0028】
図6に、異なるバッテリ温度Tbattにおける負荷リリース後のバッテリ端子電圧Vbattの時間的推移を示す。この図において、M1、M2は負荷リリース前のバッテリ1の状態が充電であった場合におけるバッテリ端子電圧Vbattの挙動であり、このうちM1は、M2にくらべバッテリ温度Tbattが低かった場合を示している。
これに対しN1、N2は負荷リリース前のバッテリ1の状態が放電であった場合におけるバッテリ端子電圧Vbattの挙動であり、このうちN1はN2に比べバッテリ温度Tbattが低かった場合のバッテリ端子電圧Vbattの挙動を示している。
【0029】
この図に示すように、バッテリ温度Tbattが低いほど、負荷リリース後のバッテリ端子電圧Vbattの推移がなだらかであり、電圧が安定するのに長い時間を要する。
【0030】
以上のような特性から、負荷リリース後の経過時間と、その時のバッテリ端子電圧(図5中Q領域のいずれかの値)とから、開放電圧OCVの値を推定することが可能となる。更に、開放電圧OCVと残容量SOCとは、前述したように図3に示すように相関関係があるため、推定した開放電圧OCVからバッテリ残容量SOCを求めることが可能となる。
【0031】
図4に、例えば、負荷リリースから1秒経過した時点での、バッテリ1の端子電圧V0と、この値に対応する残容量SOCとの相関関係を示す。この図において、L1が負荷リリース前のバッテリ状態が充電であった場合におけるバッテリ端子電圧V0−残容量SOC特性であり、L2が負荷リリース前のバッテリ状態が放電であった場合におけるバッテリ端子電圧V0−残容量SOC特性である。
【0032】
なお、図4に示したような負荷リリース1秒後におけるバッテリ端子電圧V0−残容量SOC特性も、開放電圧OCV−残容量SOC特性と同様、温度別に作成されており、バッテリ制御装置5内に設けられた不揮発性メモリに格納されている。
【0033】
次に、ステップS8においてバッテリ制御装置5が行う処理について具体的に説明する。
まず、ステップS4において、温度センサ1−3によって検出されたバッテリ温度Tbattに対応する負荷リリース1秒後のバッテリ端子電圧V0−残容量SOC特性(図4参照)をメモリから読み取る。次に、上述のバッテリ端子電圧V0−残容量SOC特性のうち、放電側の曲線(図4中のL2)を参照してステップS6において電圧センサ1−1によって検出された負荷リリース1秒後のバッテリ端子電圧V0に対応する残容量SOCを検出する。
【0034】
一方、ステップS7においてリリース前のバッテリ状態が充電と判断した場合は、ステップS9へ移行し、ステップS4において温度センサ1−3によって検出されたバッテリ温度Tbattに対応する負荷リリース1秒後のバッテリ端子電圧V0−残容量SOC特性(図4参照)をメモリから読み取る。次に、上述のバッテリ端子電圧V0−残容量SOC特性のうち、充電側の曲線(図4中のL1)を参照してステップS6において電圧センサ1−1によって検出された負荷リリース1秒後のバッテリ端子電圧V0に対応する残容量SOCを検出する。
【0035】
このようにしてバッテリ残容量SOCが検出されると、バッテリ制御装置5はステップS3において電流積算により算出されたバッテリ残容量SOCをステップS8、あるいはステップS9において検出された残容量SOCの値に変更する。
なお、本実施形態では、負荷リリースから1秒後、即ち、電流センサ1−2によって検出されたバッテリ電流Ibattの値が0であった時点から1秒後において、バッテリ端子電圧Vbattを電圧センサ1−1から受け取るが、負荷リリースから何秒後において電圧を検出するかは任意に設定することができる。また、メモリに格納するバッテリ端子電圧−残容量SOC特性も、上述の設定された時刻における特性とする。
【0036】
このように蓄電装置の残容量を検出することにより、負荷リリース直後で開放電圧OCVの変化が大きい領域(図5中のQ領域)においても、検出された開放電圧OCVから残容量SOCを検出することが可能となる。これにより、負荷がリリースされたタイミングにおいてリアルタイムに残容量SOCを検出でき、且、より正確に残容量を検出することが可能となる。
また、ハイブリッド車両や、電気自動車などにおいては、バッテリの残容量がその制御に密接に関わってくるため、残容量検出精度が向上することにより、車両の制御精度も向上する。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による蓄電装置の残容量検出装置よれば、蓄電装置の電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段によって0である電流値が検出された時点から所定時間後の蓄電装置の端子電圧を検出する電圧検出手段と、電流検出手段によって検出された電流値から、0である電流値が検出される直前の蓄電装置の状態が充電あるいは放電であるかを判断する状態判断手段と、電圧検出手段によって検出された蓄電装置の端子電圧と、状態判断手段によって判断された蓄電装置の状態とから蓄電装置の残容量を求める第1の残容量検出手段とを有している。
【0038】
このように構成することにより、負荷リリース直後においては蓄電装置の開放電圧から残容量を検出し、この値に基づいて電流積算によって算出された残夜量を補正する。これにより、蓄電装置の残容量精度を向上させることが可能となる。
また、負荷リリースから所定時間後の蓄電装置の端子電圧及び温度を検出するのみで蓄電装置の残容量を検出できるため、リアルタイムで正確な残容量を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ハイブリッド車両の全体構成図である。
【図2】 本発明の一実施形態における残容量検出装置が行う処理を示すフローチャートである。
【図3】 本発明の一実施形態における蓄電装置の開放電圧−残容量特性を示す図である。
【図4】 本発明の一実施形態における、負荷リリース1秒後の蓄電装置の開放電圧−残容量特性を示す図である。
【図5】 本発明の一実施形態における負荷リリース後の開放電圧の時間的推移を示す図である。
【図6】 本発明の一実施形態におけるバッテリ温度が異なる場合における負荷リリース後の開放電圧の時間的推移を示す図である。
【符号の説明】
1 バッテリ(蓄電装置)
5 バッテリ制御装置
1−1 電圧センサ(電圧検出手段)
1−2 電流センサ(電流検出手段)
1−3 温度センサ(温度検出手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a remaining capacity detection device for a power storage device that detects the remaining capacity of the power storage device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a hybrid vehicle provided with a motor in addition to an engine is known as a driving source for vehicle travel.
One type of hybrid vehicle is a parallel hybrid vehicle that uses a motor as an auxiliary drive source for assisting engine output. This parallel hybrid vehicle, for example, assists the engine output by a motor during acceleration and charges the battery etc. by deceleration regeneration during deceleration to ensure the remaining capacity of the battery. However, the driver's request can be satisfied.
[0003]
As a method for detecting the remaining capacity of the battery, there is a method for calculating the remaining capacity by integrating the battery current. This is a method of detecting the battery current at a predetermined timing and integrating this value to detect the remaining capacity.
However, if the accuracy of the current sensor that detects the battery current is poor, an error occurs in the detected current value. As described above, in this method, the remaining capacity of the battery is obtained by integrating the current value. Therefore, the error is integrated together with the current value, and as a result, the calculated remaining capacity value is Large errors will be included. As described above, the calculation of the remaining capacity based on the current integration has a drawback that the detection accuracy of the remaining capacity is poor because an error occurs in the calculated value of the remaining capacity.
[0004]
In addition to the battery remaining capacity detection method based on the current integration described above, there is a method for detecting the remaining battery capacity from the open circuit voltage of the battery.
This is because the battery current and the battery terminal voltage are sampled at predetermined intervals, and the battery terminal voltage when the battery current = 0, that is, the open-circuit voltage is estimated based on these sampling data, and the remaining capacity specific to the battery -The remaining capacity corresponding to the above open voltage is detected from the open voltage characteristics.
This remaining capacity detection method has an advantage that the remaining capacity detection accuracy is higher than the remaining capacity detection based on the current integration described above.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described method for detecting the remaining battery capacity from the open circuit voltage of the battery, the open circuit voltage can be accurately estimated during a period in which the amount of change in the battery current is large, and can be effectively used for detecting the remaining capacity. However, there is a drawback that it is difficult to estimate the open-circuit voltage during a period in which the battery current is constant.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a remaining capacity detection device for a power storage device that can improve the accuracy of remaining capacity detection and can detect the remaining capacity in real time. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a current detection for detecting a current (battery current Ibatt in the embodiment) of a power storage device (
[0008]
As described above, by detecting whether or not the battery load is zero at a predetermined timing, when the battery load is released, that is, when the battery load becomes zero, it is possible to detect the remaining capacity based on the open voltage of the battery. Thus, the remaining capacity of the power storage device can be detected more accurately.
In addition, the open circuit voltage of the power storage device has a characteristic that changes greatly immediately after the load is released, but the remaining capacity is detected from the open circuit voltage even in the region where the open circuit voltage of the power storage device shows a dynamic behavior. Therefore, not only the remaining capacity of the power storage device can be accurately detected, but also the remaining capacity can be detected in real time.
[0010]
Further, the remaining capacity calculated by current integration, which is assumed to have a large error, is a first remaining capacity detecting means for obtaining the remaining capacity from the open circuit voltage of the power storage device, that is, the remaining capacity detection accuracy of the power storage device is exceptional as compared with current integration. By correcting based on the remaining capacity obtained by the excellent detection means, it is possible to detect the remaining capacity of the power storage device more accurately. That is, the effect that the remaining capacity detection accuracy of the power storage device is improved can be obtained.
[0011]
According to a second aspect of the present invention , the first remaining capacity detecting means is based on an open-circuit voltage-remaining capacity characteristic map set for each temperature based on the temperature of the power storage device detected by the temperature detecting means. The remaining capacity of the power storage device is obtained, and the open-circuit voltage-remaining capacity characteristic map is determined based on the behavior of the terminal voltage of the power storage device with respect to temperature, which becomes gentler as the temperature decreases. .
Thereby, the remaining capacity of the power storage device can be detected more accurately.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment adapted for a parallel hybrid vehicle. In this figure,
[0013]
The
Subsequently,
[0014]
[0015]
The drive and regeneration of the
[0016]
The
[0017]
Reference numeral 7 denotes an engine control device that monitors the engine speed NE, vehicle speed, and the like at predetermined intervals to determine modes such as motor regeneration, assist, and deceleration. Further, the engine control device 7 determines the assist / regeneration amount from the result of the mode determination described above and the remaining capacity SOC transmitted from the
The
[0018]
Next, the remaining battery capacity detection in the first embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described in detail with reference to FIG. Note that each process described below is performed by executing a program stored in the memory of the
[0019]
First, when the ignition is turned on in FIG. 2, in step S1, the
By the way, in step S1, since the vehicle is not traveling, the
[0020]
FIG. 3 shows the open circuit voltage OCV-remaining capacity SOC characteristics of the
The open circuit voltage OCV-remaining capacity SOC characteristic is provided for each temperature and stored in a nonvolatile memory in the
[0021]
Next, the process executed by the
[0022]
Next, when the vehicle starts to travel, the value of the battery current Ibatt changes from zero. In step S3, the
Subsequently, in step S4, the
Next, in step S <b> 5, the
[0023]
If the load is 0 in step S5, the process proceeds to step S6, and the battery terminal voltage Vbatt at that time is received from the voltage sensor 1-1 after a predetermined time, for example, 1 second after the load release.
Next, in step S7, it is determined whether the state before the release of the load, that is, whether the state of the
[0024]
If the state before the release of the load is discharge in step S7, the process proceeds to step S8, and the remaining battery charge SOC is detected from the battery terminal voltage Vbatt one second after the release of the load detected in step S6. Hereinafter, this process will be described in detail.
[0025]
First, FIG. 5 shows the transition of the battery terminal voltage Vbatt after the load release at a certain remaining capacity. As shown in the figure, it takes a little time (specifically, about 1 to 3 minutes, about 60 to 180 seconds) until the battery terminal voltage Vbatt is stabilized after the load is released.
[0026]
When the state of the
[0027]
As described above, the transition of the battery terminal voltage Vbatt after the load is released changes depending on the battery state before the load release, that is, whether the
Further, the transition of the battery terminal voltage Vbatt after the load is released also varies depending on the remaining battery capacity SOC and the battery temperature Tbatt.
In other words, if the battery temperature Tbatt, the remaining capacity SOC, and the battery state before the load release are equal, the temporal transition of the battery terminal voltage Vbatt after the load release draws substantially the same curve.
[0028]
FIG. 6 shows a time transition of the battery terminal voltage Vbatt after the load release at different battery temperatures Tbatt. In this figure, M1 and M2 are behaviors of the battery terminal voltage Vbatt when the state of the
On the other hand, N1 and N2 are behaviors of the battery terminal voltage Vbatt when the state of the
[0029]
As shown in this figure, the lower the battery temperature Tbatt, the smoother the transition of the battery terminal voltage Vbatt after the load release, and it takes a long time for the voltage to stabilize.
[0030]
From the characteristics as described above, the value of the open circuit voltage OCV can be estimated from the elapsed time after the release of the load and the battery terminal voltage at that time (any value in the Q region in FIG. 5). Furthermore, since the open circuit voltage OCV and the remaining capacity SOC have a correlation as shown in FIG. 3 as described above, the remaining battery capacity SOC can be obtained from the estimated open circuit voltage OCV.
[0031]
FIG. 4 shows, for example, the correlation between the terminal voltage V0 of the
[0032]
Note that the battery terminal voltage V0-remaining capacity SOC characteristic after 1 second of load release as shown in FIG. 4 is also created for each temperature in the same manner as the open circuit voltage OCV-remaining capacity SOC characteristic. It is stored in a provided non-volatile memory.
[0033]
Next, the process performed by the
First, in step S4, the battery terminal voltage V0-remaining capacity SOC characteristic (see FIG. 4) after 1 second of load release corresponding to the battery temperature Tbatt detected by the temperature sensor 1-3 is read from the memory. Next, in the battery terminal voltage V0-remaining capacity SOC characteristic, with reference to the discharge-side curve (L2 in FIG. 4), the load release detected by the voltage sensor 1-1 in step S6 is 1 second later. The remaining capacity SOC corresponding to the battery terminal voltage V0 is detected.
[0034]
On the other hand, if it is determined in step S7 that the battery state before release is charging, the process proceeds to step S9, and the battery terminal after 1 second of load release corresponding to the battery temperature Tbatt detected by the temperature sensor 1-3 in step S4. The voltage V0-remaining capacity SOC characteristic (see FIG. 4) is read from the memory. Next, in the battery terminal voltage V0-remaining capacity SOC characteristic, with reference to the charging-side curve (L1 in FIG. 4), one second after the load release detected by the voltage sensor 1-1 in step S6. The remaining capacity SOC corresponding to the battery terminal voltage V0 is detected.
[0035]
When the battery remaining capacity SOC is detected in this way, the
In the present embodiment, the battery terminal voltage Vbatt is set to the
[0036]
By detecting the remaining capacity of the power storage device in this way, the remaining capacity SOC is detected from the detected open-circuit voltage OCV even in a region (Q region in FIG. 5) in which the change in the open-circuit voltage OCV is large immediately after the release of the load. It becomes possible. As a result, the remaining capacity SOC can be detected in real time at the timing when the load is released, and the remaining capacity can be detected more accurately.
In hybrid vehicles, electric vehicles, and the like, the remaining capacity of the battery is closely related to the control thereof, so that the remaining capacity detection accuracy is improved, so that the control accuracy of the vehicle is also improved.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the remaining capacity detection device for a power storage device according to the present invention, a current detection unit that detects a current of the power storage device, and a predetermined time after a time point when a current value of 0 is detected by the current detection unit. A state of determining whether the state of the power storage device immediately before the detection of the current value of 0 is charging or discharging from the voltage detection means for detecting the terminal voltage of the power storage device and the current value detected by the current detection means A determination unit; and a first remaining capacity detection unit that obtains the remaining capacity of the power storage device from the terminal voltage of the power storage device detected by the voltage detection unit and the state of the power storage device determined by the state determination unit. Yes.
[0038]
With this configuration, immediately after the load is released, the remaining capacity is detected from the open voltage of the power storage device, and the remaining night amount calculated by current integration is corrected based on this value. Thereby, the remaining capacity accuracy of the power storage device can be improved.
In addition, since the remaining capacity of the power storage device can be detected simply by detecting the terminal voltage and temperature of the power storage device after a predetermined time from the load release, it is possible to detect the accurate remaining capacity in real time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a hybrid vehicle.
FIG. 2 is a flowchart showing processing performed by a remaining capacity detection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an open circuit voltage-remaining capacity characteristic of a power storage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an open-circuit voltage-remaining capacity characteristic of a power storage device after 1 second of load release in an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a temporal transition of an open-circuit voltage after load release in one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a temporal transition of an open-circuit voltage after load release when battery temperatures are different in an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Battery (power storage device)
5 Battery control device 1-1 Voltage sensor (voltage detection means)
1-2 Current sensor (current detection means)
1-3 Temperature sensor (temperature detection means)
Claims (2)
車両走行時に前記電流検出手段によって0である電流値が検出された時点から、前記蓄電装置の端子電圧が安定するまでの時間内で設定された所定時間後の前記蓄電装置の端子電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された電流値から、0である電流値が検出される直前の前記蓄電装置の状態が、充電あるいは放電であるかを判断する状態判断手段と、
前記蓄電装置の温度を検出する温度検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流値が0になったときに、前記電圧検出手段によって検出された前記蓄電装置の端子電圧と、前記状態判断手段によって検出された前記蓄電装置の状態と、前記蓄電装置の温度とに基づいて求められる端子電圧の時間的推移から推定開放電圧を求め、該推定開放電圧から前記蓄電装置の残容量を求める第1の残容量検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された電流値を積算することで残容量を求める第2の残容量算出手段と、
前記第2の残容量検出手段によって求められた残容量を、第1の残容量検出手段によって求められた残容量に変更する補正手段と、
を具備することを特徴とする蓄電装置の残容量検出装置。Current detection means for detecting a current of a power storage device mounted as a vehicle drive source at a predetermined timing;
The terminal voltage of the power storage device is detected after a predetermined time set within the time from when the current detection unit detects a current value of 0 when the vehicle travels until the terminal voltage of the power storage device becomes stable. Voltage detection means;
State determination means for determining whether the state of the power storage device immediately before a current value of 0 is detected from the current value detected by the current detection means is charging or discharging;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the power storage device;
When the current value detected by the current detection means becomes 0, the terminal voltage of the power storage device detected by the voltage detection means, the state of the power storage device detected by the state determination means , First remaining capacity detection means for obtaining an estimated open-circuit voltage from a temporal transition of the terminal voltage obtained based on the temperature of the power storage device and obtaining a remaining capacity of the power storage device from the estimated open-circuit voltage ;
A second remaining capacity calculating means for calculating the remaining capacity by accumulating the current value detected by said current detecting means,
The remaining capacity et been determined by the second remaining capacity detection means, and correcting means for changing the residual capacity determined by the first remaining capacity detecting means,
A remaining capacity detecting device for a power storage device, comprising:
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