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JP6874652B2 - Battery system - Google Patents
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Description

本発明は、電池システム、特に回生による充電の制限に関する。 The present invention relates to battery systems, in particular limiting regenerative charging.

電気自動車(EV)は、大容量の電池を搭載し、電池からの電力でモータを駆動して走行する。そして、電池の容量が減少した場合には、外部から供給される電力によって電池を充電する。この充電の方式としては、車両に整流器を含む充電器を搭載しておき、家庭用のAC(交流)電源に接続するAC充電と、外部の直流電源に接続するDC充電がある。DC充電は、大容量で急速充電が行える場合が多い。また、走行中は、モータの回生電力による充電が行われる。 An electric vehicle (EV) is equipped with a large-capacity battery and runs by driving a motor with electric power from the battery. Then, when the capacity of the battery decreases, the battery is charged by the electric power supplied from the outside. As this charging method, there are AC charging in which a charger including a rectifier is mounted on the vehicle and connected to a household AC (alternating current) power source, and DC charging in which the vehicle is connected to an external direct current power source. DC charging often has a large capacity and can be quickly charged. Further, during traveling, charging is performed by the regenerative power of the motor.

ここで、電池は使用により劣化し、特に大電流で充放電し続けるとハイレート劣化が生じ、電池が大きく劣化することが知られている。そこで、電池の充放電状態から劣化指標を算出し、劣化指標が所定値以上になった場合に、電池の充放電を制限して、ハイレート劣化による劣化量の上昇を抑制することが提案されている。例えば、特許文献1では、ハイブリッド車両(HV)において、エンジンを始動させることで電池の負荷を下げ、劣化指標の上昇を防止している。 Here, it is known that the battery deteriorates due to use, and particularly when the battery is continuously charged and discharged with a large current, high-rate deterioration occurs and the battery deteriorates significantly. Therefore, it has been proposed to calculate a deterioration index from the charge / discharge state of the battery, and when the deterioration index exceeds a predetermined value, limit the charge / discharge of the battery to suppress an increase in the amount of deterioration due to high-rate deterioration. There is. For example, in Patent Document 1, in a hybrid vehicle (HV), the load on the battery is reduced by starting the engine to prevent an increase in the deterioration index.

なお、劣化指標の算出については、特許文献2,3などにも記載がある。 The calculation of the deterioration index is also described in Patent Documents 2 and 3.

特開2013−125607号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-125607 特開2017−91602号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-91602 特開2017−123245号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-123245

ここで、電気自動車では、エンジンが搭載されていない。また、プラグインハイブリッド車においても、エンジンの駆動を禁止して電気自動車として走行する場合もある。このような電気自動車では、走行中に大電流の放電、大電流の充電が行われるため、ハイブリッド車に比べハイレート劣化が大きくなり、特許文献1のようなハイレート劣化抑制を行うことはできない。そして、劣化指標が所定以上になった場合には充電が禁止されるが、このときに電池容量が少ないと走行不能になってしまうおそれがある。 Here, the electric vehicle is not equipped with an engine. Further, even in a plug-in hybrid vehicle, the driving of the engine may be prohibited and the vehicle may run as an electric vehicle. In such an electric vehicle, since a large current is discharged and a large current is charged while the vehicle is running, the high rate deterioration becomes larger than that of the hybrid vehicle, and the high rate deterioration suppression as in Patent Document 1 cannot be performed. Then, when the deterioration index becomes more than a predetermined value, charging is prohibited, but if the battery capacity is low at this time, the vehicle may not be able to run.

本発明は、電池の劣化指標を算出し、算出した劣化指標が充電についての限界制限ラインを超えた場合に入力を制限する電池システムであって、所定量の充電を行った場合の劣化指標ΣDの増加量を算出し、限界制限ラインから増加量を差し引いた値を走行中の回生による充電を制限する回生制限ラインとして設定する。 The present invention is a battery system that calculates a battery deterioration index and limits input when the calculated deterioration index exceeds the limit limit line for charging, and is a deterioration index ΣD when a predetermined amount of charging is performed. The amount of increase is calculated, and the value obtained by subtracting the amount of increase from the limit limit line is set as the regeneration limit line that limits charging by regeneration during running.

また、現在SOCから電欠までに回生によって増加する劣化指標の第2増加量を算出し、算出された第2増加量を回生制限ラインから差し引いた値を回生一部制限ラインとしてさらに設定することで、走行中の回生による充電を2段階で制限するとよい。 In addition, the second increase in the deterioration index that increases due to regeneration from the current SOC to the power shortage should be calculated, and the value obtained by subtracting the calculated second increase from the regeneration limit line should be further set as the partial regeneration limit line. Therefore, it is advisable to limit the charging by regeneration during running in two stages.

また、劣化指標が回生制限ラインを超えた場合に、回生による充電を禁止するとよい。 Further, when the deterioration index exceeds the regeneration restriction line, charging by regeneration may be prohibited.

また、劣化指標が回生一部制限ラインを超えた場合に、ブレーキと協調する回生による充電を禁止し、エンジンブレーキ相当の回生による充電を許可するとよい。 Further, when the deterioration index exceeds the partial regeneration limit line, charging by regeneration in cooperation with the brake may be prohibited, and charging by regeneration equivalent to the engine brake may be permitted.

本発明によれば、走行時において、劣化指標の増加を抑制するため、走行停止後において所定の充電が可能になり、充電ができずに走行不能となることを防止することができる。 According to the present invention, in order to suppress an increase in the deterioration index during traveling, it is possible to perform a predetermined charging after the traveling is stopped, and it is possible to prevent the vehicle from being unable to travel due to being unable to charge.

実施形態に係る電池システムを搭載した車両の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vehicle which mounted the battery system which concerns on embodiment. 電池システムにおける充電制御の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of charge control in a battery system. 電池システムにおけるSOC、劣化指標、入力電力制限、ブレーキ協調回生制限の状態を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the state of SOC, deterioration index, input power limitation, and brake cooperative regeneration limitation in a battery system.

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described herein.

「全体構成」
図1に、本発明の実施形態に係る電池システムが搭載される車両10を示す。車両10には、電池12が搭載されている。電池12は、例えばニッケル水素二次電池またはリチウムイオン二次電池等の充放電可能な二次電池である。電池12には、コンバータ14を介し、インバータ16が接続されている。コンバータ14は、例えば2つのスイッチング素子とリアクトルを含み、スイッチング素子のスイッチングにより電池12の出力電圧を所定の電圧に昇圧してインバータ16に供給する。なお、コンバータ14は降圧も可能である。インバータ16には、モータジェネレータ(MG)18が接続されており、インバータ16からの交流電流によって、モータジェネレータ18が駆動される。インバータ16は、例えば、2つのスイッチング素子を正負母線間に直列接続したアームを3本有し、各アームの中点がモータジェネレータ18の各相のコイルに接続される。そこで、スイッチング素子のスイッチングを制御することで、所望の3相交流電流がモータジェネレータ18のステータコイルに供給されてモータジェネレータ18が駆動される。なお、スイッチング素子の制御によって、モータジェネレータ18を回生状態として、得られた回生電力で電池12を充電することもできる。
"overall structure"
FIG. 1 shows a vehicle 10 equipped with a battery system according to an embodiment of the present invention. The vehicle 10 is equipped with a battery 12. The battery 12 is a rechargeable secondary battery such as a nickel hydrogen secondary battery or a lithium ion secondary battery. An inverter 16 is connected to the battery 12 via a converter 14. The converter 14 includes, for example, two switching elements and a reactor, and by switching the switching elements, the output voltage of the battery 12 is boosted to a predetermined voltage and supplied to the inverter 16. The converter 14 can also be stepped down. A motor generator (MG) 18 is connected to the inverter 16, and the motor generator 18 is driven by an alternating current from the inverter 16. The inverter 16 has, for example, three arms in which two switching elements are connected in series between the positive and negative bus, and the midpoint of each arm is connected to the coil of each phase of the motor generator 18. Therefore, by controlling the switching of the switching element, a desired three-phase alternating current is supplied to the stator coil of the motor generator 18 to drive the motor generator 18. By controlling the switching element, the motor generator 18 can be put into a regenerative state, and the battery 12 can be charged with the obtained regenerative power.

モータジェネレータ18の出力軸は、デファレンシャルギアなどを含む動力伝達機構20を介し、車輪22に接続されており、モータジェネレータ18の出力によって車輪22が回転され,車両10が走行する。 The output shaft of the motor generator 18 is connected to the wheels 22 via a power transmission mechanism 20 including a differential gear or the like, and the wheels 22 are rotated by the output of the motor generator 18 to run the vehicle 10.

また、電池12には、AC充電装置30が接続されている。このAC充電装置30は整流回路を含み、ACコネクタ32が接続されている。このため、ACコネクタ32に充電ケーブルを介し、商用のAC電源(100V,200V)を接続することで、電池12を充電することができる。また、電池12には、DC充電装置34を介し、DCコネクタ36が接続されている。このため、DCコネクタ36に充電ケーブルを介しDC急速充電器を接続することで、電池12を充電することができる。 Further, an AC charging device 30 is connected to the battery 12. The AC charging device 30 includes a rectifier circuit, and an AC connector 32 is connected to the AC charging device 30. Therefore, the battery 12 can be charged by connecting a commercial AC power source (100V, 200V) to the AC connector 32 via a charging cable. A DC connector 36 is connected to the battery 12 via a DC charging device 34. Therefore, the battery 12 can be charged by connecting the DC quick charger to the DC connector 36 via the charging cable.

また、車両10は、制御装置40を有しており、この制御装置40は車両ECU(Electronic Control Unit)42、モータECU44、電池ECU46を有し、車両の各種動作を制御する。 Further, the vehicle 10 has a control device 40, which has a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 42, a motor ECU 44, and a battery ECU 46, and controls various operations of the vehicle.

車両ECU42には、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー等から運転者の要求を示す信号が入力される。また、車両ECU42には、車速センサからの走行速度を示す信号など車両の状態を示す信号も入力される。また、車両ECU42には、モータECU44、電池ECU46が接続されており、これらからモータジェネレータ18、電池12などの状態を示す信号も供給される。そして、車両ECU42は、これらの信号から運転者の要求と車両10の状態とに適した運転を行うように、モータECU44に出力トルク指令等の制御信号を供給するとともに、電池ECU46に充電制御指令などを供給する。 A signal indicating a driver's request is input to the vehicle ECU 42 from an accelerator pedal, a brake pedal, a shift lever, or the like. Further, a signal indicating the state of the vehicle, such as a signal indicating the traveling speed from the vehicle speed sensor, is also input to the vehicle ECU 42. Further, the motor ECU 44 and the battery ECU 46 are connected to the vehicle ECU 42, and signals indicating the states of the motor generator 18, the battery 12, and the like are also supplied from these. Then, the vehicle ECU 42 supplies a control signal such as an output torque command to the motor ECU 44 and a charge control command to the battery ECU 46 so as to perform driving suitable for the driver's request and the state of the vehicle 10 from these signals. And so on.

モータECU44は、コンバータ14及びインバータ16を介してモータジェネレータ18の動作を制御する。例えば、出力トルク指令に基づいて、コンバータ14を制御して、インバータ16の入力電圧を目標電圧に制御する。また、出力トルク指令に基づいて、インバータ16を制御して、モータジェネレータ18の出力トルクを制御する。なお、モータECU44には、モータジェネレータ18の運転状態を示すセンサ、ロータの回転角センサの検出値が供給される。 The motor ECU 44 controls the operation of the motor generator 18 via the converter 14 and the inverter 16. For example, the converter 14 is controlled based on the output torque command to control the input voltage of the inverter 16 to the target voltage. Further, the inverter 16 is controlled based on the output torque command to control the output torque of the motor generator 18. The motor ECU 44 is supplied with the detection values of the sensor indicating the operating state of the motor generator 18 and the rotation angle sensor of the rotor.

電池12には、電池電流を検出する電流センサと、電池電圧を検出する電圧センサと、電池温度を検出する温度センサとが設けられている。各センサによって検出された信号は、電池ECU46に供給される。電池ECU46は、供給される信号に基づいて、電池12の残容量(SOC)を算出してSOCを示す信号を車両ECU42に供給するとともに、電池温度も参照して電池12の充電を制御する。 The battery 12 is provided with a current sensor for detecting the battery current, a voltage sensor for detecting the battery voltage, and a temperature sensor for detecting the battery temperature. The signal detected by each sensor is supplied to the battery ECU 46. The battery ECU 46 calculates the remaining capacity (SOC) of the battery 12 based on the supplied signal, supplies the signal indicating the SOC to the vehicle ECU 42, and controls the charging of the battery 12 with reference to the battery temperature.

「充電制御」
車両ECU42は、電池ECU46、モータECU44を介し、電池12の充電を制御する。特に、電池ECU46は、電池12のSOC、温度、充放電電流の供給を受け、電池12のハイレート劣化による劣化指標ΣDを常時算出する。劣化指標ΣDは、制御ループΔt毎に検出した劣化(ダメージ)Dを累積したものであり、先行技術文献などに記載された公知の手法を採用して算出することができる。
"Charge control"
The vehicle ECU 42 controls the charging of the battery 12 via the battery ECU 46 and the motor ECU 44. In particular, the battery ECU 46 receives the supply of the SOC, temperature, and charge / discharge current of the battery 12, and constantly calculates the deterioration index ΣD due to the high rate deterioration of the battery 12. The deterioration index ΣD is the accumulation of the deterioration (damage) D detected for each control loop Δt, and can be calculated by adopting a known method described in the prior art document or the like.

そして、車両ECU42は、電池ECU46において算出された劣化指標(現在の劣化指標)ΣD、電池12のSOCに応じて、回生による電池12による充電を制御する。これについて、図2に基づいて説明する。 Then, the vehicle ECU 42 controls charging by the battery 12 by regeneration according to the deterioration index (current deterioration index) ΣD calculated by the battery ECU 46 and the SOC of the battery 12. This will be described with reference to FIG.

まず、現在SOCが所定値以下、または劣化指標(ハイレート劣化によるダメージの累積値)ΣDが所定値以上かを判定する(S11)。S11の判定で、YESの場合には、現在SOCから限界制限ラインΣD1を算出する(S12)。この限界制限ラインΣD1は、ハイレート劣化が進んでしまって、電池12の充電を禁止する制限ラインである。ΣD1は、現在の電池温度、SOCによって決定される。S11の判定でNOの場合は、充電制限を行う必要がないため、その回の処理を終了する。 First, it is determined whether the SOC is currently equal to or lower than a predetermined value, or the deterioration index (cumulative value of damage due to high rate deterioration) ΣD is equal to or higher than a predetermined value (S11). If the determination in S11 is YES, the limit limit line ΣD1 is currently calculated from the SOC (S12). This limit limit line ΣD1 is a limit line that prohibits charging of the battery 12 due to the progress of high rate deterioration. ΣD1 is determined by the current battery temperature, SOC. If the determination in S11 is NO, it is not necessary to limit the charge, and the process for that time is terminated.

次に、DC充電を行うかを判断する(S13)。このS13では、DC充電用のDC充電装置34が搭載されていなければ、NOとなる。また、DC充電装置34が搭載されていれば、YESと判定してもよいし、AC充電装置30とDC充電装置34の両方が搭載されていれば、前回行った充電がDC充電かどうかで判断してもよい。さらに、ユーザ設定で、次回の充電がAC充電か、DC充電かを選択させてもよい。なお、DC充電は、充電スタンドなどによるDC大電流の急速充電である。 Next, it is determined whether to perform DC charging (S13). In this S13, if the DC charging device 34 for DC charging is not mounted, the result is NO. Further, if the DC charging device 34 is installed, it may be determined as YES, and if both the AC charging device 30 and the DC charging device 34 are installed, it depends on whether the previously performed charging is DC charging. You may judge. Further, the user setting may select whether the next charging is AC charging or DC charging. The DC charging is a rapid charging of a large DC current by a charging stand or the like.

S13の判定でNOの場合には、前回の充電開始時の温度で所定のSOC(電欠)から所定量のAC充電した場合の成長量(増加量)ΔΣD1を算出する(S14)。S13において、NOの場合は、次回の充電はAC充電であると判断され、このAC充電は、通常自宅における商用AC電源からの充電である。ΔΣD1は、電池温度と、充電電力量に基づいて決定できるため、予め用意したマップを使用して求めるとよい。また、このAC充電の際の劣化指標の増加量ΔΣD1は、前回の条件を参照して決定することが好ましい。電池温度につては、走行中の現在温度より前回充電時の温度の方が次回の充電時温度に近いと考えられる。そこで、S14では、前回の充電時における電池温度を採用する。また、過去の充電時の電池温度の履歴を記憶しておき、履歴に基づいて推定してもよい。しかし、過去の履歴が余りに古い場合などは信憑性がないため、採用しない方がよい。そのような場合は、停止直後などではなく充電時と同様と考えられる状態での温度、例えば運転開始時の電池温度などを採用することも好適である。 If the determination in S13 is NO, the growth amount (increase amount) ΔΣD1 when a predetermined amount of AC is charged from the predetermined SOC (electricity shortage) at the temperature at the start of the previous charging is calculated (S14). In S13, if NO, it is determined that the next charging is AC charging, and this AC charging is usually charging from a commercial AC power source at home. Since ΔΣD1 can be determined based on the battery temperature and the amount of charging power, it is preferable to obtain it using a map prepared in advance. Further, it is preferable that the amount of increase ΔΣD1 of the deterioration index at the time of AC charging is determined with reference to the previous conditions. Regarding the battery temperature, it is considered that the temperature at the time of the previous charge is closer to the temperature at the time of the next charge than the current temperature during running. Therefore, in S14, the battery temperature at the time of the previous charging is adopted. Further, the history of the battery temperature at the time of charging in the past may be stored and estimated based on the history. However, if the past history is too old, it is not credible and should not be adopted. In such a case, it is also preferable to adopt a temperature in a state considered to be the same as that at the time of charging, for example, a battery temperature at the start of operation, rather than immediately after stopping.

また、S11において、YESとなる条件は、SOCが電欠に近いか、または劣化指標ΣDが限界に近く高いという条件であり、その場合はSOCも低いと考えられる。そこで、走行後の充電は、ほぼ電欠状態から行われると考えられ、充電開始のSOCを電欠としている。なお、AC充電の終了は満充電とすることが好適であるが、電池12についてのメンテナンスを受けるための施設までの走行を可能とするSOCが確保されればよいと考えられ、そのために設定されたSOCと、走行停止時の推定SOC(例えば電欠)の差を充電に設定し、この充電を行った場合の劣化指標の成長量をΔΣD1としてもよい。特に、自宅までのルートが設定されていれば、その走行によるSOC変化量は推定でき、変化後のSOCを算出の基のSOCに設定してもよい。なお、電欠は、走行を禁止する程度(出力1kW程度に限定する程度)の低SOCである。 Further, in S11, the condition of YES is a condition that the SOC is close to power shortage or the deterioration index ΣD is close to the limit and high, and in that case, the SOC is also considered to be low. Therefore, it is considered that charging after running is performed from a state of almost no electricity, and the SOC at the start of charging is regarded as no electricity. It is preferable that the AC charge is fully charged, but it is considered that an SOC that enables traveling to the facility for receiving maintenance on the battery 12 should be secured, and the SOC is set for that purpose. The difference between the SOC and the estimated SOC (for example, power shortage) when the vehicle is stopped may be set for charging, and the growth amount of the deterioration index when this charging is performed may be ΔΣD1. In particular, if a route to the home is set, the amount of SOC change due to the running can be estimated, and the changed SOC may be set as the base SOC for calculation. The power shortage is a low SOC that prohibits running (limited to an output of about 1 kW).

次に、現在SOCから電欠までに回収される可能性があるモータ回生での増加量ΔΣD2を算出する(S15)。これは、通常の1トリップにおける、回生電力量を予め設定しておけばよい。また、過去の走行履歴から、推定してもよい。さらに、ルートが設定されているトリップであれば、目的地までのルートにおける回生電力を計算することもできる。 Next, the amount of increase ΔΣD2 in motor regeneration that may be recovered from the SOC to the time of power shortage is calculated (S15). For this, the amount of regenerative power in one normal trip may be set in advance. Further, it may be estimated from the past running history. Furthermore, if the trip has a route, the regenerative power on the route to the destination can be calculated.

そして、現在の劣化指標ΣDがブレーキ協調回生制限ラインΣD3より大きいかを判定する(S16)。ここで、ブレーキ協調回生制限ラインΣD3は、本実施形態における1段目の回生制限ライン(回生一部制限)で、S12で算出した限界制限ラインΣD1からS14で算出した増加量ΔΣD1と、S15で算出した増加量ΔΣD2を減算した値である(ΣD3=ΣD1−ΔΣD1−ΔΣD2)。すなわち、ΣD1は、充電が禁止される値であるが、この値からΔΣD1とΔΣD2が減算されており、ΣD1より小さな値である。ΔΣD1は、充電の際の劣化指標の増加量、ΔΣD2は、今後の走行における増加量であり、現在ΣDが、ΣD3を上回った時点では、これから電欠まで走行した場合に、まだ充電が可能な状態である。 Then, it is determined whether the current deterioration index ΣD is larger than the brake cooperative regeneration limiting line ΣD3 (S16). Here, the brake cooperative regeneration limit line ΣD3 is the first-stage regeneration limit line (partial regeneration limit) in the present embodiment, and the increase amount ΔΣD1 calculated in S14 from the limit limit line ΣD1 calculated in S12 and S15. It is a value obtained by subtracting the calculated increase amount ΔΣD2 (ΣD3 = ΣD1-ΔΣD1-ΔΣD2). That is, ΣD1 is a value at which charging is prohibited, but ΔΣD1 and ΔΣD2 are subtracted from this value, which is a value smaller than ΣD1. ΔΣD1 is the amount of increase in the deterioration index during charging, and ΔΣD2 is the amount of increase in future driving. When ΣD exceeds ΣD3 at present, charging is still possible when traveling to power shortage. It is in a state.

S16の判定で、YESの場合には、ブレーキ協調回生を禁止する(S17)。ブレーキ協調回生は、車両10のブレーキが踏み込まれた際に対応した減速度を得るために、機械(油圧)ブレーキと回生制動の両方を適宜利用するもので、通常は回生制動で足りない減速度を機械ブレーキで補う。S16の判定でNOの場合には、回生について制限する必要はなく、処理を終了する。 If the determination in S16 is YES, brake coordinated regeneration is prohibited (S17). Brake coordinated regeneration uses both mechanical (hydraulic) braking and regenerative braking as appropriate in order to obtain a corresponding deceleration when the brake of the vehicle 10 is depressed. Normally, regenerative braking is insufficient for deceleration. Is supplemented with a mechanical brake. If the determination in S16 is NO, there is no need to limit the regeneration, and the process ends.

次に、現在の劣化指標ΣDがモータ回生制限ラインΣD2より大きいかを判定する(S18)。ここで、モータ回生制限ラインΣD2は、本実施形態における2段目の回生制限ラインで、S12で算出した限界制限ラインΣD1からS14で算出した増加量ΔΣD1を減算した値である(ΣD2=ΣD1−ΔΣD1)。すなわち、ΣD1からΔΣD1のみが減算されており、ΣD1より小さいがΣD3より大きな値である。ΔΣD1は、充電の際の劣化指標の増加量であり、現在ΣDが、ΣD2を上回った時点では、これから走行では充電がされないことを前提として、その充電が可能な状態である。 Next, it is determined whether the current deterioration index ΣD is larger than the motor regeneration limiting line ΣD2 (S18). Here, the motor regeneration limit line ΣD2 is a second-stage regeneration limit line in the present embodiment, and is a value obtained by subtracting the increase amount ΔΣD1 calculated in S14 from the limit limit line ΣD1 calculated in S12 (ΣD2 = ΣD1-). ΔΣD1). That is, only ΔΣD1 is subtracted from ΣD1, which is smaller than ΣD1 but larger than ΣD3. ΔΣD1 is an increase amount of the deterioration index at the time of charging, and when ΣD exceeds ΣD2 at present, it is in a state where it can be charged on the premise that it will not be charged in running from now on.

S18の判定でYESの場合には、モータ回生を禁止する(S19)。すなわち、アクセルを踏み込んだ状態から離した場合のエンジンブレーキ相当の回生も含めて禁止することで、モータジェネレータ18による回生が全部禁止になる。なお、モータ回生を禁止した場合、エンジンブレーキ相当の減速が行われなくなるため、これについて画面表示、音声出力などでユーザに報知する。 If the determination in S18 is YES, motor regeneration is prohibited (S19). That is, by prohibiting the regeneration including the regeneration equivalent to the engine brake when the accelerator is released from the depressed state, the regeneration by the motor generator 18 is completely prohibited. If motor regeneration is prohibited, deceleration equivalent to engine braking will not be performed, so the user is notified of this by screen display, voice output, or the like.

S18の判定でNOの場合には、回生をすべて禁止する必要はないと判断され、処理を終了する。また、S19のモータ回生の禁止は、ブレーキ協調回生の禁止を含んだ回生禁止であり、フローチャートとしては、S16より前にS18の判定を行い、S18の判定でNOの場合にS16の判定を行うようにしてもよい。 If the determination in S18 is NO, it is determined that it is not necessary to prohibit all regeneration, and the process ends. Further, the prohibition of motor regeneration in S19 is a regeneration prohibition including the prohibition of brake coordinated regeneration. In the flowchart, the determination of S18 is performed before S16, and the determination of S16 is performed when the determination of S18 is NO. You may do so.

S13の判定において、YESの場合には、所定量のAC充電の際の劣化指標増加量ΔΣD1に代えて所定量のDC充電において増加する劣化指標の増加量ΔΣD4を算出する(S20)。ΔΣD4は、現在の電池温度とDC充電電力から算出するもので、所定のSOC(例えば電欠)からDC充電した場合の劣化指標ΣDの増加量である。 In the determination of S13, if YES, instead of the deterioration index increase amount ΔΣD1 when the predetermined amount of AC charging is performed, the deterioration index increase amount ΔΣD4 which increases when the predetermined amount of DC charging is performed is calculated (S20). ΔΣD4 is calculated from the current battery temperature and DC charging power, and is an increase amount of the deterioration index ΣD when DC charging is performed from a predetermined SOC (for example, power shortage).

DC充電は、大型の急速充電器で行う充電であり、充電スタンドなどにおける充電である。従って、前回の充電の状況などから次回の充電の状態を推定することは難しく、電池温度は現在温度とする。また充電電力は、最も普及しているタイプをデフォルトとし、ユーザにタイプを選択させるとよい。 DC charging is charging performed by a large quick charger, and is charging at a charging stand or the like. Therefore, it is difficult to estimate the state of the next charge from the state of the previous charge, and the battery temperature is set to the current temperature. The most popular type of charging power should be the default, and the user should be allowed to select the type.

S21〜S25の処理は、ΔΣD1に代えて、ΔΣD4を用いる点が異なるだけであり、S15〜S19の各処理が対応する。 The processes S21 to S25 differ only in that ΔΣD4 is used instead of ΔΣD1, and the processes S15 to S19 correspond to each process.

このように、本実施形態によれば、劣化指標ΣDが、充電が禁止される限界制限ラインΣD1に至る前の段階で、回生による充電を制御する。特に、充電する場合の劣化を考慮して、充電可能な状態に電池12の劣化指標を維持する。従って、走行終了後に電池12を充電することが可能となり、その後の走行を確保することができる。また、回生の制限を2段階で行うことで、エンジンブレーキ相当の回生制動の禁止時期を遅らせることができ、より効率的な走行が可能になる。 As described above, according to the present embodiment, the deterioration index ΣD controls the regenerative charging before reaching the limit limit line ΣD1 in which charging is prohibited. In particular, the deterioration index of the battery 12 is maintained in a rechargeable state in consideration of deterioration in the case of charging. Therefore, the battery 12 can be charged after the running is completed, and the running after that can be ensured. Further, by limiting the regeneration in two stages, it is possible to delay the prohibition period of the regenerative braking equivalent to the engine brake, and more efficient driving becomes possible.

図3には、走行におけるSOC、劣化指標ΣD、入力電力制限Win、ブレーキ協調回生制限の状態を示してある。太線が実施形態、点線が比較例を示す。本電池システムは、電気自動車に搭載されており、走行中には回生以外には充電されず、SOCは徐々に低下していく。一方、充電によるハイレート劣化の劣化指標ΣDは、走行中の回生による充電によって徐々に上昇していく。 FIG. 3 shows the states of SOC, deterioration index ΣD, input power limit Win, and brake coordinated regeneration limit during running. The thick line shows the embodiment, and the dotted line shows the comparative example. This battery system is installed in an electric vehicle, and is not charged except for regeneration while driving, and the SOC gradually decreases. On the other hand, the deterioration index ΣD of high rate deterioration due to charging gradually increases due to charging due to regeneration during traveling.

本実施形態によれば、劣化指標ΣDがΣD3となったときに、ブレーキ協調回生制限が開始される。このため、回生による充電量が制限される。このため、SOCの減少は比較例より大きくなる。一方、劣化指標ΣDの増加量は比較例より小さくなる。 According to the present embodiment, when the deterioration index ΣD becomes ΣD3, the brake cooperative regeneration restriction is started. Therefore, the amount of charge due to regeneration is limited. Therefore, the decrease in SOC is larger than that in the comparative example. On the other hand, the amount of increase in the deterioration index ΣD is smaller than that in the comparative example.

そして、劣化指標ΣDがΣD2となったときに、入力電力制限Winが0に向けて移行し0となり、これによって、回生による充電が禁止される。このため、劣化指標ΣDの増加が抑制される。 Then, when the deterioration index ΣD becomes ΣD2, the input power limit Win shifts toward 0 and becomes 0, which prohibits charging by regeneration. Therefore, the increase of the deterioration index ΣD is suppressed.

比較例では、劣化指標ΣDがΣD2に至ったときに入力電力制限Winを小さくする。これによって、回生が制限されるが、劣化指標が増加し続け、限界制限ラインΣD1に達することで、充電禁止になってしまう。 In the comparative example, the input power limit Win is reduced when the deterioration index ΣD reaches ΣD2. As a result, regeneration is limited, but the deterioration index continues to increase, and when the limit limit line ΣD1 is reached, charging is prohibited.

10 車両、12 電池、14 コンバータ、16 インバータ、18 モータジェネレータ、22 車輪、30 AC充電装置、32 ACコネクタ、34 DC充電装置、36 DCコネクタ、40 制御装置、42 車両ECU、44 モータECU、46 電池ECU。
10 Vehicles, 12 Batteries, 14 Converters, 16 Inverters, 18 Motor Generators, 22 Wheels, 30 AC Charging Device, 32 AC Connector, 34 DC Charging Device, 36 DC Connector, 40 Control Device, 42 Vehicle ECU, 44 Motor ECU, 46 Battery ECU.

Claims (1)

電池の劣化指標を算出し、算出した劣化指標が充電についての限界制限ラインを超えた場合に入力を制限する電池システムであって、
所定量の充電を行った場合の劣化指標ΣDの増加量を算出し、
限界制限ラインから増加量を差し引いた値を走行中の回生による充電を制限する回生制限ラインとして設定する、
電池システム。
It is a battery system that calculates the deterioration index of the battery and limits the input when the calculated deterioration index exceeds the limit limit line for charging.
Calculate the amount of increase in the deterioration index ΣD when a predetermined amount of charge is performed,
Set the value obtained by subtracting the amount of increase from the limit limit line as the regeneration limit line that limits charging by regeneration during running.
Battery system.
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