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JP6948567B2 - Battery abnormality detection system - Google Patents
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Description

本発明は、電池異常検出システムに関する。 The present invention relates to a battery abnormality detection system.

リチウムイオン二次電池等の電池は、一般に、複数個の電池を備えた電池スタックや、当該電池スタックを複数個組み合わせた電池パックとして利用される。ここで、同一スタック内で各電池に温度のばらつきが発生すると、電池間で電池性能のばらつきが生じ得る。電池性能にばらつきが生じると、各電池において過充電が発生する可能性が高まる。ここで、電池の温度変化を検出する技術として、例えば、特許文献1には、高負荷走行時において電池に向けて流れる冷却風を利用する技術が開示されている。また、電池の温度に基づく制御技術として特許文献2および特許文献3が挙げられる。 A battery such as a lithium ion secondary battery is generally used as a battery stack including a plurality of batteries or a battery pack in which a plurality of the battery stacks are combined. Here, if the temperature of each battery varies in the same stack, the battery performance may vary between the batteries. If the battery performance varies, the possibility of overcharging in each battery increases. Here, as a technique for detecting a temperature change of a battery, for example, Patent Document 1 discloses a technique for utilizing cooling air flowing toward the battery during high-load traveling. Further, Patent Document 2 and Patent Document 3 are mentioned as control techniques based on the temperature of the battery.

特開2015−129677号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-129677 特開2016−167420号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-167420 特開2012−029491号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-029491

ところで、特許文献1に記載の技術では、冷却風は高負荷走行時にしか流れず、通常走行時には流れない。また、市場での使用形態として最も頻度が高い駐車中においても冷却風は流れず、電池温度の変化を検出することができない。即ち、駐車中において複数の電池を有する電池パックの異常を検出することができない。 By the way, in the technique described in Patent Document 1, the cooling air flows only during high-load traveling and does not flow during normal traveling. In addition, the cooling air does not flow even during parking, which is the most frequently used form in the market, and changes in battery temperature cannot be detected. That is, it is not possible to detect an abnormality in a battery pack having a plurality of batteries while parking.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、駐車中において電池パックの異常を検出することができる電池異常検出システムを提供することである。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a battery abnormality detection system capable of detecting an abnormality of a battery pack while parking.

本発明に係る電池異常検出システムは、複数の車両駆動用電池および複数の前記車両駆動用電池を収容する収容ケースを有する電池パックを含む車両に搭載される電池異常検出システムである。前記電池異常検出システムは、走行終了時の複数の前記車両駆動用電池の温度TBおよび走行終了時から所定の時間が経過したときの複数の前記車両駆動用電池の温度TBxを測定する第1温度検出装置と、走行終了時の前記収容ケース内の雰囲気温度TAを測定する第2温度検出装置と、走行終了時から前記所定の時間が経過したときの前記車両の外気温TOを測定する第3温度検出装置と、制御装置と、を備えている。前記制御装置は、走行終了時から前記所定の時間が経過したときの前記収容ケース内の推定雰囲気温度TAyを求めるための第1推定式と、走行終了時から前記所定の時間が経過したときの前記各車両駆動用電池の推定温度TByを求めるための第2推定式と、を記憶する記憶部と、前記第1推定式、前記雰囲気温度TAおよび前記外気温TOに基づいて、前記収容ケース内の推定雰囲気温度TAyを算出する第1算出部と、前記第2推定式、前記推定雰囲気温度TAyおよび前記温度TBに基づいて、前記各車両駆動用電池の推定温度TByを算出する第2算出部と、複数の前記車両駆動用電池の前記推定温度TByのうち、最大推定温度TBy(max)と最小推定温度TBy(min)との差であるΔTByを算出する第3算出部と、複数の前記車両駆動用電池の前記温度TBxのうち、最大実測温度TBx(max)と最小実測温度TBx(min)との差であるΔTBxを算出する第4算出部と、前記ΔTBxが前記ΔTByより大きい場合には異常と判定し、前記ΔTBxが前記ΔTBy以下の場合には正常と判定する判定部と、前記判定部によって異常と判定されたとき、前記推定温度TByと前記温度TBxとを比較して異常の種類を判断する判断部と、を備えている。 The battery abnormality detection system according to the present invention is a battery abnormality detection system mounted on a vehicle including a battery pack having a plurality of vehicle drive batteries and a storage case for accommodating the plurality of vehicle drive batteries. The battery abnormality detection system measures the temperature TB of the plurality of vehicle driving batteries at the end of traveling and the temperature TBx of the plurality of vehicle driving batteries when a predetermined time has elapsed from the end of traveling. A detection device, a second temperature detection device that measures the atmospheric temperature TA in the storage case at the end of traveling, and a third that measures the outside air temperature TO of the vehicle when the predetermined time elapses from the end of traveling. It includes a temperature detection device and a control device. The control device includes a first estimation formula for obtaining an estimated atmospheric temperature TAy in the accommodation case when the predetermined time elapses from the end of traveling, and when the predetermined time elapses from the end of traveling. In the storage case, based on the storage unit for storing the second estimation formula for obtaining the estimated temperature TBy of each vehicle driving battery, the first estimation formula, the atmosphere temperature TA, and the outside temperature TO. The first calculation unit that calculates the estimated atmosphere temperature TAy, and the second calculation unit that calculates the estimated temperature TBy of each vehicle drive battery based on the second estimation formula, the estimated atmosphere temperature TAy, and the temperature TB. A third calculation unit that calculates ΔTBy, which is the difference between the maximum estimated temperature TBy (max) and the minimum estimated temperature TBy (min), among the estimated temperature TBy of the plurality of vehicle driving batteries, and the plurality of the above. Of the temperature TBx of the vehicle driving battery, the fourth calculation unit that calculates ΔTBx, which is the difference between the maximum measured temperature TBx (max) and the minimum measured temperature TBx (min), and when the ΔTBx is larger than the ΔTBy. Is determined to be abnormal, and when the ΔTBx is equal to or less than the ΔTBy, it is determined to be normal, and when the determination unit determines that the temperature is abnormal, the estimated temperature TBy and the temperature TBx are compared and the abnormality is found. It has a judgment unit to judge the type.

本発明に係る電池異常検出システムによれば、推定された推定温度TByから算出されるΔTByと実際に測定された温度TBxから算出されるΔTBxとを比較することによって、電池パックの異常を判定することができる。即ち、判定部は、ΔTBxがΔTByより大きい場合には異常と判定し、ΔTBxがΔTBy以下の場合には正常と判定する。このように、車両が駐車中であっても、電池パックに異常が発生しているか否かを精度よく検出することができる。また、車両駆動用電池を使用していない状態で電池パックの異常の有無を検出することができるため、安全性により優れる。さらに、判断部は、推定温度TByと温度TBxとを比較することによって、電池パックの異常の種類を判断する。これにより、異常の原因を特定することができる。 According to the battery abnormality detection system according to the present invention, the abnormality of the battery pack is determined by comparing ΔTBy calculated from the estimated estimated temperature TBy with ΔTBx calculated from the actually measured temperature TBx. be able to. That is, the determination unit determines that it is abnormal when ΔTBx is larger than ΔTBy, and determines that it is normal when ΔTBx is less than or equal to ΔTBy. In this way, even when the vehicle is parked, it is possible to accurately detect whether or not an abnormality has occurred in the battery pack. In addition, since it is possible to detect the presence or absence of an abnormality in the battery pack when the vehicle driving battery is not used, it is more excellent in safety. Further, the determination unit determines the type of abnormality of the battery pack by comparing the estimated temperature TBy and the temperature TBx. This makes it possible to identify the cause of the abnormality.

車両に搭載されている電池異常検出システムを模式的に示す上面図である。It is a top view which shows typically the battery abnormality detection system mounted on a vehicle. 駐車後の電池パックの状態を確認する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure for confirming the state of the battery pack after parking. 正常状態における車両駆動用電池の駐車後の温度変化を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature change after parking of a vehicle driving battery in a normal state. 異常状態における車両駆動用電池の駐車後の温度変化を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature change after parking of a vehicle driving battery in an abnormal state.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、各図面は、模式的に描いており、必ずしも実物を反映しない。また、各図面は、一例を示すのみであり、各図面は、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。また、図面中の符号F、Rr、L、Rは、それぞれ前、後、左、右を意味するものとする。ただし、これらは説明の便宜上の方向であり、電池異常検出システムの設置態様を何ら限定するものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. Matters other than those specifically mentioned in the present specification and necessary for carrying out the present invention can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the prior art in the art. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in the present specification and common general technical knowledge in the art. It should be noted that each drawing is drawn schematically and does not necessarily reflect the actual product. In addition, each drawing shows only one example, and each drawing does not limit the present invention unless otherwise specified. Further, the symbols F, Rr, L, and R in the drawing mean front, back, left, and right, respectively. However, these are directions for convenience of explanation, and do not limit the installation mode of the battery abnormality detection system at all.

図1に示すように、車両10は、電池パック20と、電池異常検出システム30とを備えている。本実施形態において、電池パック20は、車両10の後部座席の下側に配置され、フロアパネルに固定されている。ただし、電池パック20は、後部座席の下側以外に配置されていてもよい。 As shown in FIG. 1, the vehicle 10 includes a battery pack 20 and a battery abnormality detection system 30. In the present embodiment, the battery pack 20 is arranged under the rear seat of the vehicle 10 and fixed to the floor panel. However, the battery pack 20 may be arranged on a position other than the lower side of the rear seat.

電池パック20は、電池スタック22と、収容ケース23と、フィルター24と、を備えている。電池スタック22は、4つの車両駆動用電池21を備えている。4つの車両駆動用電池21は、それぞれ角型の外形を有しており、一対の平坦面が対向するように図1の左右方向に一列に配置されている。4つの車両駆動用電池21は、バスバーによって相互に直列に電気接続されている。4つの車両駆動用電池21は、拘束バンド等によって一体的に保持されている。ただし、車両駆動用電池21の形状や個数、配置等は適宜変更してもよい。車両駆動用電池21は、典型的には充放電可能な二次電池、例えばリチウムイオン二次電池である。車両駆動用電池21は、典型的には、正極と負極と電解液と、これらを収容する単電池ケースとを備えている。電解液は、例えばカーボネート類等の非水溶媒と、リチウム塩等の支持塩と、を含んでいる。なお、単電池の構成については従来と同様でよく、特に限定されない。 The battery pack 20 includes a battery stack 22, a storage case 23, and a filter 24. The battery stack 22 includes four vehicle driving batteries 21. Each of the four vehicle driving batteries 21 has a square outer shape, and is arranged in a row in the left-right direction of FIG. 1 so that a pair of flat surfaces face each other. The four vehicle drive batteries 21 are electrically connected to each other in series by a bus bar. The four vehicle drive batteries 21 are integrally held by a restraint band or the like. However, the shape, number, arrangement, etc. of the vehicle drive battery 21 may be changed as appropriate. The vehicle drive battery 21 is typically a rechargeable / dischargeable secondary battery, such as a lithium ion secondary battery. The vehicle drive battery 21 typically includes a positive electrode, a negative electrode, an electrolytic solution, and a cell cell case for accommodating them. The electrolytic solution contains, for example, a non-aqueous solvent such as carbonates and a supporting salt such as a lithium salt. The configuration of the cell is the same as the conventional one, and is not particularly limited.

収容ケース23は、電池スタック22を収容する筐体である。収容ケース23の材質は、例えば金属や樹脂である。収容ケース23の形状やサイズは、例えば、電池スタック22のサイズや個数等に応じて、適宜、変更してよい。フィルター24は、収容ケース23に着脱自在に設けられている。収容ケース23の内部と収容ケース23の外部とはフィルター24を介して連通している。フィルター24は、収容ケース23内に埃が侵入することを抑制する。 The storage case 23 is a housing for storing the battery stack 22. The material of the storage case 23 is, for example, metal or resin. The shape and size of the storage case 23 may be appropriately changed according to, for example, the size and number of battery stacks 22. The filter 24 is detachably provided in the storage case 23. The inside of the storage case 23 and the outside of the storage case 23 communicate with each other via a filter 24. The filter 24 prevents dust from entering the storage case 23.

図1に示すように、電池異常検出システム30は、第1温度検出装置31と、第2温度検出装置32と、第3温度検出装置33と、制御装置35とを備えている。 As shown in FIG. 1, the battery abnormality detection system 30 includes a first temperature detection device 31, a second temperature detection device 32, a third temperature detection device 33, and a control device 35.

第1温度検出装置31は、車両駆動用電池21の温度を測定する装置である。第1温度検出装置31としては、例えば、熱電対が挙げられる。第1温度検出装置31は、各車両駆動用電池21に設けられている。第1温度検出装置31は、例えば、車両駆動用電池21の単電池ケースに取り付けられている。第1温度検出装置31は、制御装置35と電気的に接続されている。第1温度検出装置31において測定された温度情報は、制御装置35に送信される。 The first temperature detection device 31 is a device that measures the temperature of the vehicle drive battery 21. Examples of the first temperature detection device 31 include a thermocouple. The first temperature detection device 31 is provided in each vehicle driving battery 21. The first temperature detecting device 31 is attached to, for example, the cell cell case of the vehicle driving battery 21. The first temperature detection device 31 is electrically connected to the control device 35. The temperature information measured by the first temperature detection device 31 is transmitted to the control device 35.

第1温度検出装置31は、走行終了時の各車両駆動用電池21の温度TBを測定する。第1温度検出装置31は、走行終了時から所定の時間tが経過したとき(即ち駐車後所定の時間tが経過したとき)の各車両駆動用電池21の温度TBxを測定する。上記所定の時間tは、例えば、10分、30分または1時間等任意に設定することができる。 The first temperature detection device 31 measures the temperature TB of each vehicle drive battery 21 at the end of traveling. The first temperature detection device 31 measures the temperature TBx of each vehicle driving battery 21 when a predetermined time t has elapsed from the end of traveling (that is, when a predetermined time t has elapsed after parking). The predetermined time t can be arbitrarily set, for example, 10 minutes, 30 minutes, 1 hour, or the like.

第2温度検出装置32は、収容ケース23内の雰囲気温度を測定する装置である。第2温度検出装置32は、走行終了時の収容ケース23内の雰囲気温度TAを測定する。第2温度検出装置32としては、例えば、熱電対が挙げられる。第2温度検出装置32は、収容ケース23内に配置されている。第2温度検出装置32は、制御装置35と電気的に接続されている。第2温度検出装置32において測定された温度情報は、制御装置35に送信される。 The second temperature detection device 32 is a device that measures the ambient temperature inside the storage case 23. The second temperature detection device 32 measures the atmospheric temperature TA in the accommodation case 23 at the end of traveling. Examples of the second temperature detection device 32 include a thermocouple. The second temperature detection device 32 is arranged in the storage case 23. The second temperature detection device 32 is electrically connected to the control device 35. The temperature information measured by the second temperature detection device 32 is transmitted to the control device 35.

第3温度検出装置33は、車両10の外気温を測定する装置である。第3温度検出装置33は、走行終了時から所定の時間tが経過したとき即ち駐車後所定の時間tが経過したとき)の車両10の外気温TOを測定する。第3温度検出装置33としては、例えば、サーミスタが挙げられる。第3温度検出装置33は、例えば、車両10のフロントバンパーの裏側等に設けられている。第3温度検出装置33は、制御装置35と電気的に接続されている。第3温度検出装置33において測定された温度情報は、制御装置35に送信される。 The third temperature detection device 33 is a device that measures the outside air temperature of the vehicle 10. The third temperature detection device 33 measures the outside air temperature TO of the vehicle 10 when a predetermined time t has elapsed from the end of traveling, that is, when a predetermined time t has elapsed after parking. Examples of the third temperature detection device 33 include a thermistor. The third temperature detection device 33 is provided, for example, on the back side of the front bumper of the vehicle 10. The third temperature detection device 33 is electrically connected to the control device 35. The temperature information measured by the third temperature detection device 33 is transmitted to the control device 35.

制御装置35は、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置(CPU)と、CPUが実行するプログラムを格納したROMと、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるRAMと、上記プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置とを備えている。制御装置35は、記憶部37と、第1算出部39と、第2算出部41と、第3算出部43と、第4算出部45と、判定部47と、判断部49と、通知部51とを備えている。これら各部は、プログラムによって実現されている。このプログラムは、インターネットを通じてダウンロードされ得る。また、これら各部は、プロセッサおよび/または回路などによって実現可能なものであってもよい。なお、上述した各部の具体的な制御などについては後述する。 The control device 35 includes a central processing unit (CPU) that executes instructions of a control program, a ROM that stores a program executed by the CPU, a RAM that is used as a working area for developing the program, and the above program and various data. It is equipped with a storage device such as a memory for storing the data. The control device 35 includes a storage unit 37, a first calculation unit 39, a second calculation unit 41, a third calculation unit 43, a fourth calculation unit 45, a determination unit 47, a determination unit 49, and a notification unit. It is equipped with 51. Each of these parts is realized by a program. This program can be downloaded via the internet. Further, each of these parts may be feasible by a processor and / or a circuit or the like. The specific control of each part described above will be described later.

記憶部37は、第1推定式と第2推定式とを記憶する。第1推定式は、走行終了時から所定の時間tが経過したときの収容ケース23内の推定雰囲気温度TAyを求めるための式であり、下記(1)式によって表される。(1)式中、βは予備実験によって求められる定数である。第2推定式は、走行終了時から所定の時間tが経過したときの各車両駆動用電池21の推定温度TByを求めるための式であり、下記(2)式によって表される。(2)式中、αは予備実験によって求められる定数である。Cは車両駆動用電池21の熱容量である。tは走行終了時から経過した所定の時間である。

Figure 0006948567
Figure 0006948567
The storage unit 37 stores the first estimation formula and the second estimation formula. The first estimation formula is a formula for obtaining the estimated atmosphere temperature TAy in the accommodation case 23 when a predetermined time t has elapsed from the end of traveling, and is expressed by the following formula (1). In equation (1), β is a constant obtained by a preliminary experiment. The second estimation formula is a formula for obtaining the estimated temperature TBy of each vehicle driving battery 21 when a predetermined time t has elapsed from the end of traveling, and is expressed by the following formula (2). In equation (2), α is a constant obtained by a preliminary experiment. C is the heat capacity of the vehicle drive battery 21. t is a predetermined time elapsed from the end of traveling.
Figure 0006948567
Figure 0006948567

第1算出部39は、記憶部37に記憶された第1推定式、第2温度検出装置32によって測定された雰囲気温度TAおよび第3温度検出装置33によって測定された外気温TOに基づいて、収容ケース23内の推定雰囲気温度TAyを算出する。 The first calculation unit 39 is based on the first estimation formula stored in the storage unit 37, the atmospheric temperature TA measured by the second temperature detection device 32, and the outside air temperature TO measured by the third temperature detection device 33. The estimated atmospheric temperature TAy in the storage case 23 is calculated.

第2算出部41は、記憶部37に記憶された第2推定式、第1算出部39によって算出された推定雰囲気温度TAyおよび第1温度検出装置31によって測定された温度TBに基づいて、各車両駆動用電池21の推定温度TByを算出する。 The second calculation unit 41 is based on the second estimation formula stored in the storage unit 37, the estimated atmosphere temperature TAy calculated by the first calculation unit 39, and the temperature TB measured by the first temperature detection device 31. The estimated temperature TBy of the vehicle driving battery 21 is calculated.

第3算出部43は、第2算出部41によって算出された複数の車両駆動用電池21の各推定温度TByのうち、最大推定温度TBy(max)と最小推定温度TBy(min)との差であるΔTByを算出する。例えば、第1の車両駆動用電池21の推定温度TByがX1℃、第2の車両駆動用電池21の推定温度TByがX2℃、第3の車両駆動用電池21の推定温度TByがX3℃、第4の車両駆動用電池21の推定温度TByがX4℃(X1>X2>X3>X4)の場合、X1℃が最大推定温度TBy(max)に相当し、X4℃が最小推定温度TBy(min)に相当する。 The third calculation unit 43 is the difference between the maximum estimated temperature TBy (max) and the minimum estimated temperature TBy (min) among the estimated temperature TBy of the plurality of vehicle driving batteries 21 calculated by the second calculation unit 41. Calculate a certain ΔTBy. For example, the estimated temperature TBy of the first vehicle driving battery 21 is X1 ° C., the estimated temperature TBy of the second vehicle driving battery 21 is X2 ° C., the estimated temperature TBy of the third vehicle driving battery 21 is X3 ° C., When the estimated temperature TBy of the fourth vehicle driving battery 21 is X4 ° C. (X1> X2> X3> X4), X1 ° C. corresponds to the maximum estimated temperature TBy (max) and X4 ° C. is the minimum estimated temperature TBy (min). ) Corresponds.

第4算出部45は、第1温度検出装置31によって実際に測定された複数の車両駆動用電池21の各温度TBxのうち、最大実測温度TBx(max)と最小実測温度TBx(min)との差であるΔTBxを算出する。例えば、第1の車両駆動用電池21の温度TBxがY1℃、第2の車両駆動用電池21の温度TBxがY2℃、第3の車両駆動用電池21の温度TBxがY3℃、第4の車両駆動用電池21の温度TBxがY4℃(Y1>Y2>Y3>Y4)の場合、Y1℃が最大実測温度TBx(max)に相当し、Y4℃が最小実測温度TBx(min)に相当する。 The fourth calculation unit 45 sets the maximum measured temperature TBx (max) and the minimum measured temperature TBx (min) among the respective temperatures TBx of the plurality of vehicle driving batteries 21 actually measured by the first temperature detecting device 31. Calculate the difference ΔTBx. For example, the temperature TBx of the first vehicle drive battery 21 is Y1 ° C., the temperature TBx of the second vehicle drive battery 21 is Y2 ° C., the temperature TBx of the third vehicle drive battery 21 is Y3 ° C., and the fourth. When the temperature TBx of the vehicle drive battery 21 is Y4 ° C. (Y1> Y2> Y3> Y4), Y1 ° C. corresponds to the maximum measured temperature TBx (max) and Y4 ° C. corresponds to the minimum measured temperature TBx (min). ..

判定部47は、第4算出部45によって算出されたΔTBxが第3算出部43によって算出されたΔTByより大きい場合には異常と判定する。即ち、判定部47は、電池パック20に異常が発生していると判定する。判定部47は、ΔTBxがΔTBy以下の場合には正常と判定する。即ち、判定部47は、電池パック20は正常であると判定する。 When the ΔTBx calculated by the fourth calculation unit 45 is larger than the ΔTBy calculated by the third calculation unit 43, the determination unit 47 determines that it is abnormal. That is, the determination unit 47 determines that an abnormality has occurred in the battery pack 20. The determination unit 47 determines that it is normal when ΔTBx is ΔTBy or less. That is, the determination unit 47 determines that the battery pack 20 is normal.

判断部49は、判定部47によって異常と判定されたとき、推定温度TByと温度TBxとを比較して異常の種類を判断する。即ち判断部49は、各車両駆動用電池21の推定温度TByおよび温度TBxを比較し、推定温度TByと温度TBxとが実質的に等しい車両駆動用電池21が存在するかを判断する。 When the determination unit 47 determines that the abnormality is present, the determination unit 49 compares the estimated temperature TBy with the temperature TBx to determine the type of abnormality. That is, the determination unit 49 compares the estimated temperature TBy and the temperature TBx of each vehicle driving battery 21 and determines whether or not there is a vehicle driving battery 21 in which the estimated temperature TBy and the temperature TBx are substantially equal.

推定温度TByと温度TBxとが実質的に等しい車両駆動用電池21が存在する場合には、推定温度TByと温度TBxとが実質的に等しくない車両駆動用電池21に埃が堆積するなどして十分に放熱することができていないことが確認できる。即ち、正常な車両駆動用電池21では、十分に放熱することができるため推定温度TByと温度TBxとが実質的に等しくなる。 When there is a vehicle drive battery 21 in which the estimated temperature TBy and the temperature TBx are substantially equal, dust is accumulated on the vehicle drive battery 21 in which the estimated temperature TBy and the temperature TBx are not substantially equal. It can be confirmed that the heat is not sufficiently dissipated. That is, in the normal vehicle driving battery 21, the estimated temperature TBy and the temperature TBx are substantially equal because heat can be sufficiently dissipated.

推定温度TByと温度TBxとが実質的に等しい車両駆動用電池21が存在しない場合には、収容ケース23に設けられたフィルター24に目詰まりが発生していることが確認できる。即ち、フィルター24に目詰まりが発生することによって、収容ケース23内に熱がこもり、複数の車両駆動用電池21の全体において温度が高くなっている。 When there is no vehicle driving battery 21 in which the estimated temperature TBy and the temperature TBx are substantially the same, it can be confirmed that the filter 24 provided in the accommodation case 23 is clogged. That is, due to the clogging of the filter 24, heat is trapped in the housing case 23, and the temperature of the plurality of vehicle driving batteries 21 as a whole is high.

通知部51は、電池パック20の異常をユーザーに通知する。通知部51は、いずれかの車両駆動用電池21に埃が堆積するなどして放熱が十分でないこと、あるいは、フィルター24に目詰まりが発生していることを通知する。なお、通知方法は特に限定されず、例えば、視覚的な表示、音声等による通知が挙げられる。本実施形態では、車両10に設けられた表示パネル(図示せず)を通じて視覚的に作業者に対する通知を行う。 The notification unit 51 notifies the user of the abnormality of the battery pack 20. The notification unit 51 notifies that the heat dissipation is insufficient due to the accumulation of dust on any of the vehicle driving batteries 21, or that the filter 24 is clogged. The notification method is not particularly limited, and examples thereof include visual display, voice notification, and the like. In the present embodiment, the operator is visually notified through a display panel (not shown) provided on the vehicle 10.

次に、駐車後の電池パック20の状態を確認する方法について説明する。図2は、一実施形態に係るフローチャートである。車両10の出荷時には、第1推定式(1)式および第2推定式(2)式が記憶部37に記憶されている。車両10の駐車時には、車両駆動用電池21の充放電は行われない。 Next, a method of checking the state of the battery pack 20 after parking will be described. FIG. 2 is a flowchart according to an embodiment. At the time of shipment of the vehicle 10, the first estimation formula (1) and the second estimation formula (2) are stored in the storage unit 37. When the vehicle 10 is parked, the vehicle driving battery 21 is not charged or discharged.

まず、車両10の走行が終了すると(即ち車両10が駐車されると)、ステップS10において、第1温度検出装置31は、走行終了時の車両駆動用電池21の温度TBを測定する。また、第2温度検出装置32は、走行終了時の収容ケース23内の雰囲気温度TAを測定する。 First, when the traveling of the vehicle 10 is completed (that is, when the vehicle 10 is parked), in step S10, the first temperature detection device 31 measures the temperature TB of the vehicle driving battery 21 at the end of traveling. Further, the second temperature detection device 32 measures the atmospheric temperature TA in the accommodation case 23 at the end of traveling.

次に、所定の時間tが経過すると、ステップS20において、第3温度検出装置33は、車両10の外気温TOを測定する。 Next, when the predetermined time t elapses, in step S20, the third temperature detection device 33 measures the outside air temperature TO of the vehicle 10.

ステップS30において、第1算出部39は、記憶部37に記憶された第1推定式(1)式、ステップS10において測定された雰囲気温度TAおよびステップS20において測定された外気温TOに基づいて、収容ケース23内の推定雰囲気温度TAyを算出する。 In step S30, the first calculation unit 39 is based on the first estimation formula (1) stored in the storage unit 37, the atmospheric temperature TA measured in step S10, and the outside air temperature TO measured in step S20. The estimated atmospheric temperature TAy in the storage case 23 is calculated.

ステップS40において、第2算出部41は、記憶部37に記憶された第2推定式(2)式、ステップS30において算出された推定雰囲気温度TAyおよびステップS10において測定された温度TBに基づいて、各車両駆動用電池21の推定温度TByを算出する。 In step S40, the second calculation unit 41 is based on the second estimation formula (2) stored in the storage unit 37, the estimated atmosphere temperature TAy calculated in step S30, and the temperature TB measured in step S10. The estimated temperature TBy of each vehicle driving battery 21 is calculated.

ステップS50において、第3算出部43は、ステップS40において算出された各推定温度TByのうち、最大推定温度TBy(max)と最小推定温度TBy(min)との差であるΔTByを算出する。 In step S50, the third calculation unit 43 calculates ΔTBy, which is the difference between the maximum estimated temperature TBy (max) and the minimum estimated temperature TBy (min) among the estimated temperature TBy calculated in step S40.

ステップS60において、第1温度検出装置31は、走行終了時から所定の時間tが経過したときの各車両駆動用電池21の温度TBxを測定する。 In step S60, the first temperature detecting device 31 measures the temperature TBx of each vehicle driving battery 21 when a predetermined time t has elapsed from the end of traveling.

ステップS70において、第4算出部45は、ステップS60において算出された各温度TBxのうち、最大実測温度TBx(max)と最小実測温度TBx(min)との差であるΔTBxを算出する。 In step S70, the fourth calculation unit 45 calculates ΔTBx, which is the difference between the maximum measured temperature TBx (max) and the minimum measured temperature TBx (min) among the respective temperature TBx calculated in step S60.

ステップS80において、判定部47は、ステップS70において算出されたΔTBxがステップS50において算出されたΔTByより大きいか否かを判定する。ΔTBxがΔTByより大きいと判定された場合、ステップS90に進む。一方、ΔTBxがΔTBy以下と判定された場合、電池パック20は正常状態であるため処理を終了する。 In step S80, the determination unit 47 determines whether or not ΔTBx calculated in step S70 is larger than ΔTBy calculated in step S50. If it is determined that ΔTBx is larger than ΔTBy, the process proceeds to step S90. On the other hand, when it is determined that ΔTBx is ΔTBy or less, the battery pack 20 is in a normal state, and the process ends.

ステップS90において、判断部49は、複数の車両駆動用電池21のうち、推定温度TByが温度TBxと等しい車両駆動用電池21が存在するか否かを判断する。推定温度TByが温度TBxと等しい車両駆動用電池21が存在する場合には、ステップS100に進む。一方、推定温度TByが温度TBxと等しい車両駆動用電池21が存在しない場合には、ステップS110に進む。 In step S90, the determination unit 49 determines whether or not there is a vehicle drive battery 21 having an estimated temperature TBy equal to the temperature TBx among the plurality of vehicle drive batteries 21. If there is a vehicle drive battery 21 having an estimated temperature TBy equal to the temperature TBx, the process proceeds to step S100. On the other hand, if there is no vehicle driving battery 21 having an estimated temperature TBy equal to the temperature TBx, the process proceeds to step S110.

ステップS100において、通知部51は、複数の車両駆動用電池21の一部において、埃が堆積していることをユーザーに通知し、処理を終了する。これにより、ユーザーは、電池パック20内の清掃が必要であることを認識することができる。 In step S100, the notification unit 51 notifies the user that dust is accumulated in a part of the plurality of vehicle driving batteries 21, and ends the process. As a result, the user can recognize that the inside of the battery pack 20 needs to be cleaned.

ステップS110において、通知部51は、フィルター24に目詰まりが発生していることをユーザーに通知し、処理を終了する。これにより、ユーザーはフィルター24の清掃または交換が必要であることを認識することができる。 In step S110, the notification unit 51 notifies the user that the filter 24 is clogged, and ends the process. This allows the user to recognize that the filter 24 needs to be cleaned or replaced.

図3および図4は、車両駆動用電池21の駐車後1時間の温度変化を示すグラフである。図3および図4の破線は、最大推定温度TBy(max)の温度変化を示す。図3および図4の一点鎖線は、最大実測温度TBx(max)の温度変化を示す。図3および図4の実線は、最小推定温度TBy(min)の温度変化を示す。図3および図4の二点鎖線は、最小実測温度TBx(min)の温度変化を示す。図3に示すように、ΔTBxがΔTBy以下の場合には、判定部47によって電池パック20は正常状態であると判定される。一方、図4に示すように、ΔTBxがΔTByより大きい場合には、判定部47によって電池パック20に異常が発生していると判定される。本実施形態では、環境状態を考慮してΔTByが設定されるため、従来のように一様にΔTByを設定する場合と比較して精度よく電池パック20の状態を検出することができる。 3 and 4 are graphs showing the temperature change of the vehicle driving battery 21 for 1 hour after parking. The broken lines in FIGS. 3 and 4 indicate the temperature change of the maximum estimated temperature TBy (max). The alternate long and short dash line in FIGS. 3 and 4 shows the temperature change of the maximum measured temperature TBx (max). The solid lines in FIGS. 3 and 4 show the temperature change of the minimum estimated temperature TBy (min). The alternate long and short dash line in FIGS. 3 and 4 shows the temperature change of the minimum measured temperature TBx (min). As shown in FIG. 3, when ΔTBx is ΔTBy or less, the determination unit 47 determines that the battery pack 20 is in a normal state. On the other hand, as shown in FIG. 4, when ΔTBx is larger than ΔTBy, the determination unit 47 determines that an abnormality has occurred in the battery pack 20. In the present embodiment, since ΔTBy is set in consideration of the environmental state, the state of the battery pack 20 can be detected more accurately than in the case where ΔTBy is set uniformly as in the conventional case.

以上のように、本実施形態に係る電池異常検出システム30によれば、推定された推定温度TByから算出されるΔTByと実際に測定された温度TBxから算出されるΔTBxとを比較することによって、電池パック20の異常を判定することができる。即ち、判定部47は、ΔTBxがΔTByより大きい場合には電池パック20に異常が発生していると判定し、ΔTBxがΔTBy以下の場合には電池パック20は正常状態であると判定する。このように、車両10が駐車中であっても、電池パック20に異常が発生しているか否かを精度よく検出することができる。また、車両駆動用電池21を使用していない状態で電池パック20の異常の有無を検出することができるため、安全性により優れる。さらに、判断部49は、推定温度TByと温度TBxとを比較することによって、電池パック20の異常の種類を判断する。これにより、異常の原因を特定することができる。 As described above, according to the battery abnormality detection system 30 according to the present embodiment, by comparing ΔTBy calculated from the estimated estimated temperature TBy with ΔTBx calculated from the actually measured temperature TBx, It is possible to determine the abnormality of the battery pack 20. That is, the determination unit 47 determines that an abnormality has occurred in the battery pack 20 when ΔTBx is larger than ΔTBy, and determines that the battery pack 20 is in a normal state when ΔTBx is ΔTBy or less. In this way, even when the vehicle 10 is parked, it is possible to accurately detect whether or not an abnormality has occurred in the battery pack 20. Further, since it is possible to detect the presence or absence of an abnormality in the battery pack 20 when the vehicle driving battery 21 is not used, it is more excellent in safety. Further, the determination unit 49 determines the type of abnormality in the battery pack 20 by comparing the estimated temperature TBy and the temperature TBx. This makes it possible to identify the cause of the abnormality.

以上、ここで提案される電池異常検出システムについて、種々説明したが、特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた実施形態および実施例は、本発明を限定しない。 Although various battery abnormality detection systems proposed here have been described above, the embodiments and examples given here do not limit the present invention unless otherwise specified.

例えば、上記したフローチャートでは、ステップS20〜S50の後にステップS60〜S70の処理を行っているが、ステップS20〜S50の前にステップS60〜S70を処理してもよい。 For example, in the above flowchart, the processes of steps S60 to S70 are performed after steps S20 to S50, but steps S60 to S70 may be processed before steps S20 to S50.

10 車両
20 電池パック
21 車両駆動用電池
23 収容ケース
24 フィルター
30 電池異常検出システム
31 第1温度検出装置
32 第2温度検出装置
33 第3温度検出装置
35 制御装置
39 第1算出部
41 第2算出部
43 第3算出部
45 第4算出部
47 判定部
49 判断部
10 Vehicle 20 Battery pack 21 Vehicle drive battery 23 Storage case 24 Filter 30 Battery abnormality detection system 31 First temperature detection device 32 Second temperature detection device 33 Third temperature detection device 35 Control device 39 First calculation unit 41 Second calculation Unit 43 3rd calculation unit 45 4th calculation unit 47 Judgment unit 49 Judgment unit

Claims (1)

複数の車両駆動用電池および複数の前記車両駆動用電池を収容する収容ケースを有する電池パックを含む車両に搭載される電池異常検出システムであって、
走行終了時の複数の前記車両駆動用電池の温度TBおよび走行終了時から所定の時間が経過したときの複数の前記車両駆動用電池の温度TBxを測定する第1温度検出装置と、
走行終了時の前記収容ケース内の雰囲気温度TAを測定する第2温度検出装置と、
走行終了時から前記所定の時間が経過したときの前記車両の外気温TOを測定する第3温度検出装置と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
走行終了時から前記所定の時間が経過したときの前記収容ケース内の推定雰囲気温度TAyを求めるための第1推定式と、走行終了時から前記所定の時間が経過したときの前記各車両駆動用電池の推定温度TByを求めるための第2推定式と、を記憶する記憶部と、
前記第1推定式、前記雰囲気温度TAおよび前記外気温TOに基づいて、前記収容ケース内の推定雰囲気温度TAyを算出する第1算出部と、
前記第2推定式、前記推定雰囲気温度TAyおよび前記温度TBに基づいて、前記各車両駆動用電池の推定温度TByを算出する第2算出部と、
複数の前記車両駆動用電池の前記推定温度TByのうち、最大推定温度TBy(max)と最小推定温度TBy(min)との差であるΔTByを算出する第3算出部と、
複数の前記車両駆動用電池の前記温度TBxのうち、最大実測温度TBx(max)と最小実測温度TBx(min)との差であるΔTBxを算出する第4算出部と、
前記ΔTBxが前記ΔTByより大きい場合には異常と判定し、前記ΔTBxが前記ΔTBy以下の場合には正常と判定する判定部と、
前記判定部によって異常と判定されたとき、前記推定温度TByと前記温度TBxとを比較して異常の種類を判断する判断部と、を備えている、電池異常検出システム。
A battery abnormality detection system mounted on a vehicle including a battery pack having a plurality of vehicle drive batteries and a storage case for accommodating the plurality of vehicle drive batteries.
A first temperature detection device that measures the temperature TB of the plurality of vehicle drive batteries at the end of traveling and the temperature TBx of the plurality of vehicle drive batteries when a predetermined time has elapsed from the end of travel.
A second temperature detection device that measures the atmospheric temperature TA in the storage case at the end of traveling, and
A third temperature detection device that measures the outside air temperature TO of the vehicle when the predetermined time has elapsed from the end of traveling, and
Equipped with a control device,
The control device is
The first estimation formula for obtaining the estimated atmospheric temperature TAy in the accommodation case when the predetermined time elapses from the end of traveling, and the driving of each vehicle when the predetermined time elapses from the end of traveling. A storage unit that stores a second estimation formula for obtaining the estimated temperature TBy of the battery, and
A first calculation unit that calculates the estimated atmospheric temperature TAy in the storage case based on the first estimation formula, the atmospheric temperature TA, and the outside air temperature TO.
A second calculation unit that calculates the estimated temperature TBy of each vehicle drive battery based on the second estimation formula, the estimated atmosphere temperature TAy, and the temperature TB.
A third calculation unit that calculates ΔTBy, which is the difference between the maximum estimated temperature TBy (max) and the minimum estimated temperature TBy (min), among the estimated temperature TBy of the plurality of vehicle driving batteries.
A fourth calculation unit that calculates ΔTBx, which is the difference between the maximum measured temperature TBx (max) and the minimum measured temperature TBx (min), among the temperature TBx of the plurality of vehicle driving batteries.
When the ΔTBx is larger than the ΔTBy, it is determined to be abnormal, and when the ΔTBx is equal to or less than the ΔTBy, it is determined to be normal.
A battery abnormality detection system including a determination unit that determines the type of abnormality by comparing the estimated temperature TBy with the temperature TBx when the determination unit determines that the abnormality is abnormal.
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