JP2019092335A - 電源制御システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る電源制御システムは、2つの電源装置を含む。1つの電源装置において、その電池を監視する監視部に異常が発生し、電池の状態を検出できなくても、代わりに他の電源装置の監視部が、当該電池の状態を推定し、当該電池の利用を継続することができる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に、本実施形態における電源制御システム1の機能ブロック図を示す。電源制御システム1は、一例として車両に搭載される。電源制御システム1は、第1の電源装置10および第2の電源装置20を含む。第1の電源装置10は第1電池11、第1監視部12と、第1充放電制御部13と第1リレー14とを含む。第2の電源装置20は第2電池21、第2監視部22と、第2充放電制御部23と第2リレー24とを含む。
本実施形態に係る電源制御システム1が実行する処理を説明する。図2は、電源制御システム1の各部が実行する処理の一例を示すシーケンス図である。ここでは、第2充放電制御部23が、第2電池21の充放電を制御する処理について説明する。本処理は、例えば定期的に繰り返し実行することで第2電池21の充放電を随時好適に制御することができる。
まず、第2監視部22を含む電源制御システム1の各部が正常に動作している場合の処理を説明する。
次に、第2監視部22に異常が発生した場合の処理を説明する。第2監視部22に異常が発生した場合、例えば第2監視部22が備える自己診断機能によるシャットダウン等による通信途絶等により、第2充放電制御部23、第1監視部12等は、第2監視部22に異常が発生したことを検出することができる。この場合、上述の正常時の動作に代えて以下の処理を実行する。
^T2=T2+ΔT1×GT …(1)
ここで、GTは、温度推定用の所定のゲインである。
^I2=I1×R1/R2×GI …(2)
ここで、GIは、電流推定用の所定のゲインである。
^SOC2=(FCC2×SOC2−I2×Δt)/FCC2 …(3)
^R2=標準抵抗×抵抗上昇率×GR …(4)
ここで標準抵抗は、第2電池21の推定温度^T2、推定SOC値である^SOC2における標準抵抗を、所定のマップを参照することによって求めたものである。またGRは、抵抗推定用の所定のゲインである。なお以上の説明におけるゲインは、一例として推定利用可否情報の生成結果において、第2電池21の利用制限が厳しくなる方向に各推定値を補正するものであり、各推定値に応じて、例えば1より大きく設定されるか、1より小さく設定される。
^V2=推定開放電圧+^I2×^R2+分極値 …(5)
ここで推定開放電圧は、第2電池21の推定SOC値である^SOC2における開放電圧を、所定のマップを参照することにより求めたものである。なお、分極値として、例えば充電時の分極値、放電時の分極値のそれぞれを用いることにより、最高電圧、最低電圧とを推定することができる。
以上のように、本発明によれば、第2監視部に異常が発生し、第2電池の状態を検出できなくても、代わりに第1監視部が、第2電池21の状態を推定するので、第2電池21の充放電制御を好適に行うことができる。これにより、第2電池自体に異常がなければ、その利用を継続することができ、車両等の性能低下を抑制することができる。また、第2電池自体に異常や性能低下が発生している場合は、その利用を停止、制限することができる。
10 第1の電源装置
11 第1電池
12 第1監視部
13 第1充放電制御部
14 第1リレー
15 第1負荷15
20 第2の電源装置
21 第2電池
22 第2監視部
23 第2充放電制御部2
24 第2リレー
25 第2負荷25
Claims (5)
- 少なくとも2つの電源装置を備える電源制御システムであって、
前記電源装置の各々は、
電池と、
前記電池の状態を検出し、検出結果に基づいて前記電池の利用可否を表す情報を含む利用可否情報を生成する監視部と、
前記監視部から前記利用可否情報を取得し、前記利用可否情報に基づいて前記電池の充放電を制御する充放電制御部とを含み、
前記少なくとも2つの電源装置のうち、第1の電源装置の監視部は、前記少なくとも2つの電源装置のうちの前記第1の前記電源装置以外の第2の電源装置が備える電池の状態を、前記第2のの電源装置が備える監視部から取得して記憶し、
前記第1の電源装置の監視部が正常であり、前記第2の電源装置の監視部に異常が発生した場合、
前記第1の電源装置の監視部は、検出した前記第1の電源装置の電池の状態と記憶した前記第2の電源装置の電池の状態とに基づいて、前記第2の電源装置の電池の現在の状態を推定し、推定結果に基づいて、前記第2の電源装置の電池の利用可否を表す情報を含む推定利用可否情報を生成し、
前記第2の電源装置の充放電制御部が、前記第1の電源装置の監視部から前記推定利用可否情報を取得し、取得した前記推定利用可否情報に基づいて、前記第2の電源装置の電池の充放電を制御する、電源制御システム。 - 前記利用可否情報および前記推定利用可否情報は、電池の利用可否および利用可である場合の充放電の制限を表す情報を含む、請求項1に記載の電源制御システム。
- 前記第1の電源装置の監視部は、前記第2の電源装置の電池の現在の状態として、温度、電流、蓄電量、内部抵抗の少なくとも1つを推定する、請求項1または2に記載の電源制御システム。
- 前記第1の電源装置の監視部は、前記第1の電源装置の電池の状態として、少なくとも電流、内部抵抗、温度を検出し、前記第2の電源装置の電池の状態として、前記第2の電源装置の監視部から、少なくとも内部抵抗、温度、抵抗上昇率、蓄電量を取得し、
前記第2の電源装置の監視部の異常発生時には、
前記第1の電源装置の電池の温度と前記第2の電源装置の電池の温度とに基づいて、前記他電源装置の電池の現在の温度を推定し、
前記第1の電源装置の電池の電流および内部抵抗と前記第2の電源装置の電池の内部抵抗とに基づいて、前記第2の電源装置の電池の現在の電流を推定し、
前記第2の電源装置の電池の所定の満蓄電容量、蓄電量および推定した現在の電流に基づいて、前記他電源装置の電池の現在の蓄電量を推定し、
前記第2の電源装置の電池の、抵抗上昇率、推定した温度および推定した蓄電量に基づいて、前記第2の電源装置の電池の現在の内部抵抗を推定し、
前記第2の電源装置の電池の推定した蓄電量、推定した電流、推定した抵抗および所定の分極値に基づいて、前記第2の電源装置の電池の現在の電圧を推定する、請求項3に記載の電源制御システム。 - 電池と監視部と充放電制御部とを備える電源装置を少なくとも2つ含む電源制御システムが実行する電源制御方法であって、
前記電源装置の各々において、
前記監視部のコンピューターが、前記電源装置の電池の状態を検出し、検出結果に基づいて前記電源装置の電池の利用可否を表す情報を含む利用可否情報を生成する監視ステップと、
前記充放電制御部のコンピューターが、前記電源装置の監視部から前記利用可否情報を取得し、前記利用可否情報に基づいて前記電源装置の電池の充放電を制御する充放電制御ステップと、
少なくとも2つの前記電源装置のうち、第1の電源装置の監視部のコンピューターが、前記少なくとも2つの電源装置のうちの前記第1の前記電源装置以外の第2の電源装置の電池の状態を、前記第2の電源装置の監視部から取得して記憶するステップと、
前記第1の電源装置の監視部が正常であり、前記第2の電源装置の監視部に異常が発生した場合、
前記第1の電源装置の監視部のコンピューターが、検出した前記第1の電源装置の電池の状態と記憶した前記第2の電源装置の電池の状態とに基づいて、前記第2の電源装置の電池の現在の状態を推定し、推定結果に基づいて、前記第2の電源装置の電池の利用可否を表す情報を含む推定利用可否情報を生成するステップと、
前記第2の電源装置の充放電制御部のコンピューターが、前記第1の電源装置の監視部から推定利用可否情報を取得し、取得した前記推定利用可否情報に基づいて、前記第2の電源装置の電池の充放電を制御するステップとを含む、電源制御方法。
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