(57)【要約】【課題】車両のシステム停止中にバッテリが高温かつ高ＳＯＣ状態に晒されないようにして当該バッテリの劣化を抑制する。【解決手段】電気自動車１のバッテリＥＣＵ１０は、当該電気自動車１のシステム停止中に所定時間おきに起動し、バッテリ２０が高温かつ高ＳＯＣ状態（Ｔｂ＞Ｔｒｅｆ＆ＳＯＣ＞Ｓｒｅｆ）にあることを当該所定時間おきに所定回数Ｃｒｅｆ以上検知した場合に、電気自動車１の補機４０を作動させてバッテリ２０を放電させる。これにより、電気自動車１のシステム停止中にバッテリ２０が高温かつ高ＳＯＣ状態に晒されないようにして当該バッテリ２０の劣化を良好に抑制することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行モータに電力を供給するバッテリの充電状態を制御するバッテリ制御装置において、
前記車両のシステム停止中に所定時間おきに起動し、前記バッテリが高温かつ高ＳＯＣ状態にあることを前記所定時間おきに所定回数以上検知した場合に、前記車両の補機を作動させて前記バッテリを放電させることを特徴とするバッテリ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行モータに電力を供給するバッテリの充電状態を制御するバッテリ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のバッテリ制御装置として、外部電源からの電力による蓄電装置の充電（外部充電）の開始時点から外部充電が完了して蓄電装置が使用される時点までに要する所要期間における蓄電装置の温度およびＳＯＣ（充電状態値）の時間的変化を推定すると共に、推定した蓄電装置の温度およびＳＯＣの時間的変化に基づいて当該所要期間における蓄電装置の劣化量を予測するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このバッテリ制御装置は、予測した蓄電装置の劣化量が予め設定された許容劣化量を超えている場合に、蓄電装置の冷却機構による冷却能力を向上させたり、蓄電装置からの電力を受ける補機負荷を作動させたりして放置期間における蓄電装置の温度およびＳＯＣの少なくとも一方を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３５２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、外部充電の開始時点から蓄電装置が使用される時点までの所要期間内に予期し得ない蓄電装置の温度変化が生じたり、当該所要期間（車両の放置期間）が延びたりすることがあるので、上記所要期間における蓄電装置の温度およびＳＯＣの時間的変化を精度よく推定できないことがある。このため、上記従来のバッテリ制御装置によっても、蓄電装置の劣化量を精度よく予測して冷却機構等の補機を適正に作動させることは容易ではなく、蓄電装置の劣化を招くおそれがある高温かつ高ＳＯＣ状態を解消し得なくなったり、却ってＳＯＣを低下させてしまったりするおそれもある。
【０００５】
そこで、本発明は、車両のシステム停止中にバッテリが高温かつ高ＳＯＣ状態に晒されないようにして当該バッテリの劣化を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるバッテリ制御装置は、車両の走行モータに電力を供給するバッテリの充電状態を制御するバッテリ制御装置において、前記車両のシステム停止中に所定時間おきに起動し、前記バッテリが高温かつ高ＳＯＣ状態にあることを前記所定時間おきに所定回数以上検知した場合に、前記車両の補機を作動させて前記バッテリを放電させることを特徴とする。
【０００７】
このバッテリ制御装置は、車両のシステム停止中に所定時間おきに起動し、バッテリが高温かつ高ＳＯＣ状態にあることを所定時間おきに所定回数以上検知した場合に、車両の補機を作動させてバッテリを放電させる。これにより、バッテリの劣化を招くおそれがある高温かつ高ＳＯＣ状態が所定期間継続した段階で、補機の作動に伴うバッテリの放電により少なくとも当該バッテリのＳＯＣを低下させて、高温かつ高ＳＯＣ状態を解消することが可能となる。また、バッテリ制御装置により作動させられる補機が例えばバッテリ冷却ファンやバッテリを冷却する冷媒を圧送するポンプ、車室空調装置等であれば、バッテリの温度をも低下させることが可能となり、より良好に高温かつ高ＳＯＣ状態を解消することができる。この結果、この制御装置によれば、車両のシステム停止中にバッテリが高温かつ高ＳＯＣ状態に晒されないようにして当該バッテリの劣化を良好に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明によるバッテリ制御装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明によるバッテリ制御装置であるバッテリ電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）１０の説明図である。同図に示すバッテリＥＣＵ１０は、走行モータＭＧを備えた車両としての電気自動車１に搭載されて当該走行モータＭＧと電力をやり取りするバッテリ２０を制御・管理するものである。電気自動車１において、バッテリ２０は、走行モータＭＧを駆動するためのインバータ３０と電気的に接続されており、インバータ３０を介して走行モータＭＧと電力をやり取りする。
【００１１】
電気自動車１の走行モータＭＧは、周知の同期発電電動機として構成されており、駆動輪ＤＷに走行用の駆動力（駆動トルク）や回生制動力（制動トルク）を出力することができる。バッテリ２０は、リチウムイオン二次電池セルまたはニッケル水素二次電池セルを複数接続することにより構成される。インバータ３０は、例えばスイッチング素子としての図示しない６個のトランジスタと、これらのトランジスタに逆方向に並列接続された図示しない６個のダイオードとを有するものである。
【００１２】
また、電気自動車１は、図示しないインバータを介してバッテリ２０と接続されて当該バッテリ２０からの電力により駆動される補機４０を有する。補機４０には、例えば、バッテリ２０を冷却するためのバッテリ冷却ファンあるいはバッテリ２０を冷却する冷媒を圧送するバッテリ冷却ポンプ、バッテリ２０からの電力により駆動されるコンプレッサを有すると共にバッテリ２０の搭載スペースを直接または間接的に冷却可能な車室空調装置等が含まれる。更に、電気自動車１は、図示しない補機バッテリからの電力、あるいはバッテリ２０の電圧を降圧する図示しないＤＣ／ＤＣコンバータからの電力により駆動されるラジエータファン等の補機を有する。
【００１３】
バッテリＥＣＵ１０には、図示しない電圧センサにより検出されるバッテリ２０の充放電電圧（端子間電圧）Ｖｂ、図示しない電流センサにより検出されるバッテリ２０の充放電電流Ｉｂ、図示しない温度センサにより検出されるバッテリ２０の温度（以下、「バッテリ温度」という）Ｔｂ等が入力される。バッテリＥＣＵ１０は、充放電電圧Ｖｂおよび充放電電流Ｉｂの少なくとも何れか一方に基づいてバッテリ２０のＳＯＣ（例えば充電率といった充電状態値）を算出したり、ＳＯＣとバッテリ温度Ｔｂとに基づいてバッテリ２０の許容放電電力や許容充電電力を算出したりする。そして、バッテリＥＣＵ１０は、図示しないイグニッションスイッチ（スタートスイッチ）がオフされて電気自動車１がシステム停止されている間、図示しない内蔵タイマの計時値が比較的長い所定時間（例えば、３０分）に達すると起動して、例えばバッテリ２０の電池セル均等化処理や、以下に説明するバッテリ劣化抑制処理を実行する。
【００１４】
次に、電気自動車１のバッテリＥＣＵ１０により実行されるバッテリ劣化抑制処理について説明する。バッテリＥＣＵ１０は、上述のように、電気自動車１のシステム停止中に上記所定時間おきに起動し、起動した際に、図１に示すバッテリ劣化抑制ルーチンを実行する。当該バッテリ劣化抑制ルーチンの開始に際して、バッテリＥＣＵ１０は、バッテリ２０の充放電電圧Ｖｂやバッテリ温度Ｔｂといった制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。そして、バッテリＥＣＵ１０は、ステップＳ１００にて入力した充放電電圧Ｖｂに基づいて、バッテリ２０のＳＯＣを算出する（ステップＳ１１０）。
【００１５】
続いて、バッテリＥＣＵ１０は、ステップＳ１００にて入力したバッテリ温度Ｔｂが予め定められた温度閾値Ｔｒｅｆ（例えば、４０℃）を上回っており、かつステップＳ１１０にて算出したＳＯＣが予め定められた残量閾値Ｓｒｅｆ（例えば、８０％）を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０にてバッテリ２０が少なくとも高温状態（Ｔｂ＞Ｔｒｅｆ）および高ＳＯＣ状態（ＳＯＣ＞Ｓｒｅｆ）の何れか一方にはないと判定した場合、バッテリＥＣＵ１０は、図示しないカウンタをクリア（リセット）する（ステップＳ１３０）。また、ステップＳ１２０にてバッテリ２０が高温かつ高ＳＯＣ状態（Ｔｂ＞Ｔｒｅｆ＆ＳＯＣ＞Ｓｒｅｆ）にあると判定した場合、バッテリＥＣＵ１０は、図示しないカウンタをインクリメントする（ステップＳ１４０）。
【００１６】
ステップＳ１３０またはＳ１４０の処理の後、バッテリＥＣＵ１０は、上記カウンタのカウント値Ｃが予め定められた所定回数Ｃｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０にて用いられる閾値としての所定回数Ｃｒｅｆは、システム停止中におけるバッテリＥＣＵ１０の起動サイクルと、高温かつ高ＳＯＣ状態（Ｔｂ＞Ｔｒｅｆ＆ＳＯＣ＞Ｓｒｅｆ）が継続してもバッテリ２０が劣化しないと認められる許容期間（例えば数日程度）とに基づいて定められる。そして、バッテリＥＣＵ１０は、ステップＳ１５０にてカウント値Ｃが所定回数Ｃｒｅｆ未満である判定した場合、例えば上述のバッテリ冷却ファン、バッテリ冷却ポンプあるいは車室空調装置といった予め定められた補機４０を運転停止状態に維持するか、あるいは作動している補機４０の運転を停止させた上で（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了させる。
【００１７】
これに対して、ステップＳ１５０にてカウント値Ｃが所定回数Ｃｒｅｆ以上であると判定した場合、バッテリＥＣＵ１０は、予め定められた補機４０の運転を開始させるか、あるいは既に作動している補機４０を運転状態に維持した上で（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了させる。ステップＳ１７０における補機４０の運転開始に際しては、バッテリＥＣＵ１０が対象となる補機４０を直接始動させてもよく、対象となる補機４０を制御する電子制御装置をバッテリＥＣＵ１０により起動した上で、当該電子制御装置の制御のもとで補機４０を作動させてもよい。
【００１８】
上述のようなバッテリ劣化抑制ルーチンが電気自動車１のシステム停止中に所定時間おきに実行されることで、バッテリ２０が高温かつ高ＳＯＣ状態（Ｔｂ＞Ｔｒｅｆ＆ＳＯＣ＞Ｓｒｅｆ）にあることが上記所定時間おきに所定回数Ｃｒｅｆ以上検知された段階、すなわちバッテリ２０の劣化を招くおそれがある高温かつ高ＳＯＣ状態が所定期間（例えば数日以上）継続した段階で、補機４０の運転が開始される。これにより、当該補機４０の作動に伴うバッテリ２０の放電により当該バッテリ２０のＳＯＣを低下させて、高温かつ高ＳＯＣ状態を解消することが可能となる。また、本実施形態において、ステップＳ１７０にて作動させられる補機４０は、上述のようにバッテリ冷却ファン、バッテリ冷却ポンプ、あるいは車室空調装置といったバッテリ２０の冷却に供し得るものである。従って、電気自動車１では、ステップＳ１７０の処理が実行されて補機４０が運転されることでバッテリ温度Ｔｂをも低下させることが可能となり、より良好かつ速やかに高温かつ高ＳＯＣ状態を解消することができる。
【００１９】
以上説明したように、電気自動車１のバッテリＥＣＵ１０は、当該電気自動車１のシステム停止中に所定時間おきに起動し、バッテリ２０が高温かつ高ＳＯＣ状態にあることを当該所定時間おきに所定回数Ｃｒｅｆ以上検知した場合に、電気自動車１の補機４０を作動させてバッテリ２０を放電させる。これにより、電気自動車１のシステム停止中にバッテリ２０が高温かつ高ＳＯＣ状態に晒されないようにして当該バッテリ２０の劣化を良好に抑制することが可能となる。
【００２０】
なお、図１に示すバッテリ劣化抑制ルーチンでは、ステップＳ１７０にて補機４０の運転が一旦開始されると、その後にステップＳ１２０にてバッテリ温度Ｔｂが温度閾値Ｔｒｅｆ以下となったと判定されるか、あるいはＳＯＣが残量閾値Ｓｒｅｆ以下になったと判定された場合に補機４０の運転が停止されることになるが、補機４０の運転停止条件は、これに限られず、任意に定めることができる。すなわち、補機４０の運転停止の可否を判定するための閾値は、補機４０の運転開始の可否を判定するための温度閾値Ｔｒｅｆや残量閾値Ｓｒｅｆと異なる値に定められてもよく、温度閾値Ｔｒｅｆや残量閾値Ｓｒｅｆにヒステリシスをもたせた値とされてもよい。更に、ステップＳ１７０にて補機４０等の運転が開始された後のシステム停止中、バッテリＥＣＵ１０や補機４０等を制御する他の電子制御ユニットを作動させたままにして、補機４０等の運転停止条件が成立するか否かの判定処理を実行させると共に、当該運転停止条件が成立した段階で補機４０等の運転を停止させてもよい。
【００２１】
また、図１に示すバッテリ劣化抑制ルーチンでは、ステップＳ１２０にてバッテリ２０が少なくとも高温状態（Ｔｂ＞Ｔｒｅｆ）および高ＳＯＣ状態（ＳＯＣ＞Ｓｒｅｆ）の何れか一方にはないと判定された場合（否定判断がなされた場合）に、上述のようにカウンタをクリアする代わりに、カウント値Ｃをラッチしてもよい。この場合には、イグニッションスイッチがオンされて電気自動車１がシステム起動されたタイミングでカウンタをクリアしてもよい。更に、図１に示すバッテリ劣化抑制ルーチンのステップＳ１７０では、バッテリ２０からの電力により駆動される補機４０と共に、あるいは補機４０の代わりに、バッテリ２０の電圧を降圧する図示しないＤＣ／ＤＣコンバータからの電力により駆動される補機を作動させてもよい。
【００２２】
そして、上述のバッテリＥＣＵ１０は、電気自動車１ではなく、エンジンとモータとを備えたパラレル式、シリーズ式、あるいはシリーズ／パラレル式のハイブリッド自動車に適用されてもよいことはいうまでもない。更に、バッテリＥＣＵ１０が適用される電気自動車１やハイブリッド自動車は、外部電源からの電力により充電可能なバッテリを備えたプラグイン式の電動車両等として構成されてもよい。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。また、上記発明を実施するための形態は、あくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の要素を何ら限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、車両の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  電気自動車、１０  バッテリ電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、２０  バッテリ、３０  インバータ、４０  補機。
【図１】
2015037011.tif 000003