[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2017117614A - Battery warm-up device - Google Patents

Battery warm-up device Download PDF

Info

Publication number
JP2017117614A
JP2017117614A JP2015251100A JP2015251100A JP2017117614A JP 2017117614 A JP2017117614 A JP 2017117614A JP 2015251100 A JP2015251100 A JP 2015251100A JP 2015251100 A JP2015251100 A JP 2015251100A JP 2017117614 A JP2017117614 A JP 2017117614A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
charging
warm
start time
high voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015251100A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
範玉 朴
Beom-Ok Park
範玉 朴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to JP2015251100A priority Critical patent/JP2017117614A/en
Publication of JP2017117614A publication Critical patent/JP2017117614A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery warm-up device which can complete charging and warmup of a battery before beginning startup of a vehicle, while suppressing the electricity cost, in an electric car.SOLUTION: When a charger (19) is connected with an external power supply (20), and a startup schedule time is set by a startup time setting section (31), a charge control section (30a) calculates a charge start time when charging is completed at the startup schedule time, according to the SOC of a high voltage battery (12) and the battery temperature (S1-S4), starts charging by the external power supply when it is the charge start time (S5, 7), a warm-up control section starts warm-up of the high voltage battery (12) by means of a PTC heater (13) simultaneously (S6), and ends warm-up of the battery when the battery temperature falls in a predetermined operating temperature range (S8, 9).SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、バッテリ暖機装置に係り、詳しくは、電気自動車において外部電源によるバッテリの充電とともにバッテリの暖機を行うバッテリ暖機制御技術に関する。   The present invention relates to a battery warm-up device, and more particularly, to a battery warm-up control technique for warming up a battery together with charging of the battery by an external power source in an electric vehicle.

近年、環境問題等を考慮して、モータのみで走行可能な電気自動車や、エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド電気自動車等の電動車両の開発が進んでいる。このような電動車両に対し、外部電源からバッテリを充電可能ないわゆるプラグイン電動車両も開発されている。   In recent years, taking into consideration environmental problems and the like, development of electric vehicles such as an electric vehicle that can run only by a motor and a hybrid electric vehicle that uses an engine and a motor as drive sources has been progressing. A so-called plug-in electric vehicle capable of charging a battery from an external power source has been developed for such an electric vehicle.

このようなプラグイン電動車両では、外部電源を接続して、ユーザが始動開始時刻を設定することで、始動開始時刻までにバッテリを充電しておくように充電を管理するシステムを有した車両もある。例えば特許文献1では、ユーザが始動開始時刻を設定したときから始動開始時刻までの間に、深夜時間帯等の電気料金の低い時間帯(第1時間帯)が含まれるときには、他の時間帯(第2時間帯)よりも第1時間帯での充電及び温度調節デバイスを作動する時間の割合を高くする蓄電システムが開示されている。   In such a plug-in electric vehicle, there is also a vehicle having a system for managing charging so that the battery is charged by the start start time by connecting an external power supply and setting the start start time by the user. is there. For example, in Patent Document 1, when a time zone (first time zone) where the electricity rate is low, such as a midnight time zone, is included between the time when the user sets the startup start time and the start start time, other time zones A power storage system is disclosed that increases the proportion of time during which the charging and temperature control devices are operated in the first time zone than in (second time zone).

特開2015−43662号公報JP2015-43662A

しかしながら、特許文献1では、温度調節デバイスについても主に第1時間帯で使用することとしているが、例えば寒冷地等で外気温度が低い場合、深夜時間帯にバッテリを暖機しても、始動開始時刻までに時間があると、始動開始時刻にはバッテリの温度が再び低下してしまう。そこで、車両を実際に始動させる際に再度暖機を行うと、深夜帯に行った暖機は無駄となる。または、始動開始時刻までバッテリ温度を維持するよう温度調節デバイスを作動させ続けた場合も、電力消費量が増加し電費が悪化するという問題がある。   However, in Patent Document 1, the temperature control device is also used mainly in the first time zone. However, for example, when the outside air temperature is low in a cold district or the like, even if the battery is warmed up in the midnight time zone, it can be started. If there is time before the start time, the battery temperature will fall again at the start time. Therefore, if the warm-up is performed again when the vehicle is actually started, the warm-up performed at midnight is wasted. Alternatively, when the temperature adjusting device is continuously operated so as to maintain the battery temperature until the start start time, there is a problem that the power consumption is increased and the power consumption is deteriorated.

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電気自動車において、電費を抑えつつ車両の始動予定時刻までにバッテリの充電及び暖機を完了させることができるバッテリ暖機装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to complete charging and warming up of a battery by a scheduled start time of the vehicle in an electric vehicle while suppressing power consumption. An object of the present invention is to provide a battery warming device that can be used.

上記した目的を達成するために、本発明に係るバッテリ暖機装置は、車両に搭載され、所定の作動温度範囲を有するバッテリと、外部電源と接続可能であり、当該外部電源からの電力により前記バッテリを充電する外部充電手段と、電気エネルギを熱エネルギに変換して前記バッテリを暖機するバッテリ暖機手段と、前記車両を始動する始動予定時刻を設定する始動時刻設定手段と、前記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、前記外部電源と接続されており、前記始動時刻設定手段により始動予定時刻が設定されている場合に、前記バッテリ状態検出手段により検出されるバッテリ状態に応じて、前記始動予定時刻に充電が完了する充電条件を算出し、前記充電条件に応じて前記外部充電手段を制御して前記バッテリを充電する充電制御手段と、前記充電制御手段による充電の開始時に前記バッテリ暖機手段により前記バッテリの暖機を開始し、前記バッテリの温度が前記所定の作動温度範囲内に入ったときに前記バッテリの暖機を終了する暖機制御手段と、を備える。   In order to achieve the above-described object, a battery warm-up device according to the present invention is mounted on a vehicle and can be connected to a battery having a predetermined operating temperature range and an external power source. An external charging means for charging the battery, a battery warming means for warming the battery by converting electric energy into heat energy, a start time setting means for setting a scheduled start time for starting the vehicle, Battery state detection means for detecting a state, and when connected to the external power source, and when the scheduled start time is set by the start time setting means, depending on the battery state detected by the battery state detection means , Calculating a charging condition for completing charging at the scheduled start time, and controlling the external charging means according to the charging condition to charge the battery The battery warm-up unit starts warming-up of the battery at the start of charging by the charge control unit and the charge control unit, and the battery warms up when the temperature of the battery enters the predetermined operating temperature range. And a warm-up control means for terminating the machine.

上記手段を用いる本発明によれば、電気自動車において、電費を抑えつつ車両の始動開始までにバッテリの充電及び暖機を完了させることができる。   According to the present invention using the above means, in an electric vehicle, charging and warming up of the battery can be completed before starting the vehicle while suppressing power consumption.

本発明の一実施形態に係るバッテリ暖機装置を備える電気自動車のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of an electric vehicle including a battery warm-up device according to an embodiment of the present invention. 本実施形態のECUにより実行される高電圧バッテリに対する充電及び暖機制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the charge and warming-up control routine with respect to the high voltage battery performed by ECU of this embodiment. 本実施形態の高電圧バッテリの充電及び暖機制御を行ったときのバッテリ状態等の推移を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows transition of a battery state etc. when charging and warming-up control of the high voltage battery of this embodiment are performed.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施形態におけるバッテリ暖機装置を備える電気自動車のシステム構成図であり、同図に基づき説明する。   FIG. 1 is a system configuration diagram of an electric vehicle including a battery warming-up device according to an embodiment of the present invention, which will be described with reference to FIG.

図1に示す車両1は、走行駆動源としてのモータ2を備える電気自動車のトラックである。モータ2は例えば永久磁石式同期電動機のように発電機としても作動可能な電動機である。モータ2の出力軸はプロペラシャフト3を介して差動装置4が連結され、差動装置4には駆動軸5を介して左右の駆動輪6が連結されている。   A vehicle 1 shown in FIG. 1 is an electric vehicle truck including a motor 2 as a travel drive source. The motor 2 is an electric motor that can also operate as a generator, such as a permanent magnet synchronous motor. The output shaft of the motor 2 is connected to a differential device 4 via a propeller shaft 3, and left and right drive wheels 6 are connected to the differential device 4 via a drive shaft 5.

モータ2にはインバータ・コンバータ(以下、単にインバータという)10及びジャンクションボックス11を介して高電圧バッテリ12が接続されている。高電圧バッテリ12に蓄えられた直流電力はインバータ10により交流電力に変換されてモータ2に供給され、モータ2が発生した駆動力は駆動輪6に伝達されて車両1を走行させる。また、例えば車両1の減速時や降坂路での走行時(回生走行時)には、駆動輪6側からの逆駆動によりモータ2が発電機として作動する(回生運転)。モータ2が発生した負側の駆動力は制動力として駆動輪6側に伝達されると共に、モータ2が発電した交流電力がインバータ10で直流電力に変換されて、ジャンクションボックス11を介して高電圧バッテリ12に充電される。   A high voltage battery 12 is connected to the motor 2 via an inverter / converter (hereinafter simply referred to as an inverter) 10 and a junction box 11. The DC power stored in the high voltage battery 12 is converted into AC power by the inverter 10 and supplied to the motor 2, and the driving force generated by the motor 2 is transmitted to the drive wheels 6 to cause the vehicle 1 to travel. For example, when the vehicle 1 decelerates or travels on a downhill road (regenerative travel), the motor 2 operates as a generator (regenerative operation) by reverse driving from the drive wheels 6 side. The negative driving force generated by the motor 2 is transmitted to the driving wheel 6 side as a braking force, and the AC power generated by the motor 2 is converted into DC power by the inverter 10, and a high voltage is supplied via the junction box 11. The battery 12 is charged.

高電圧バッテリ12は、例えばリチウムイオンバッテリであり、駆動源であるモータ2等に用いる走行用のバッテリである。高電圧バッテリ12は、性能を発揮するのに適正な所定の作動温度範囲を有している。なお、図1においては高電圧バッテリ12を単体のブロックとして示しているが、実際には複数のセルを直列又は並列に接続して構成されている。   The high voltage battery 12 is, for example, a lithium ion battery, and is a traveling battery used for the motor 2 that is a drive source. The high voltage battery 12 has a predetermined operating temperature range appropriate for performance. In FIG. 1, the high-voltage battery 12 is shown as a single block, but in actuality, a plurality of cells are connected in series or in parallel.

ジャンクションボックス11は、車両に搭載された各種電気機器と接続されている。当該ジャンクションボックス11の内部には、電路の断接を行う各種コンタクタ(電磁接触器)が設けられており、当該コンタクタの断接を行うことで、各種電気機器への電力の供給及び遮断を制御可能である。   The junction box 11 is connected to various electric devices mounted on the vehicle. Inside the junction box 11, various contactors (electromagnetic contactors) for connecting and disconnecting electric circuits are provided. By connecting and disconnecting the contactors, the supply and disconnection of electric power to various electric devices are controlled. Is possible.

例えば、ジャンクションボックス11には、電力の供給を受けることで発熱するという特性を持つPTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータ13が接続されている。PTCヒータ13は、車両1の暖房のための温水回路14に含まれており、当該温水回路14はウォータポンプ15の駆動により水が循環し、PTCヒータ13で加熱された温水が循環することで車内の暖房が行われる。また、温水回路14には高電圧バッテリ12も含まれており、PTCヒータ13は温水回路14を介して高電圧バッテリ12の暖機が可能である(バッテリ暖機手段)。   For example, the junction box 11 is connected to a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater 13 having a characteristic that heat is generated when power is supplied. The PTC heater 13 is included in a hot water circuit 14 for heating the vehicle 1. The hot water circuit 14 circulates water when the water pump 15 is driven, and the hot water heated by the PTC heater 13 circulates. Car interior is heated. The hot water circuit 14 also includes a high voltage battery 12, and the PTC heater 13 can warm up the high voltage battery 12 through the hot water circuit 14 (battery warming means).

ジャンクションボックス11には、クーラコンプレッサや、パワーステアリング装置のポンプ等の高電圧補機類16も接続されている。高電圧補機類16は高電圧バッテリ12からの電力供給を受けることでそれぞれ作動する。   The junction box 11 is also connected to a high voltage auxiliary machine 16 such as a cooler compressor or a pump of a power steering device. The high voltage auxiliary machines 16 operate by receiving power supply from the high voltage battery 12.

さらに、ジャンクションボックス11には、DC−DCコンバータ17を介して低電圧バッテリ18も接続されている。DC−DCコンバータ17は、ジャンクションボックス11を介して低電圧バッテリ18に供給される電力の降圧を行う電圧変換器である。低電圧バッテリ18は、例えば鉛バッテリであり、蓄えられる電力は高電圧バッテリ12よりも低電圧であるが、高電圧バッテリ12よりも広い作動温度範囲を有している。当該低電圧バッテリ18は、例えばECU30への電源供給、コンタクタ―等の制御電源等の電力供給に用いられる。   Further, a low voltage battery 18 is also connected to the junction box 11 via a DC-DC converter 17. The DC-DC converter 17 is a voltage converter that steps down power supplied to the low voltage battery 18 via the junction box 11. The low voltage battery 18 is, for example, a lead battery, and the stored electric power has a lower voltage than the high voltage battery 12, but has a wider operating temperature range than the high voltage battery 12. The low voltage battery 18 is used, for example, for power supply to the ECU 30 and power supply such as a control power supply for a contactor.

また、ジャンクションボックス11には、外部電源20と接続可能であり、この外部電源20から高電圧バッテリ12及び低電圧バッテリ18の充電が可能な充電器19(外部充電手段)が接続されている。外部電源20は例えば家庭用の100V、200Vの普通充電や、急速充電、非接触充電等がある。本実施形態では1つの充電器19を示しているが、充電器19を外部電源20に対応して複数設けてもよい。   The junction box 11 can be connected to an external power source 20 and is connected to a charger 19 (external charging means) that can charge the high voltage battery 12 and the low voltage battery 18 from the external power source 20. The external power source 20 includes, for example, 100V and 200V ordinary charging for home use, quick charging, non-contact charging, and the like. Although one charger 19 is shown in the present embodiment, a plurality of chargers 19 may be provided corresponding to the external power source 20.

また、車両1には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM、RAMなど)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタなどを備えたECU(制御ユニット)30が搭載されている。本実施形態におけるECU30は主に高電圧バッテリ12の充電及び暖機を制御する制御ユニットであるが、車両1にはこの他にも種々のECUが設けられていてもよい。   Further, the vehicle 1 includes an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, etc.) used for storage of a control program and a control map, a central processing unit (CPU), an ECU (control unit) including a timer counter, Unit) 30 is mounted. The ECU 30 in the present embodiment is a control unit that mainly controls charging and warm-up of the high-voltage battery 12, but the vehicle 1 may be provided with various other ECUs.

ECU30は、上記高電圧バッテリ12、PTCヒータ13、ウォータポンプ15、充電器19、始動時刻設定部31(始動時刻設定手段)、及び外気温度センサ32等と、電気的に接続されている。ECU30は、高電圧バッテリ12から高電圧バッテリ12の充電量に相当するSOC(State Of Charge)及びバッテリ温度等のバッテリ状態に関する情報を取得可能である(バッテリ状態検出手段)。また、ECU30は、充電器19から外部電源20の接続の有無についての情報も取得可能である。そして、ECU30は、PTCヒータ13及びウォータポンプ15の作動及び停止(ON、OFF)を制御可能である。なお、ECU30は各装置から直接情報を取得したり、各装置を直接制御したりする構成に限られず、例えばバッテリ状態に関する情報を図示しないバッテリ管理用の制御ユニットを介して取得したり、PTCヒータ13及びウォータポンプ15を他の制御ユニットを介して制御したりしてもよい。   The ECU 30 is electrically connected to the high voltage battery 12, the PTC heater 13, the water pump 15, the charger 19, the start time setting unit 31 (start time setting means), the outside air temperature sensor 32, and the like. The ECU 30 can acquire information on the battery state such as the SOC (State Of Charge) and the battery temperature corresponding to the charge amount of the high voltage battery 12 from the high voltage battery 12 (battery state detection means). Further, the ECU 30 can also acquire information about whether or not the external power source 20 is connected from the charger 19. The ECU 30 can control the operation and stop (ON, OFF) of the PTC heater 13 and the water pump 15. The ECU 30 is not limited to a configuration that directly acquires information from each device or directly controls each device. For example, the ECU 30 acquires information on a battery state via a battery management control unit (not shown) 13 and the water pump 15 may be controlled via another control unit.

始動時刻設定部31は、例えば車両1の運転席等に設けられた操作部(図示せず)に対するユーザの操作に応じて、車両1を始動する始動予定時刻を設定する。また、外気温度センサ32は、車両1の外部の温度を検出するセンサである。   The start time setting unit 31 sets a scheduled start time for starting the vehicle 1 in accordance with, for example, a user operation on an operation unit (not shown) provided at the driver's seat of the vehicle 1 or the like. The outside air temperature sensor 32 is a sensor that detects the temperature outside the vehicle 1.

ECU30は、高電圧バッテリ12の充電についての制御を行う充電制御部(充電制御手段)30aと、高電圧バッテリ12の暖機についての制御を行う暖機制御部(暖機制御手段)30bと、を有している。   The ECU 30 includes a charge control unit (charge control unit) 30a that controls the charging of the high-voltage battery 12, a warm-up control unit (warm-up control unit) 30b that controls the warm-up of the high-voltage battery 12, have.

充電制御部30aは、充電器19が外部電源20と接続された状態で、始動時刻設定部31による始動予定時刻が設定されている場合に、SOC及びバッテリ温度等のバッテリ状態に応じて、始動予定時刻に充電が完了する充電条件を算出し、当該充電条件に基づく充電を行う機能を有している。   The charge control unit 30a starts when the charger 19 is connected to the external power source 20 and the start time is set by the start time setting unit 31 according to the battery state such as the SOC and the battery temperature. It has a function of calculating a charging condition for completing charging at a scheduled time and performing charging based on the charging condition.

暖機制御部30bは、高電圧バッテリ12の充電開始時にPTCヒータ13及びウォータポンプ15を作動させて高電圧バッテリ12の暖機を開始し、当該高電圧バッテリ12のバッテリ温度が所定の作動温度範囲内に入ったときに暖機を終了させる機能を有している。   The warm-up control unit 30b starts the warm-up of the high-voltage battery 12 by operating the PTC heater 13 and the water pump 15 at the start of charging of the high-voltage battery 12, and the battery temperature of the high-voltage battery 12 is a predetermined operating temperature. It has a function to end warm-up when entering the range.

ここで図2には、本実施形態のECU30により実行される高電圧バッテリ12に対する充電及び暖機制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下、同フローチャートに沿って説明する。   Here, FIG. 2 is a flowchart showing a charging and warming-up control routine for the high voltage battery 12 executed by the ECU 30 of the present embodiment, and will be described below with reference to the flowchart.

まず、ECU30は外部電源が接続されたときに、当該制御ルーチンをスタートする。そして、ステップS1において、ECU30は、始動時刻設定部31にて設定された始動予定時刻の情報を取得する。   First, the ECU 30 starts the control routine when an external power supply is connected. In step S <b> 1, the ECU 30 acquires information on the scheduled start time set by the start time setting unit 31.

続いて、ECU30はステップS2において、例えばECU30が備えるタイマより現在時刻を、高電圧バッテリ12からSOC及びバッテリ温度を、ウォータポンプ15から温水温度を、外気温度センサ32から外気温度を、それぞれ取得する。   Subsequently, in step S2, the ECU 30 obtains the current time from, for example, a timer provided in the ECU 30, the SOC and battery temperature from the high voltage battery 12, the hot water temperature from the water pump 15, and the outside temperature from the outside temperature sensor 32. .

次のステップS3において、ECU30の充電制御部30aは、このとき接続されている外部電源20からの電力供給により、高電圧バッテリ12を満充電(例えばSOC100%)とするのに要する充電時間を算出する。   In the next step S3, the charging control unit 30a of the ECU 30 calculates the charging time required to fully charge the high voltage battery 12 (for example, SOC 100%) by supplying power from the external power supply 20 connected at this time. To do.

さらにステップS4において、ECU30の充電制御部30aは、ステップS3にて算出した充電時間に基づき、始動予定時刻にて充電が完了するための充電開始時刻(充電条件)を算出する。   Further, in step S4, the charging control unit 30a of the ECU 30 calculates a charging start time (charging condition) for completing charging at the scheduled start time based on the charging time calculated in step S3.

そして、ステップS5において、ECU30の充電制御部30aは、現在時刻が充電開始時刻に到達したか否かを判別する。当該判別結果が偽(No)である間は、当該ステップS5の判別を繰り返し、当該判別結果が真(Yes)となると次のステップS6に進む。   In step S5, the charging control unit 30a of the ECU 30 determines whether or not the current time has reached the charging start time. While the determination result is false (No), the determination in step S5 is repeated, and when the determination result is true (Yes), the process proceeds to the next step S6.

ステップS6では、ECU30の暖機制御部30bがPTCヒータ13及びウォータポンプ15を作動させる。これによりPTCヒータ13により加熱された温水がウォータポンプ15の作動により温水回路14を循環し、高電圧バッテリ12の暖機が開始される。   In step S6, the warm-up control unit 30b of the ECU 30 operates the PTC heater 13 and the water pump 15. Thereby, the warm water heated by the PTC heater 13 circulates through the warm water circuit 14 by the operation of the water pump 15, and the warm-up of the high voltage battery 12 is started.

続いて、ステップS7では、ECU30の充電制御部30aが充電器19を制御して外部電源20から高電圧バッテリ12への充電を開始させる。   Subsequently, in step S <b> 7, the charging control unit 30 a of the ECU 30 controls the charger 19 to start charging the high voltage battery 12 from the external power source 20.

ステップS8において、ECU30の暖機制御部30bは、バッテリ温度が作動温度範囲の下限値である作動温度下限値以上であるか否かを判別する。当該判別結果が偽(No)である間は、当該ステップS8の判別を繰り返し、当該判別結果が真(Yes)となると次のステップS9に進む。   In step S8, the warm-up control unit 30b of the ECU 30 determines whether or not the battery temperature is equal to or higher than an operating temperature lower limit value that is a lower limit value of the operating temperature range. While the determination result is false (No), the determination in step S8 is repeated, and when the determination result is true (Yes), the process proceeds to the next step S9.

ステップS9において、ECU30の暖機制御部30bは、PTCヒータ13及びウォータポンプ15を停止させることで、暖機を終了させる。   In step S9, the warm-up control unit 30b of the ECU 30 stops the warm-up by stopping the PTC heater 13 and the water pump 15.

ステップS10において、ECU30の暖機制御部30bは、バッテリ温度が上昇しているか否かを判別する。つまり、PTCヒータ13による暖機がなくとも、高電圧バッテリ12が充電による発熱によりバッテリ温度が上昇しているか否かを判別する。当該判別結果が偽(No)である場合、即ち外気温度が低く充電による発熱だけではバッテリ温度が低下する場合等には、ステップS6に戻り、再度PTCヒータ13及びウォータポンプ15を作動させる。一方、当該判別結果が真(Yes)である場合、即ち高電圧バッテリ12が充電による発熱により作動温度範囲を維持できる場合には、ステップS11に進む。   In step S10, the warm-up control unit 30b of the ECU 30 determines whether or not the battery temperature is rising. That is, even if the PTC heater 13 is not warmed up, it is determined whether or not the battery temperature has risen due to the heat generated by the charging of the high voltage battery 12. When the determination result is false (No), that is, when the battery temperature decreases due to the low outside air temperature and only the heat generated by charging, the process returns to step S6 to operate the PTC heater 13 and the water pump 15 again. On the other hand, if the determination result is true (Yes), that is, if the high-voltage battery 12 can maintain the operating temperature range due to heat generated by charging, the process proceeds to step S11.

ステップS11において、ECU30の充電制御部30aは、高電圧バッテリ12のSOCが100%、即ち満充電となったか否かを判別する。当該判別結果が偽(No)である間は、当該ステップS11の判別を繰り返し、当該判別結果が真(Yes)となると充電は完了したものとして、当該ルーチンを終了する。   In step S11, the charge control unit 30a of the ECU 30 determines whether or not the SOC of the high voltage battery 12 is 100%, that is, full charge. While the determination result is false (No), the determination in step S11 is repeated, and when the determination result is true (Yes), the charging is completed and the routine ends.

なお、ECU30の暖機制御部30bは、始動予定時刻から実際の始動時(キーオン時)までに時間がある場合においても、バッテリ温度が作動温度下限値を下回った場合には再度暖機を行うことで、バッテリ温度を作動温度範囲内に維持してもよい。   Note that the warm-up control unit 30b of the ECU 30 warms up again when the battery temperature falls below the operating temperature lower limit value even when there is time from the scheduled start time to the actual start time (key-on time). Thus, the battery temperature may be maintained within the operating temperature range.

図3には、上述の制御に基づいて高電圧バッテリ12の充電及び暖機を行ったときの高電圧バッテリ12のバッテリ温度、高電圧バッテリ12の放熱量、SOC、温水回路14の温水温度、PTCヒータ13の電力消費量、及びPTCヒータ13の作動状態、それぞれの推移を示すタイムチャートが示されており、同図に基づき説明する。   In FIG. 3, the battery temperature of the high voltage battery 12 when the high voltage battery 12 is charged and warmed up based on the above control, the heat dissipation amount of the high voltage battery 12, the SOC, the hot water temperature of the hot water circuit 14, A time chart showing the power consumption of the PTC heater 13 and the operating state of the PTC heater 13 and the respective transitions is shown, and will be described with reference to FIG.

図3のタイムチャートは充電器19に外部電源20が接続された時点からスタートしている。ECU30は外部電源20が接続され、始動予定時刻t3が設定されると(S1)、各情報に基づき充電時間を算出し、充電開始時刻t1を算出する。つまり、充電時間は充電開始時刻t1から始動予定時刻t3の期間に相当する。   The time chart of FIG. 3 starts from the time when the external power source 20 is connected to the charger 19. When the external power supply 20 is connected and the scheduled start time t3 is set (S1), the ECU 30 calculates the charging time based on each information and calculates the charging start time t1. That is, the charging time corresponds to a period from the charging start time t1 to the scheduled start time t3.

ECU30の充電制御部30aは充電開始時刻t1から外部電源20による充電を開始し、暖機制御部30bはこれと同時にPTCヒータ13及びウォータポンプ15を作動(ON状態)させることで暖機を開始する。これにより高電圧バッテリ12のSOCが上昇し始めるとともに、温水回路14の温水温度が上昇し始めることでバッテリ温度も上昇し始める。   The charging control unit 30a of the ECU 30 starts charging by the external power source 20 from the charging start time t1, and the warming-up control unit 30b starts warming up by operating (turning on) the PTC heater 13 and the water pump 15 at the same time. To do. As a result, the SOC of the high-voltage battery 12 begins to rise, and the battery temperature also begins to rise as the hot water temperature of the hot water circuit 14 begins to rise.

充電が開始されることで、充電による高電圧バッテリ12自身による発熱量も徐々に上昇する。PTCヒータ13における電力消費量は、暖機開始時に最大となり温水温度が上昇するにつれて減少する。   By starting charging, the amount of heat generated by the high-voltage battery 12 by charging gradually increases. The power consumption in the PTC heater 13 becomes maximum at the start of warm-up and decreases as the hot water temperature rises.

そして、高電圧バッテリのバッテリ温度が作動温度下限値に達した時点t2で、暖機制御部30bはPTCヒータ13及びウォータポンプ15を停止(OFF状態)して暖機を終了する。このように暖機を終了しても高電圧バッテリ12は充電によりバッテリが発熱し、バッテリ温度は徐々に上昇し温水温度も高温域で維持される。またバッテリ温度が作動温度範囲に入ったことで充電効率が向上しSOCの上昇率が高まる。   At time t2 when the battery temperature of the high voltage battery reaches the operating temperature lower limit value, the warm-up control unit 30b stops (turns off) the PTC heater 13 and the water pump 15 and ends the warm-up. Thus, even if the warm-up is completed, the battery of the high voltage battery 12 generates heat by charging, the battery temperature gradually rises, and the hot water temperature is maintained in the high temperature range. In addition, since the battery temperature is within the operating temperature range, the charging efficiency is improved and the rate of increase in SOC is increased.

そして、始動予定時刻t3にて高電圧バッテリ12のSOCは100%に到達し、充電が完了する。ここで、高電圧バッテリ12の充電では、バッテリ電圧が所定の電圧値に達するまでは定電流充電を行い、バッテリ電圧が所定の電圧値以上となった以後は定電圧充電を行ってもよい。この場合、図3に示されるように、定電圧充電への移行後から充電完了時に向かってバッテリ放熱量は徐々に低下する。   Then, the SOC of the high voltage battery 12 reaches 100% at the scheduled start time t3, and charging is completed. Here, in charging the high voltage battery 12, constant current charging may be performed until the battery voltage reaches a predetermined voltage value, and constant voltage charging may be performed after the battery voltage becomes equal to or higher than the predetermined voltage value. In this case, as shown in FIG. 3, the battery heat dissipation gradually decreases from the transition to constant voltage charging toward the completion of charging.

このように、ECU30は外部電源20による高電圧バッテリ12の充電の開始と同時に高電圧バッテリ12の暖機を開始することで、バッテリ温度を速やかに作動温度範囲まで上昇させ、バッテリ性能を十分に発揮できる効率のよい充電を早い段階で行うことができる。これにより、高効率で短時間の充電を行うことできる。   Thus, the ECU 30 starts the warm-up of the high-voltage battery 12 simultaneously with the start of charging of the high-voltage battery 12 by the external power source 20, thereby quickly increasing the battery temperature to the operating temperature range and sufficiently improving the battery performance. Efficient charging that can be performed can be performed at an early stage. Thereby, it is possible to perform charging in a short time with high efficiency.

また、高電圧バッテリ12を作動温度範囲まで上昇させた後はPTCヒータ13による暖機を停止し、高電圧バッテリ12自身の発熱により作動温度範囲を維持できることからPTCヒータ13により消費される電力を最小限に抑えることができる。そして、始動予定時刻に、バッテリ温度は作動温度範囲内にあり、SOCも満充電であることから、始動直後から車両1の性能を十分に発揮することができる。   Further, after the high voltage battery 12 is raised to the operating temperature range, the warming-up by the PTC heater 13 is stopped, and the operating temperature range can be maintained by the heat generated by the high voltage battery 12 itself, so that the power consumed by the PTC heater 13 is reduced. Can be minimized. Since the battery temperature is within the operating temperature range and the SOC is fully charged at the scheduled start time, the performance of the vehicle 1 can be sufficiently exerted immediately after the start.

以上のことから本実施形態に係るバッテリ暖機装置によれば、電気自動車において、電費を抑えつつ車両1の始動開始までに高電圧バッテリ12の充電及び暖機を完了させることができる。   From the above, according to the battery warming-up device according to the present embodiment, charging and warming up of the high-voltage battery 12 can be completed in the electric vehicle before starting the vehicle 1 while suppressing power consumption.

以上で本発明に係るバッテリ暖機装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。   Although the description of the embodiment of the battery warm-up device according to the present invention has been completed above, the embodiment is not limited to the above embodiment.

上記実施形態では、PTCヒータ13により高電圧バッテリ12の暖機を行っているが暖機手段はこれに限られるものではなく、電気エネルギを熱エネルギに変換できるものであればよく、例えば、熱電素子やコンプレッサ式ヒートポンプ等であってもよい。   In the above embodiment, the high-voltage battery 12 is warmed up by the PTC heater 13, but the warming-up means is not limited to this, and any means can be used as long as it can convert electric energy into heat energy. An element, a compressor heat pump, or the like may be used.

1 車両
2 モータ
11 ジャンクションボックス
12 高電圧バッテリ
13 PTCヒータ(バッテリ暖機手段)
14 温水回路
15 ウォータポンプ
19 充電器(外部充電手段)
20 外部電源
30 ECU(バッテリ状態検出手段)
30a 充電制御部(充電制御手段)
30b 暖機制御部(暖機制御手段)
31 始動時刻設定部(始動時刻設定手段)
32 外気温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Motor 11 Junction box 12 High voltage battery 13 PTC heater (battery warm-up means)
14 Hot water circuit 15 Water pump 19 Battery charger (external charging means)
20 External power supply 30 ECU (battery state detection means)
30a Charge control unit (charge control means)
30b Warm-up control unit (warm-up control means)
31 Start time setting section (start time setting means)
32 Outside air temperature sensor

Claims (1)

車両に搭載され、所定の作動温度範囲を有するバッテリと、
外部電源と接続可能であり、当該外部電源からの電力により前記バッテリを充電する外部充電手段と、
電気エネルギを熱エネルギに変換して前記バッテリを暖機するバッテリ暖機手段と、
前記車両を始動する始動予定時刻を設定する始動時刻設定手段と、
前記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、
前記外部電源と接続されており、前記始動時刻設定手段により始動予定時刻が設定されている場合に、前記バッテリ状態検出手段により検出されるバッテリ状態に応じて、前記始動予定時刻に充電が完了する充電条件を算出し、前記充電条件に応じて前記外部充電手段を制御して前記バッテリを充電する充電制御手段と、
前記充電制御手段による充電の開始時に前記バッテリ暖機手段により前記バッテリの暖機を開始し、前記バッテリの温度が前記所定の作動温度範囲内に入ったときに前記バッテリの暖機を終了する暖機制御手段と、
を備えるバッテリ暖機装置。
A battery mounted on the vehicle and having a predetermined operating temperature range;
External charging means connectable to an external power source, and charging the battery with power from the external power source;
Battery warm-up means for warming the battery by converting electrical energy into heat energy;
Start time setting means for setting a scheduled start time for starting the vehicle;
Battery state detection means for detecting the state of the battery;
When connected to the external power source and the scheduled start time is set by the start time setting means, charging is completed at the scheduled start time according to the battery state detected by the battery state detecting means. Charging control means for calculating a charging condition and controlling the external charging means according to the charging condition to charge the battery;
The warming-up of the battery is started by the battery warming-up means at the start of charging by the charging control means, and the warming-up of the battery is terminated when the temperature of the battery enters the predetermined operating temperature range. Machine control means,
A battery warm-up device.
JP2015251100A 2015-12-24 2015-12-24 Battery warm-up device Pending JP2017117614A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015251100A JP2017117614A (en) 2015-12-24 2015-12-24 Battery warm-up device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015251100A JP2017117614A (en) 2015-12-24 2015-12-24 Battery warm-up device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017117614A true JP2017117614A (en) 2017-06-29

Family

ID=59231877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015251100A Pending JP2017117614A (en) 2015-12-24 2015-12-24 Battery warm-up device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017117614A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108717986A (en) * 2018-05-31 2018-10-30 北京新能源汽车股份有限公司 Power battery preheating method and system
CN108819794A (en) * 2018-08-22 2018-11-16 北京车和家信息技术有限公司 The pre-heating mean and device of battery pack
CN111244578A (en) * 2018-11-29 2020-06-05 比亚迪股份有限公司 Vehicle battery pack heating method and system and battery manager
CN111422101A (en) * 2019-01-09 2020-07-17 本田技研工业株式会社 Battery charging system and control device for battery charging system
JP2020120504A (en) * 2019-01-24 2020-08-06 ニチコン株式会社 Power storage system
WO2020167324A1 (en) 2019-02-15 2020-08-20 Cora Aero Llc Desired departure temperature for a battery in a vehicle
JP2020174458A (en) * 2019-04-10 2020-10-22 株式会社豊田自動織機 Battery pack
CN112721740A (en) * 2021-03-19 2021-04-30 厦门金龙联合汽车工业有限公司 Offline preheating control method for battery of electric vehicle

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108717986A (en) * 2018-05-31 2018-10-30 北京新能源汽车股份有限公司 Power battery preheating method and system
CN108819794A (en) * 2018-08-22 2018-11-16 北京车和家信息技术有限公司 The pre-heating mean and device of battery pack
CN108819794B (en) * 2018-08-22 2020-05-05 北京车和家信息技术有限公司 Preheating method and device for battery pack
CN111244578B (en) * 2018-11-29 2022-07-15 比亚迪股份有限公司 Vehicle battery pack heating method and system and battery manager
CN111244578A (en) * 2018-11-29 2020-06-05 比亚迪股份有限公司 Vehicle battery pack heating method and system and battery manager
CN111422101A (en) * 2019-01-09 2020-07-17 本田技研工业株式会社 Battery charging system and control device for battery charging system
US11292361B2 (en) 2019-01-09 2022-04-05 Honda Motor Co., Ltd. Charging system for storage battery and control device of charging system for storage battery
JP2020113383A (en) * 2019-01-09 2020-07-27 本田技研工業株式会社 Charging system for storage battery and control device for charging system for storage battery
JP2020120504A (en) * 2019-01-24 2020-08-06 ニチコン株式会社 Power storage system
JP7231420B2 (en) 2019-01-24 2023-03-01 ニチコン株式会社 storage system
WO2020167324A1 (en) 2019-02-15 2020-08-20 Cora Aero Llc Desired departure temperature for a battery in a vehicle
JP2022516577A (en) * 2019-02-15 2022-02-28 ウィスク アエロ エルエルシー Desired starting temperature of the battery in the vehicle
EP3924210A4 (en) * 2019-02-15 2022-11-09 Wisk Aero LLC Desired departure temperature for a battery in a vehicle
JP7343599B2 (en) 2019-02-15 2023-09-12 ウィスク アエロ エルエルシー Desired starting temperature of the battery in the vehicle
JP2020174458A (en) * 2019-04-10 2020-10-22 株式会社豊田自動織機 Battery pack
CN112721740A (en) * 2021-03-19 2021-04-30 厦门金龙联合汽车工业有限公司 Offline preheating control method for battery of electric vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017117614A (en) Battery warm-up device
US9919710B2 (en) Power storage system
JP5487861B2 (en) Battery warm-up control device
JP5713111B2 (en) Vehicle control apparatus and control method
JP5454701B2 (en) Power supply device for electric vehicle, control method therefor, and electric vehicle
CN110316022B (en) Power supply system for vehicle
US8242737B2 (en) Motor-driven vehicle
CN103098338B (en) The battery charge controller of vehicle
US9421846B2 (en) Vehicle control system
CN107813712B (en) Vehicle with a steering wheel
CN107394284B (en) Battery control device for vehicle
US9750085B2 (en) Apparatus and method for controlling vehicle
RU2659307C2 (en) Vehicle and method of vehicle control
CN105555585A (en) Electrical storage system
CN104760488B (en) Motor vehicle driven by mixed power
EP2610102A2 (en) Controller for vehicle and vehicle including the controller
JP2011015544A (en) Electrically-driven vehicle
JP2014090639A (en) Vehicular charge control system
CN113135104B (en) Charging method for electric vehicle
JP6503649B2 (en) Control device and control method for hybrid vehicle
JP2020195253A (en) Vehicle battery charge control device
JP2016111721A (en) Charge control device of vehicle
JP7544074B2 (en) vehicle
JP2020102926A (en) Battery temperature adjusting device for vehicle
JP2013017330A (en) Power conversion apparatus