Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи



Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи
Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи

 


Владельцы патента RU 2492069:

ХОНДА МОТОР КО., ЛТД. (JP)

Предложено устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи для автомобиля, способное возбуждать электродвигатель с помощью аккумуляторной батареи. Определяется температура аккумуляторной батареи, вычисляется распределение температурной предыстории батареи после начала обнаружения температуры, и на основании этого вычисляется рабочая нагрузка в течение срока службы аккумуляторной батареи. Вычисляется допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки, показывающее увеличение рабочей нагрузки на единичном расстоянии на основании указанной рабочей нагрузки в течение срока службы аккумуляторной батареи и расстояния пробега автомобиля. Сравнивается скорость нарастания реальной рабочей нагрузки аккумуляторной батареи с допустимым значением скорости нарастания рабочей нагрузки. В случае, когда скорость нарастания реальной рабочей нагрузки больше, чем допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки, при необходимости ограничивается на выходе аккумуляторной батареи выходная мощность в режиме нормального движения. Технический результат заключается в продлении срока службы аккумуляторной батареи путем более точной установки соответствующей допустимой величины заряда/разряда в соответствии с изменением температуры аккумуляторной батареи в прошлом. 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи для управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи для подачи электрической мощности к электрическому двигателю для привода в движение автомобиля, а более конкретно настоящее изобретение относится к устройству управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи для управления выходной мощностью и восстановления аккумуляторной батареи в соответствии с рабочей нагрузкой аккумуляторной батареи по отношению к расстоянию пробега автомобиля.

Уровень техники

В настоящее время известен автомобиль, на котором установлен силовой привод, в котором используется два вида источников энергии, включающие в себя бензиновый или дизельный двигатель, который является двигателем внутреннего сгорания, и электрический двигатель. Такой силовой привод называется гибридной системой. Этот электрический двигатель приводится в действие с помощью электрической мощности, подаваемой из высоковольтной аккумуляторной батареи, установленной на автомобиле. Например, в случае, когда электродвигатель переменного тока используется в качестве электрического двигателя, мощность постоянного тока, выводимая из аккумуляторной батареи, преобразуется в мощность переменного тока посредством схемы, такой как инвертор или т.п., и электрический двигатель приводится в действие с помощью этой мощности переменного тока.

Поскольку аккумуляторная батарея в такой гибридной системе отвечает за приведение в движение автомобиля, ее надежность следует повысить. Кроме того, поскольку выходные характеристики такой аккумуляторной батареи сильно зависят от режима ее использования (такого как расстояние пробега, способ вождения водителя, частота использования дополнительных устройств, таких как кондиционер воздуха и автомобильная стереоакустическая система), трудно определить ухудшение состояния аккумуляторной батареи, учитывая только количество лет с начала ее использования.

В качестве системы, которая определяет ухудшение состояния аккумуляторной батареи и выполняет управление с целью замедления ухудшения аккумуляторной батареи в предопределенном случае, известно устройство управления аккумуляторной батареей {смотри, например, публикацию заявки на патент Японии №2007-323999 (здесь и далее упоминаемый, как "патентная литература 1")). В устройстве управления аккумуляторной батареей в патентной литературе 1, скорость ухудшения аккумуляторной батареи вычисляется в каждый определенный момент времени на основании напряжения, электрического тока и температуры аккумуляторной батареи, и замедление (или уменьшение) ухудшения аккумуляторной батареи (изменение заданного показателя состояния заряда (SOC), ограничение величины заряда/разряда аккумуляторной батареи и т.п.) выполняется в соответствии с результатами сравнения между вычисленной скоростью ухудшения и контрольной скоростью ухудшения.

То есть патентная литература 1 описывает для вычисления скорости ухудшения, что является уровнем ухудшения аккумуляторной батареи, то есть показателем состояния заряда (SOC), способ вычисления увеличения сопротивления, для обнаружения внутреннего сопротивления (импеданс) аккумуляторной батареи и использовали его скорости роста, и способ вычисления увеличения текущей емкости, по которому определяют текущую емкость и используют скорость снижения его скорости изменения. Кроме того, патентная литература 1 также описывает, в качестве способа обнаружения текущей емкости, способ вычисления оставшейся емкости SOCv на основании напряжения холостого хода с помощью расчетного значения напряжения холостого хода аккумуляторной батареи и способ вычисления оставшейся емкости SOCc на основании накопления электрической энергии.

Раскрытие изобретения

Задачи, решаемые настоящим изобретением

В настоящее время в способе вычисления увеличения сопротивления, раскрытого в патентной литературе 1, для создания таблицы импедансов выполняется измерение импеданса в соответствии со скользящим средним значением электрического тока в единицу времени и температурой с использованием модели эквивалентной схемы аккумуляторной батареи,. Напряжение холостого хода получают в результате измерения действующего напряжения на зажимах аккумуляторной батареи, и электрический ток и оставшуюся емкость SOCv получают на основании расчетного значения напряжения холостого хода посредством данных таблицы или т.п.

Кроме того, в способе вычисления снижения текущей емкости, который раскрыт в патентной литературе 1, начальное значение оставшейся емкости получают с использованием таблицы из напряжения холостого хода при запуске системы, оставшуюся емкость SOCc получают путем вычитания расходуемой емкости на основании значения интеграла произведения электрического тока на производительность аккумуляторной батареи, и текущую емкость аккумуляторной батареи получают из таблицы текущей емкости из начального значения оставшейся емкости.

Таким образом, так как используется множество таблиц, и оценка выполняется в устройстве управления аккумуляторной батареей, которое раскрыто в патентной литературе 1, недостаток этого способа заключается в том, что способ получения оставшейся емкости SOC аккумуляторной батареи является сложным, и это приводит к увеличению объема памяти системы и/или увеличению производительности обработки.

Настоящее изобретение выполнено с учетом вышеупомянутых недостатков, и задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареей, которое позволяет получить уровень ухудшения аккумуляторной батареи на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи в прошлом и скорости нарастания реальной рабочей нагрузки аккумуляторной батареи по отношению к температуре аккумуляторной батареи, и ограничить при необходимости выходную мощность аккумуляторной батареи.

Средство для решения задачи

Для того чтобы решить задачу, описанную выше, согласно настоящему изобретению, выполнено устройство (10) управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи или автомобиль (1) с возможностью возбуждения электродвигателя (3) посредством аккумуляторной батареи (20), при этом устройство включает в себя: секцию (101) обнаружения температуры, предназначенную для обнаружения температуры аккумуляторной батареи (20); секцию (14) вычисления распределения температурной предыстории для вычисления распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи (20), поскольку секция (101) обнаружения температуры запускает обнаружение температуры; секцию (15) вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы для вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы аккумуляторной батареи (20) на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи (20), вычисленного с помощью секции (14) вычисления распределения температурной предыстории; секцию (13) обнаружения расстояния пробега для обнаружения расстояния пробега автомобиля (1); секцию (16) вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки для вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки на основании рабочей нагрузки в течение срока службы аккумуляторной батареи (20), вычисленной с помощью секции (15) вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы и расстояния пробега, обнаруженного с помощью секции (13) обнаружения расстояния пробега, причем допустимое значение показывает рабочую нагрузку, которую увеличивают на единичном расстоянии; секцию (12) вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки для вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки аккумуляторной батареи (20); секцию (17) сравнения, предназначенную для сравнения допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки, вычисленной с помощью секции (16) вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки с помощью скорости нарастания реальной рабочей нагрузки аккумуляторной батареи (20), вычисленной с помощью секции (12) вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки; и секцию (18) ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи для дальнейшего ограничения выходной мощности на выходе аккумуляторной батареи (20), которая при необходимости ограничивается в нормальном режиме езды с помощью ограниченного значения на основании разности между скоростью нарастания реальной рабочей нагрузки и допустимым значением скорости нарастания рабочей нагрузки в случае, когда секция (17) сравнения определяет, что скорость нарастания реальной рабочей нагрузки больше, чем допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки.

При такой конфигурации выходную мощность аккумуляторной батареи ограничивают в соответствии с распределением температурной предыстории аккумуляторной батареи, или не управляют ей. Поэтому можно упростить логику управления ей по сравнению с известным способом. Кроме того, можно выполнить более точное управление продлением срока службы аккумуляторной батареи путем установки соответствующей допустимой величины заряда/разряда в соответствии с изменением температуры аккумуляторной батареи в прошлом.

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, секция (101) обнаружения температуры позволяет обнаруживать температуру аккумуляторной батареи (20) в каждый предопределенный момент времени от начала движения до остановки автомобиля (1), и секция (14) вычисления распределения температурной предыстории позволяет вычислить, в качестве распределения температурной предыстории, распределение температурной предыстории, обнаруженное в период времени от начала движения автомобиля (1) до самого последнего момента времени обнаружения с помощью секции (101) обнаружения температуры.

Альтернативно, в устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, секция (101) обнаружения температуры позволяет обнаружить температуру аккумуляторной батареи (20) в каждый преопределенный момент времени от начала движения до остановки автомобиля (1) и секция (14) вычисления распределения температурной предыстории позволяет вычислить, в качестве распределения температурной предыстории, распределение температурной предыстории, обнаруженное в период времени от момента времени, когда автомобиль (1) начал движение в течение первого периода времени, до самого последнего момента времени обнаружения с помощью секции (101) обнаружения температуры.

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, выходной мощностью аккумуляторной батареи (20) можно управлять так, чтобы она уменьшалась в соответствии со временем, прошедшим с начала движения автомобиля (1).

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, секцию (18) ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи можно выполнить с возможностью постепенного изменения выходной мощности аккумуляторной батареи (20) в соответствии с ограниченным значением.

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, заряд аккумуляторной батареи (20) можно также ограничить тогда, когда секция (18) ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи ограничивает выходную мощность аккумуляторной батареи (20). Поэтому нагрузку аккумуляторной батареи в предопределенном случае можно уменьшить даже в случае, как на выходе (при разряде) аккумуляторной батареи, так и на входе (при заряде) аккумуляторной батареи, и это позволяет продлить срок службы аккумуляторной батареи.

В этом отношении, ссылочные позиции, указанные в скобках, приведены выше в качестве примера только для ссылки на соответствующие компоненты вариантов осуществления (которые будут описаны ниже).

Положительные эффекты настоящего изобретения

Согласно настоящему изобретению, можно выполнить устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, которое позволяет упростить логику управления того, ограничивается ли выходная мощность аккумуляторной батареи в соответствии с распределением температурной предыстории аккумуляторной батареи, и позволяет выполнить управление продлением срока службы для аккумуляторной батареи более точно путем установки соответствующей допустимой величины заряда/разряда в соответствии с изменением температуры аккумуляторной батареи в прошлом по сравнению с известным способом.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема, схематично показывающая систему передачи энергии и систему управления автомобилем.

Фиг.2 - блок-схема, показывающая функции электронного блока управления, показанного на фиг.1, согласно настоящему изобретению.

Фиг.3 - диаграмма и таблица, иллюстрирующие зависимость рабочей нагрузки в течение срока службы от распределения температурной предыстории и температуры аккумуляторной батареи.

Фиг.4 - график, иллюстрирующий изменение рабочей нагрузки на протяжении всего срока службы аккумуляторной батареи и изображение выходной мощности при ограничении выходной мощности на аккумуляторной батарее.

Фиг.5 - блок-схема для объяснения процесса ограничения выходной мощности для аккумуляторной батареи.

Фиг.6 - алгоритм, показывающий процесс ограничения выходной мощности, выполняемый с помощью электронного блока управления, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - алгоритм, показывающий процесс вычисления допустимого значения, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 - алгоритм, показывающий процесс установки флага во время одного ездового цикла, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 - алгоритм, показывающий процесс определения значения выходной мощности, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 - алгоритм, показывающий процесс вычисления допустимого значения, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 - алгоритм, показывающий процесс установки флага во время езды на протяжении всего срока службы, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.12 - алгоритм, показывающий процесс определения значения выходной мощности, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Здесь и далее предпочтительные варианты осуществления устройства управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, будут описаны подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи. Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, применимо к автомобилю, такому как электромобиль или гибридный автомобиль на котором установлена высоковольтная аккумуляторная батарея, например, для привода в движение автомобиля, и реализовано с помощью электронного блока управления (ECU), установленного на автомобиле для управления автомобиля в целом, ECU аккумуляторной батареи для управления высоковольтной аккумуляторной батареей или т.п. Следующие ниже варианты осуществления будут описаны в качестве случая, где электронный блок управления управляет двигателем и также управляет аккумуляторной батареей и электродвигателем.

Первый вариант осуществления

Сначала будет описана конфигурация двигателя, согласно первому варианту осуществления. На фиг.1 изображена блок-схема, схематично показывающая систему передачи энергии и систему управления автомобилем. Как показано на фиг.1, автомобиль 1, согласно настоящему варианту осуществления, представляет собой так называемый гибридный автомобиль и включает в себя: двигатель 2; электрический двигатель (электродвигатель) 3, размещенный на выходном валу этого двигателя 2 и непосредственно соединенный с двигателем 2; трансмиссию (коробку передач) 4, соединенную с выходным валом двигателя 2 и электрическим двигателем 3; дифференциальный механизм 5, соединенный с выходным валом трансмиссии 4; правое и левое передние колеса 7R, 7L, которые являются ведущими колесами и соединены с этим дифференциальным механизмом 5 через правую и левую полуоси 6R, 6L; и правое и левое задние колеса 8R, 8L, которые являются ведомыми колесами.

Кроме того, автомобиль также включает в себя: электронный блок 10 управления (ECU: электронный блок управления) для управления двигателем 2 и электрическим двигателем 3, высоковольтную аккумуляторную батарею 20, которая обеспечивает подачу электрической энергии в электрический двигатель 3 и заряжается посредством привода (энергии движения) электрического двигателя 3 при рекуперации; и блок 30 силового привода (здесь и далее называется PDU) для управления электрическим двигателем 3.

Как показано на фиг.1, электрический двигатель 3 соединен с PDU 30, и PDU 30 соединен с каждым из электронного блока управления и аккумуляторной батареей 20. В ответ на инструкции, подаваемые из электронного блока 10 управления, PDU 30 обеспечивает подачу электрической энергии в электрический двигатель 3 из аккумуляторной батареи 20 (разряд аккумуляторной батареи 20), и обеспечивает подачу электрической энергии в аккумуляторную батарею 20 из электрического двигателя 3 (заряд аккумуляторной батареи 20).

Датчик 101 температуры для обнаружения температуры аккумуляторной батареи 20 предусмотрен поблизости от аккумуляторной батареи 20. Между аккумуляторной батареей 20 и PDU 30 предусмотрен датчик 101 электрического тока и напряжения для обнаружения электрического тока и напряжения аккумуляторной батареи 20 при заряде и разряде аккумуляторной батареи 20. Обнаруженные данные датчика 101 температуры и датчика 102 электрического тока и напряжения подаются в электронный блок 10 управления.

Кроме того, датчик 103 вращения электрического двигателя предназначенный для обнаружения числа оборотов электрического двигателя 3 предусмотрен поблизости от электрического двигателя 3, и датчики 104 вращения для обнаружения числа оборотов соответствующих полуосей 6R, 6L предусмотрены поблизости от правой и левой полуосей 6R, 6L (на фиг.1 показан только датчик 104 вращения со стороны правого переднего колеса 7R). Обнаруженные данные датчика 103 вращения электрического двигателя и датчика 104 вращения подаются в электронный блок 10 управления.

В этом отношении, хотя изображение этого опущено, датчик вращения для обнаружения числа оборотов выходного вала двигателя 2; датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя для обнаружения. температуры охлаждающей жидкости для двигателя 2; датчик скорости автомобиля для обнаружения скорости автомобиля 1; датчик гидравлического давления и датчик температуры масла для устройства управления гидравлическим давлением (на чертежах не показан), предназначенный для управления трансмиссией 4 и дифференциальным механизмом 5, и т.п. выполнены для того, чтобы управлять возбуждением двигателя 2. Кроме того, трансмиссия 4 может представлять собой трансмиссию с многочисленными шестернями или трансмиссию без шестерен, и может, кроме того, представлять собой автоматическую трансмиссию (автоматическую коробку передач) или механическую трансмиссию (механическую коробку передач).

Ниже будет описана зависимость между температурой и электрическим сопротивлением аккумуляторной батареи 20. При повышении температуры элемента аккумуляторной батареи 20 во время разряда или заряда аккумуляторной батареи 20 увеличивается скорость химической реакции, и выходная мощность аккумуляторной батареи 20 увеличивается. Однако реакции, ухудшающие работу аккумуляторной батареи 20, такие как коррозия сплава отрицательного электрода и коррозия положительного электрода, активно протекают внутри аккумуляторной батареи 20. Ухудшение работы аккумуляторной батареи 20 зависит от температуры аккумуляторной батареи 20, как показано ниже в уравнении Аррениуса.

Формула 1

k = A e E a / R T ,

где "k" - константа скорости реакции, "Еа" - энергия активации, "R" - газовая постоянная, и "Т" - абсолютная температура. Поэтому в настоящем изобретении управление выполняют таким образом, чтобы в случае, когда температурная предыстория аккумуляторной батареи 20 смещена в сторону высоких температур, срок службы аккумуляторной батареи 20 продлевался, по меньшей мере, до расстояния заданного пробега (которое будет описано ниже) путем ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи 20.

Ниже будет описана конфигурация электронного блока 10 управления согласно настоящему варианту осуществления. На фиг.2 изображена блок-схема, показывающая функции электронного блока управления, показанного на фиг.1, согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.2, электронный блок 10 управления включает в себя память 11, секцию 12 обнаружения накопленной величины разряда, секцию 13 обнаружения расстояния пробега, секцию 14 вычисления распределения температурной предыстории, секцию 15 вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы, секцию 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки, секцию 17 сравнения и секцию 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи.

Данные о температуре аккумуляторной батареи 20, которую обнаруживает датчик 101 температуры, поступают в память 11 через определенные интервалы времени для их временного хранения. Кроме того, память 11 также хранит единичную рабочую нагрузку в течение срока службы, расходуемую аккумуляторной батареей на единичном расстоянии по отношению к температуре аккумуляторной батареи 20, как показано на фиг.3В.

Секция 12 обнаружения накопленной величины разряда обнаруживает накопленную величину разряда аккумуляторной батареи 20 (накопленная величина значения тока, разряженного из аккумуляторной батареи 20) на основании обнаруженных данных датчика 102 электрического тока и напряжения, причем данные относительно обнаруженной величины разряда аккумуляторной батареи 20 подаются в память 11 и временно сохраняются. Кроме того, секция 17 сравнения, в качестве секции вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки настоящего изобретения, вычисляет реальную скорость нарастания реальной рабочей нагрузки, которая показывает крутизну реальной рабочей нагрузки, как описано выше, на основании накопленной величины разряда аккумуляторной батареи 20, обнаруженной с помощью секции 12 обнаружения накопленной величины разряда и сохраненной в памяти 11, и расстояние пробега, обнаруженное с помощью секции 13 обнаружения расстояния пробега и сохраненное в памяти 11.

В этом отношении вместо секции 12 обнаружения накопленной величины разряда, секция вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки, согласно настоящему изобретению, может обнаружить накопленную величину заряда (накопленную величину значения тока, протекающего в аккумуляторной батарее 20) для вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки на основании обнаруженной накопленной величины заряда или может обнаружить накопленную величину электрической мощности (накопленную величину произведения значения тока на значение напряжения аккумуляторной батареи 20) для вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки на основании обнаруженной накопленной величины электрической энергии.

В настоящем варианте осуществления секция 13 обнаружения расстояния пробега обнаруживает расстояние пробега автомобиля 1 во время одного ездового цикла (который здесь и далее называется "один DC") на основании данных числа оборотов полуосей 6R, 6L, обнаруженных с датчиком 104 вращения. Более конкретно, секция 13 обнаружения расстояния пробега обнаруживает (или вычисляет) расстояние пробега автомобиля 1 путем умножения длины окружности колеса каждого из передних колес 7R, 7L на число оборотов полуосей 6R, 6L. Обнаруженные данные расстояния пробега автомобиля 1 подаются в память 11 и временно сохраняются в ней. В этом отношении, секция 13 обнаружения расстояния пробега позволяет вычислить расстояние пробега автомобиля 1 на основании значения интеграла скорости автомобиля 1, обнаруженной с помощью датчика скорости автомобиля (на чертежах не показан).

В настоящем варианте осуществления, секция 14 вычисления распределения температурной предыстории вычисляет распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 с момента времени, когда датчик 101 температуры начинает обнаруживать температуру аккумуляторной батареи 20 во время одного DC, до настоящего времени (во время одного DC). Более конкретно, секция 14 вычисления распределения температурной предыстории фиксирует значения температуры аккумуляторной батареи 20 во время одного DC, временно сохраненного в памяти 11 для каждого заданного диапазона температурной предыстории, как показано на фиг.3А, и вычисляет отношение соответствующих диапазонов температурной предыстории в виде диаграммы распределения.

В настоящем варианте осуществления в качестве диапазонов температурной предыстории выбрано четыре зоны: температурная зона 1, температурная зона 2, температурная зона 3 и температурная зона 4 (температурная зона 1 < температурная зона 2 < температурная зона 3<температурная зона 4). Однако в настоящем изобретении можно реализовать такую конфигурацию, чтобы распределение получалось для каждого одного градуса по Цельсию (°C) без классификации температурной предыстории на соответствующие зоны температурной предыстории и получения ее распределения.

Секция 15 вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы вычисляет рабочую нагрузку в течение срока службы аккумуляторной батареи 20, когда аккумуляторная батарея 20 используется при таком распределении температурной предыстории на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, вычисленного с помощью секции 14 вычисления распределения температурной предыстории (частоты появления в каждом из температурных диапазонов), и единичной рабочей нагрузки в течение срока службы, которая была заранее сохранена в памяти 11 (см. фиг.3В). Более конкретно, как показано на фиг.4А, секция 15 вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы вычисляет рабочую нагрузку Wt в течение срока службы аккумуляторной батареи 20, при которой автомобиль 1 может ехать на расстояние Dt заданного пробега, например, на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, когда интегральное значение расстояния пробега автомобиля 1, обнаруженное с помощью секции 13 обнаружения расстояния пробега достигает заданного расстояния Х км пробега, и единичную рабочую нагрузку в течение срока службы для каждой из температурных зон.

Секция 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки вычисляет допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки, показывающей нарастание рабочей нагрузки на единичном расстоянии на основании рабочей нагрузки Wt в течение срока жизни, вычисленной с помощью секции 15 вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы, и расстояние пробега, обнаруженное с помощью секции 13 обнаружения расстояния пробега.

В этом случае скорость нарастания рабочей нагрузки представляет собой значение, полученное путем деления накопленной рабочей нагрузки на расстояние пробега, то есть, крутизну реальной рабочей нагрузки на графике Фиг.4А. В настоящем варианте осуществления, в случае, когда скорость нарастания рабочей нагрузки больше, чем крутизна допустимой линии нарастания нагрузки, например, когда Dt (фиг.4А) равно X, управление выполняют так, чтобы реальная рабочая нагрузка достигала допустимой линии нарастания рабочей нагрузки за счет введения ограничения на выходе аккумуляторной батареи 20, как будет описано ниже. В этом отношении, на фиг.4А расстояние Dt заданного пробега представляет собой заданное расстояние, которое становится заданием, при котором автомобиль 1, на котором установлена аккумуляторная батарея 20, должен проехать без замены аккумуляторной батареи 20, и имеет постоянное значение независимо от типа автомобиля. Кроме того, рабочая нагрузка Wt срока службы в течение срока службы, описанная выше, изменяется в зависимости от температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, Побуждая реальную рабочую нагрузку приближаться к допустимой линии увеличения рабочей нагрузки, можно добиться того, чтобы пробег в течение всего срока службы автомобиля 1 приблизился к расстоянию Dt заданного пробега при продлении срока службы аккумуляторной батареи 20.

Секция 17 сравнения сравнивает вычисленную скорость нарастания реальной рабочей нагрузки с допустимым значением скорости нарастания рабочей нагрузки, вычисленной с помощью секции 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки. Результат сравнения с помощью секции 17 сравнения выводится в секцию 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи.

Секция 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи дополнительно ограничивает выходную мощность с помощью ограниченного значения на основании разности между скоростью нарастания реальной рабочей нагрузки и допустимым значением скорости нарастания рабочей нагрузки на выходе аккумуляторной батареи 20, которая ограничивается при необходимости в нормальном режиме езды в случае, когда результат сравнения, при котором скорость нарастания реальной рабочей нагрузки больше, чем допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки, выводится из секции 17 сравнения.

В этом случае под выходной мощностью аккумуляторной батареи 20, которая ограничивается при необходимости в нормальном режиме езды, подразумевается выходная мощность аккумуляторной батареи 20, которая будет ограничиваться по причине того, что оставшаяся емкость SOC аккумуляторной батареи 20 становится равной, например, заданному значению или ниже. В этом отношении, SOC аккумуляторной батареи 20 является оценочным значением, которое выдает электронный блок 10 управления, и вычисляется (оценивается) с помощью электронного блока 10 управления на основании величины электрического тока и напряжения при разряде и заряде аккумуляторной батареи 20, обнаруженной датчиком 102 электрического тока и напряжения.

В этом отношении выходной мощностью аккумуляторной батареи 20 можно управлять так, чтобы она уменьшалась в соответствии с периодом времени, прошедшим с начала движения автомобиля 1. Более конкретно, как показано на фиг.4В, PDU 30 позволяет управлять аккумуляторной батареей 20 так, чтобы мгновенная выходная мощность в течение приблизительно одной секунды, например, от начала движения автомобиля 1, повышенная выходная мощность, которая меньше, чем мгновенная выходная мощность, в течение приблизительно 3-10 секунд, и постоянная выходная мощность, которая, кроме того, меньше, чем повышенная мощность, впоследствии сбрасывались.

В настоящем варианте осуществления датчик 101 температуры обнаруживает температуру аккумуляторной батареи 20 от начала движения до остановки автомобиля 1, то есть, в каждый предопределенный момент времени во время одного DC, и выводит данные обнаруженной температуры в память 11 электронного блока 10 управления. Секция 14 вычисления распределений температурной предыстории затем вычисляет, в качестве распределения температурной предыстории, распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, обнаруженной в период времени от начала движения автомобиля 1 до самого последнего момента времени обнаружения с помощью датчика 101 температуры.

Ниже будут описаны основные операции процесса ограничения выходной мощности для аккумуляторной батареи 20 с помощью устройства управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи (электронного блока 10 управления), согласно настоящему варианту осуществления. На фиг.5 изображена блок-схема для объяснения процесса ограничения выходной мощности для аккумуляторной батареи 20.

Как показано на фиг.5, когда датчик 101 температуры и датчик 102 электрического тока и напряжения (блок В1) обнаруживают минимальную температуру, максимальную температуру, значение тока и значение напряжения аккумуляторной батареи 20, электронный блок 10 управления вычисляет (или оценивает) SOC аккумуляторной батареи 20 на основании значения тока и значения напряжения и находит значение спецификации аккумуляторной батареи 20 на основании этих данных с использованием таблицы спецификации аккумуляторной батареи, соответствующих каждой выходной мощности (блоки В2-В4). Ограничение выходной мощности во время езды в течение всего срока службы автомобиля 1 выполняется на основании найденных значений спецификации аккумуляторной батареи 20 во втором варианте осуществления (который будет описан ниже) (блок В5). В этом отношении, это ограничение выходной мощности в течение езды за весь срок службы по существу подобно ограничению выходной мощности во время одного DC за исключением только того момента времени, когда цели распределения температурной предыстории отличаются друг от друга. Таким образом, их подробное описание будет опущено здесь.

Затем, при ограничении выходной мощности во время DC (блок В6), электронный блок 10 управления сначала вычисляет скорректированное значение каждой выходной мощности аккумуляторной батареи 20 на основании соответствующих значений спецификации аккумуляторной батареи 20 для того, чтобы запретить увеличение температуры аккумуляторной батареи 20 (блок В61) и вычисляет время экономии мощности для вывода этого скорректированного значения для запрещения увеличения температуры (блок В62). Электронный блок 10 управления затем выполняет процесс вычисления вспомогательного ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи 20 на основании скорректированного значения и времени экономии мощности по отношению к соответствующим выходным мощностям (блок В7).

Ниже, со ссылкой на фиг.2 и фиг.6, будет описана работа устройства управления заряда/разряда аккумуляторной батареи (электронный блок 10 управления), согласно настоящему варианту осуществления. На фиг.6 изображен алгоритм, показывающий процесс ограничения выходной мощности, который выполняется с помощью электронного блока 10 управления, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Этот процесс ограничения выходной мощности выполняется десять раз подряд каждые десять миллисекунд, например, в начале движения автомобиля 1.

В процессе ограничения выходной мощности, электронный блок 10 управления сначала выполняет процесс вычисления допустимого значения (этап S1). Затем, электронный блок 10 управления выполняет процесс установки флага на основании разности рабочих нагрузок, вычисленной в процессе вычисления допустимого значения (этап S2). Затем, электронный блок 10 управления выполняет процесс определения значение определения выходной мощности на основании установки флага в процессе установки флага (этап S3) и завершает этот процесс ограничением выходной мощности.

Ниже будет описана подробная последовательность операций алгоритма, показанного на фиг.6. На фиг.6 изображен алгоритм, показывающий процесс вычисления допустимого значения, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.8 изображен алгоритм, показывающий процесс установки флага во время одного цикла езды, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.9 изображен алгоритм, показывающий' процесс определения выходной мощности, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

В процессе вычисления допустимого значения, электронный блок 10 управления получает: распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, которое сохраняется в памяти 11 во время одного DC; расстояние пробега автомобиля 1, обнаруженное с помощью секции 13 обнаружения расстояния пробега во время одного DC и сохраненное в памяти 11; и полную величину разряда аккумуляторной батареи 20, обнаруженную с помощью секции 12 обнаружения накопленной величины разряда во время одного DC и сохраненную в памяти 11 (этап S101), и выводит эти данные в секцию 14 вычисления распределения температурной предыстории.

Секция 14 вычисления распределения температурной предыстории вычисляет отношение распределений для каждого порога температуры (области температур) на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, которое хранится в памяти 11 (этап S102). Например, в примере, показанном на фиг.3A, отношение температурной области температурной зоны 1 равно a%, отношение области температурной зоны 2 равно b%, и отношение температурной области температурной зоны 3 равно d%.

Затем, секция 15 вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы находит рабочую нагрузку в течение срока службы на единичном расстоянии пробега для каждого порога температуры, как показано на фиг.3 В, то есть, единичные рабочие нагрузки в течение срока службы (этап S103), и выводит найденные единичные рабочие нагрузки в течение срока службы в секцию 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки. Секция 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки вычисляет допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки на основании отношения распределений для каждого порога температуры, вычисленного на этапе S102, и единичную рабочую нагрузку этого в течение срока службы (этап S104). В примерах, показанных на фиг.3A и фиг.3В, допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки на этой стадии принимает значение, как упомянуто ниже, использующее единичную рабочую нагрузку в течение срока службы каждой температурной зоны и их отношение. В этом отношении, в качестве примера показана рабочая нагрузка в течение срока службы на единичном расстоянии (фиг.3В).

Допустимое значения скорости нарастания рабочей нагрузки

=А×а/100+В×b/100+С×с/100+D×d/100

В этом случае рабочая нагрузка в течение срока службы каждой температурной зоны на фиг.3В можно выразить в качестве полной рабочей нагрузки, затрачиваемой аккумуляторной батареей 20, когда автомобиль 1 едет на расстояние Dt заданного пробега, которое предполагает заранее соответствующую рабочую нагрузку в течение срока службы (единичную рабочую нагрузку в течение срока службы) на единичном расстоянии пробега. Например, когда предполагается, что автомобиль 1 едет на расстояние Dt заданного пробега в режиме, в котором температура аккумуляторной батареи 20 находится в температурной зоне 1, рабочая нагрузка W1 в течение срока службы температурной зоны 1 и рабочая нагрузка А в течение срока службы на единичном расстоянии имеют следующую зависимость:

A=W1/Dt.

В этом отношении, в случае, когда рабочие нагрузки в течение срока службы из температурных зон 1-4, соответственно, обозначены W1-W4, и соответствующие рабочие нагрузки в течение срока службы на единичном расстоянии обозначены А-D, подобные зависимости выполнены между W2 и В, между W3 и С и между W4 и D. В этом случае, используя отношения распределений соответствующих температурных зон, показанных на фиг.3А, зависимость, описанная ниже, выполнена между W1-W4 и Wt.

Wt=W1×а/100+W2×b/100+W3×с/100+W4×d/100

В этом отношении, из зависимости "рабочая нагрузка А в течение срока службы (А·час/км) на единичном расстоянии пробега = рабочая нагрузка в течение срока службы (кА·час)/Dt", посредством первого вычисления рабочих нагрузок в течение срока службы А-D на единичном расстоянии соответствующих температурных зон на основании фиг.3В, вычисления рабочей нагрузки Wt в течение срока службы на основании отношения распределений (фиг.3А), как описано выше, и деления этой рабочей нагрузки в течение срока службы Wt на расстояние Dt заданного пробега можно получить рабочую нагрузку в течение срока службы на единичном расстоянии пробега. В этом случае, формула вычисления рабочей нагрузки W1 в течение срока службы подобна формуле вычисления для получения допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки, и эквивалентна "А×Dt"-"D×Dt" путем умножения расстояния Dt заданного пробега на рабочие нагрузки А-Dt срока службы на единичном расстоянии соответствующих температурных зон. "А×Dt"-"D×Dt" можно сохранить в памяти 11 вместо рабочих нагрузок А-D в течение срока службы на единичном расстоянии соответствующих температурных зон.

Затем, секция 17 сравнения (в этом случае секция вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки) вычисляет скорость нарастания реальной рабочей нагрузки, которая показывает накопленную реальную рабочую нагрузку автомобиля 1 и крутизну накопленной рабочей нагрузки на основании расстояния пробега автомобиля 1 во время одного DC, который хранится в памяти 11, и полное количество разряда аккумуляторной батареи 20 во время одного DC, которое хранится в памяти 11 (этап S105). Секция 17 сравнения затем сравнивает эту скорость нарастания реальной рабочей нагрузки с допустимым значением скорости нарастания нагрузки, вычисленной на этапе S104; вычисляет разность их рабочих нагрузок (этап S106); и завершает этот процесс вычисления допустимого значения.

В этом случае допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки будет объяснено более конкретно с использованием фиг.4А. На фиг,4А изображена зависимость между скоростью нарастания реальной рабочей нагрузки и допустимым значением скорости нарастания рабочей нагрузки. Как упомянуто выше, скорость нарастания реальной рабочей нагрузки представляет собой значение, полученное путем деления реальной накопленной рабочей нагрузки на расстояние пробега. По этой причине, она соответствует крутизне реальной рабочей нагрузки по отношению к заданному расстоянию пробега, как показано на фиг.4А. Кроме того, допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки представляет собой значение, полученное путем деления рабочей нагрузки в течение срока службы на основании отношения распределений каждой температурной зоны на расстояние Dt заданного пробега. По этой причине, она соответствует допустимой линии повышения рабочей нагрузки, показанной на фиг.4А. В этом примере, для того, чтобы легче понять это, допустимая линия повышения рабочей нагрузки показана в качестве линейной функции, в которой температура является постоянной. Например, в примере, показанном на фиг.4А, поскольку реальная рабочая нагрузка превышает допустимую линию повышения рабочей нагрузки, когда расстояние пробега достигает Х (км), допустимое значение рабочей нагрузки принимает отрицательное значение. Поскольку реальная рабочая нагрузка ниже, чем допустимая линия повышения рабочей нагрузки, когда расстояние пробега достигает Y (>X) (км), допустимое значение рабочей нагрузки принимает положительное значение. В случае, когда допустимое значение рабочей нагрузки является отрицательным значением, выходная мощность аккумуляторной батареи 20 должна ограничиваться в процессе определения значения выходной мощности (как будет описано ниже). Это позволяет продлить срок службы аккумуляторной батареи 20 посредством простой логики управления. С другой стороны, в случае, когда допустимое значение рабочей нагрузки является положительным значением, ограничение выходной мощности аккумуляторной батареи 20 отменяется в процессе определения значения выходной мощности, и диапазон езды, в котором аккумуляторная батарея 20 и двигатель 2 используются вместе, можно увеличить в зависимости от обстоятельств. Поэтому можно побудить полное расстояние пробега автомобиля 1 при рабочей нагрузке в течение срока службы аккумуляторной батареи 20 приблизится к расстоянию Dt заданного пробега, и также можно увеличить пробег автомобиля в единицу расхода горючего (экономия топлива) автомобиля 1 благодаря увеличению повысить в диапазоне комбинированной езды.

Ниже будет описан процесс установки флага в течение одного DC, согласно настоящему изобретению. Электронный блок 10 управления сначала определяет, можно выполнить или нет экономию мощности для ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи 20. То есть, электронный блок 10 управления определяет, выполнены или нет условия определения PS (этап S201). Условия определения PS включают в себя, находится или нет в заданном температурном диапазоне температура аккумуляторной батареи 20, находится или нет режим езды автомобиля 1 в режиме, который требует высокой выходной мощности аккумуляторной батареи 20, и т.п. Режим езды, требующий высокой выходной мощности аккумуляторной батареи 20, включает в себя режим/в котором автомобиль 1 едет вверх по склону, который имеет большой угол уклона, например.

В случае, когда на этапе S201 определяют, что условия определения PS не выполнены, электронный блок 10 управления завершает этот процесс установки флага в течение одного DC так, как это должно быть. С другой стороны, в случае, когда определяют, что условия определения PS не выполнены, электронный блок 10 управления определяет, равна или больше первого порога или нет разность рабочих нагрузок, вычисленная в процессе вычисления допустимого значения в качестве определения того, следует выполнять или нет ограничения PS (этап S202).

В случае, когда определяют, что разность рабочих нагрузок равна или больше первого порога, электронный блок 10 управления устанавливает флаг в состояние включения ограничения PS для того, чтобы выполнить запрос относительно ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи 20 (этап S208), и завершает этот процесс установки флага в течение одного DC. В случае, когда определяют, что разность рабочих нагрузок меньше первого порога, электронный блок 10 управления затем определяет, установлен или нет флаг сохранения ограничения PS, и установлен или нет флаг включения ограничения PS (этапы S203, S204).

В случае, когда определяют, что не установлен ни флаг сохранения ограничения PS, ни флаг включения ограничения PS, электронный блок 10 управления устанавливает флаг возврата к ограничению PS (этап S206), и завершает этот процесс установки флага в течение одного DC. С другой стороны, в случае, когда определяют, что установлен флаг сохранения ограничения PS или флаг включения ограничения PS, электронный блок 10 управления затем определяет, равна или меньше второго порога, который меньше первого порога, или нет разность рабочих нагрузок в качестве определения того, отменено или нет ограничение PS (этап S205). В случае, когда определяют, что разность рабочих нагрузок равна или меньше второго порога, электронный блок 10 управления устанавливает флаг возврата к ограничению PS (этап S206) и завершает этот процесс установки флага в течение одного DC. С другой стороны, в случае, когда определяют, что разность рабочих нагрузок больше второго порога, электронный блок 10 управления устанавливает флаг сохранения ограничения PS (этап S207) и завершает этот процесс установки флага в течение одного DC.

Ниже будет описан процесс определения значения выходной мощности для того чтобы определить значение выходной мощности аккумуляторной батареи 20 на основании установки флага в процессе установки флага в течение одного DC. Электронный блок 10 управления сначала определяет, установлен или нет флаг включения ограничения PS, и установлен или нет флаг сохранения ограничения PS (этапы S301, S302).

В случае, когда определяют на этапе S302, что флаг сохранения ограничения PS установлен, электронный блок 10 управления прибавляет величину снижения или величину возврата каждой выходной мощности, установленной в предыдущей обработке, к нормальной выходной мощности аккумуляторной батареи 20 для определения выходных значений аккумуляторной батареи 20 (этап S311), и завершают этот процесс определения значения выходной мощности. В случае, когда определяют, что не установлен ни флаг включения ограничения PS или флаг сохранения ограничения PS, электронный блок 10 управления устанавливает мгновенную величину возврата выходной мощности в соответствии с разностью рабочих нагрузок, вычисленной в процессе вычисления допустимого значения (этап S303); устанавливают величину возврата повышенной выходной мощности (этап S304); и устанавливают величину возврата постоянной выходной мощности (этап S305).

Электронный блок 10 управления затем определяет, разрешено или нет изменение по времени (этап S306). То есть, электронный блок 10 управления определяет, что изменение соответствующих выходных мощностей разрешено на основании того, повторяется ли десять раз подряд каждые десять миллисекунд или нет этот ряд процессов. В случае, когда определяют, что изменение соответствующих выходных мощностей аккумуляторной батареи 20 не разрешено, электронный блок 10 управления завершает этот процесс определения значения выходной мощности так, как это должно быть.

С другой стороны, в случае, когда определяют, что изменение соответствующих выходных мощностей аккумуляторной батареи 20 разрешено, электронный блок 10 управления прибавляет величину возврата каждой выходной мощности, установленной на этапах S303-S305, к значению нормальной выходной мощности аккумуляторной батареи 20, определяет значение выходной мощности аккумуляторной батареи 20 (этап S311) и завершает этот процесс определения значения выходной мощности.

В случае, когда на этапе S301 определяют, что флаг включения ограничения PS установлен, электронный блок 10 управления устанавливает величину снижения мгновенной выходной мощности в соответствии с разностью рабочих нагрузок, вычисленных в процессе вычисления допустимого значения (этап S307); устанавливает величину уменьшения повышенной выходной мощности (этап S308) и устанавливает величину уменьшения постоянной выходной мощности (этап S309).

Электронный блок 10 управления затем определяет, разрешено или нет, также как в процессе на этапе S306, изменение по времени (этап S310). То есть, электронный блок 10 управления определяет, разрешено ли изменение соответствующих выходных мощностей на основании того, повторяется ли десять раз подряд каждые десять миллисекунд или нет этот ряд процессов. В случае, когда определяют, что изменение соответствующих выходных мощностей аккумуляторной батареи 20 не разрешено, электронный блок 10 управления завершает этот процесс определения значения выходной мощности так, как это должно быть.

С другой стороны, в случае, когда определяют, что изменение соответствующих выходных мощностей аккумуляторной батареи 20 разрешено, электронный блок 10 управления прибавляет величину снижения каждой из выходных мощностей, установленных на этапе S307-S309, к значению нормальной выходной мощности аккумуляторной батареи 20 для определения выходных значений аккумуляторной батареи 20 (этап S311), и завершает этот процесс определения значений выходной мощности. В процессах на этапе S307-S309, величина снижения каждой из выходных мощностей является отрицательным значением. По этой причине, каждое значение выходной мощности аккумуляторной батареи 20 ограничивается до значения меньше, чем значение нормальной выходной мощности. В этом случае, используя отображение, созданное так, что чем больше разность рабочих нагрузок, тем больше будет устанавливаться величина снижения каждой выходной мощности аккумуляторной батареи 20, можно определить каждое значение выходной мощности аккумуляторной батареи 20.

В этом отношении, значение выходной мощности аккумуляторной батареи 20, определенное на этапе S311, выводится в PDU 30 в качестве значения команды из электронного блока 10 управления. PDU ограничивает выходную мощность аккумуляторной батареи 20 постепенно от значения нормальной выходной мощности аккумуляторной батареи 20, при необходимости, на основании этого значения команды, например, как показано на фиг:4В. Таким образом, секция 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи может контролировать PDU 30 для того, чтобы постепенно изменять выходную мощность аккумуляторной батареи 20 в соответствии с ограниченным значением выходной мощности аккумуляторной батареи 20.

В этом отношении, хотя иллюстрация и объяснение этого опущены, теория, противоположная объяснению, описанному выше, является удовлетворительной при рекуперации электрического двигателя 3. То есть, в случае, когда электрический двигатель 3 переходит в режим рекупераци (например, в случае, когда в автомобиле 1 применяется рекуперационный тормоз), электрическая мощность (электрическая энергия), вырабатываемая в электрическом двигателе 3 подается в аккумуляторную батарею 20. По этой причине, путем реверсирования положительного и отрицательного порога, соответствующего выходной мощности аккумуляторной батареи 20, можно также выполнить подобное управление так, чтобы заряд в аккумуляторной батареи 20 был ограничен при рекуперации электрического двигателя 3. Таким образом, электронный блок 10 управления может управлять PDU 30 с возможностью ограничения величины заряда для аккумуляторной батареи 20, тогда как секция 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи ограничивает выходную мощность аккумуляторной батареи 20.

Второй вариант осуществления

Здесь и далее будет описан второй вариант осуществления настоящего изобретения. В этом отношении, автомобиль, согласно второму варианту осуществления имеет конфигурацию, подобную конфигурации автомобиля 1, согласно первому варианту осуществления, и электронный блок управления, согласно второму варианту осуществления, также имеет конфигурацию, подобную конфигурации электронного блока 10 управления, согласно первому варианту осуществления. Поэтому иллюстрация и объяснение автомобиля и электронного блока управления опущены.

В настоящем варианте осуществления, управление этим отличается от управления в первом варианте осуществления тем, что распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 в течение одного DC не используется, а используется распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 в течение езды в течение всего срока службы автомобиля 1. Когда выходная мощность аккумуляторной батареи 20 ограничивается с использованием распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 в течение езды за весь срок службы для того, чтобы запретить возмущение, такое как данные при временной высокой нагрузке аккумуляторной батареи 20, необходимо использовать распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 для определенной величины расстояния пробега. В этом отношении, как показано на фиг.5, устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, можно выполнить с возможностью осуществления как управления первого варианта осуществления (один DC), так и второго варианта осуществления (весь срок службы).

В настоящем варианте осуществления, датчик 101 температуры обнаруживает температуру аккумуляторной батареи 20 в течение заданных интервалов времени от начала движения до остановки автомобиля 1, и выводит обнаруженные данные температуры в память 11 электронного блока 10 управления. Секция 14 вычисления распределения температурной предыстории, затем вычисляет в качестве распределения температурной предыстории, распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, обнаруженной в период времени от момента времени, когда автомобиль 1 сначала начал движение (например, при отгрузке на фабрике) до самого последнего момента времени обнаружения с помощью датчика 101 температуры.

Ниже приведено описание работы устройства управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи со ссылкой на блок-схемы фиг.1 и фиг.2 и алгоритмы со ссылкой на фиг.10-12, согласно второму варианту осуществления. В этом отношении, поскольку полная последовательность операций процесса ограничения выходной мощности, согласно настоящему варианту осуществления, подобна процессу ограничения выходной мощности, согласно первому варианту осуществления, показанному на фиг.6, иллюстрация и объяснение этого опущены. На фиг.10 изображен алгоритм, показывающий процесс вычисления допустимого значения, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.11 изображен алгоритм, показывающий процесс установки флага во время езды в течение всего срока службы, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.12 изображен алгоритм, показывающий процесс определения значения выходной мощности, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Процесс вычисления допустимого значения, процесс установки флага во время езды в течение всего срока службы и процесс определения выходной мощности выполнены в виде ряда процессов, которые выполняются десять раз подряд каждые десять миллисекунд, например, при начале движения автомобиля 1.

В процессе вычисления допустимого значения, электронный блок 10 управления получает: распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, которая хранится в памяти 11, в качестве накопленного за прошлый период, который был обнаружен до настоящего времени; полное расстояние пробега автомобиля 1, обнаруженное с помощью секции 13 обнаружения расстояния пробега и сохраненное в памяти 11, в качестве накопленного за прошлый период времени, который был обнаружен до настоящего времени; и полную величину разряда аккумуляторной батареи 20, обнаруженную с помощь секции 12 обнаружения накопленной величины разряда и сохраненной в памяти 11 в качестве накопленного за прошлый период времени, который был обнаружен до настоящего времени (этап S401), для вывода этих данных в секцию 14 вычисления распределения температурной предыстории.

Секция 14 вычисления распределения температурной предыстории вычисляет отношение распределений для каждого порога температуры (области температур) на основании распределения температурной предыстории за весь срок службы аккумуляторной батареи 20, сохраненного в памяти 11 (этап S402).

Затем, секция 15 вычисления рабочей нагрузки за весь срок службы выполняет поиск рабочей нагрузки за весь срок службы на единичном расстоянии пробега для каждого порога температуры, то есть, единичные рабочие нагрузки за весь срок службы (этап S403), и выводит полученный в результате поиск единичной рабочей нагрузки за весь срок службы в секцию 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки. Секция 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки вычисляет допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки для рабочей нагрузки за весь срок службы на основании отношения распределений для каждого порога температуры, вычисленного на этапе S402 и его единичной рабочей нагрузки за весь срок службы (этап S404).

Секция 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки затем вычисляет допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки в этот период времени на основании рабочей нагрузки за весь срок службы, вычисленной с помощью секции 15 допустимой рабочей нагрузки за весь срок службы, расстояние пробега за весь срок службы автомобиля 1, обнаруженное с помощью секции 13 обнаружения расстояния пробега и сохраненное в памяти 11, и расстояние Dt заданного пробега (см. фиг.4А) (этап S405).

В примере, показанном на фиг.4А, согласно настоящему варианту осуществления, когда расстояние пробега достигает Х (км), электронный блок 10 управления управляет тем, ограничена или нет выходная мощность аккумуляторной батареи 20 в течение первого периода времени. В этом случае, поскольку реальная рабочая нагрузка превышает допустимую линию повышения рабочей нагрузки, допустимое значение рабочей нагрузки принимает отрицательное значение, и, как будет описано ниже, электронный блок 10 управления ограничивает значение выходной мощности аккумуляторной батареи 20 с целью ее уменьшения. Затем, когда расстояние пробега достигает Y (>X) (км), электронный блок 10 управления выполняет второе определение. В этом случае, поскольку реальная рабочая нагрузка ниже, чем допустимая линия увеличения рабочей нагрузки, допустимое значение рабочей нагрузки принимает положительное значение, и, как будет описано ниже, электронный блок 10 управления управляет отменой ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи 20.

Затем, секция 17 сравнения (здесь Секция вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки) вычисляет скорость нарастания реальной рабочей нагрузки, показывающей накопленную реальную рабочую нагрузку автомобиля 1 и крутизну накопленной рабочей нагрузки на основании полного расстояния пробега автомобиля 1, сохраненную в памяти 11, и полную величину разряда аккумуляторной батареи 20, сохраненную в памяти 11 (этап S405). Секция 17 сравнения затем сравнивает эту скорость нарастания реальной рабочей нагрузки с допустимым значением скорости нарастания рабочей нагрузки вычисленной на этапе S404; вычисляет ее разность рабочих нагрузок (этап S406); и завершает процесс вычисления допустимого значения.

Ниже будет описан процесс установки флага для езды за весь срок службы. Электронный блок 10 управления сначала определяет, можно выполнить или нет экономию электрической энергии для ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи 20. То есть, электронный блок 10 управления определяет, выполнены или нет условия определения PS (этап S501). Условия определения PS включают в себя, находится ли в заданной области температур или нет температура аккумуляторной батареи 20, находится или нет автомобиль 1 в режиме, который требует высокой выходной мощности аккумуляторной батареи 20, и т.п. Режим езды, требующий высокой выходной мощности аккумуляторной батареи 20, включает в себя режим, в котором автомобиль 1 едет вверх по склону, имеющему большой угол уклона, например.

В случае, когда определяют на этапе этап S501, что условия определения PS не выполнены, электронный блок 10 управления устанавливает флаг отсутствия ограничений PS (этап S510) и завершает этот процесс установки флага для езды в течение всего срока службы. С другой стороны, в случае, когда определяют, что условия определения PS выполнены, электронный блок 10 управления определяет, достигает ли заданного порога (где k (=Y-X) (км), как показано на фиг.4А) или длиннее или нет расстояние пробега после предыдущего определения того, выполнено или не подтверждено ограничение PS (этап S502). Как описано выше с использованием фиг.4, например, первое определение можно выполнить в случае, когда расстояние пробега равно Х (км), и позже во второй раз определение можно выполнить в случае, когда оно равно каждому k (км) из Х (км) (X+k(=Y)(km), Х+2k(km),…). В этом отношении, настоящее изобретение не ограничено таким порогом расстояния пробега, и порог расстояния пробега, подходящий для вычисления отношения распределений температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 можно использовать в качестве езды за весь срок службы.

Если в случае, когда определяют, что расстояние пробега после подтверждения короче заданного порога, электронный блок 10 управления завершает этот процесс установки флага для езды в течение всего срока службы так, как это должно быть. С другой стороны, в случае, когда определяют, что расстояние пробега после подтверждения равно заданному порогу или длиннее, электронный блок 10 управления определяет, установлен или нет флаг большого ограничения PS (этап S503).

В случае, когда определяют, что флаг большого ограничения PS установлен, это означает режим, который требует ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи 20. В этом случае, в качестве определения того, изменен или нет флаг, относящийся к ограничению PS, электронный блок 10 управления определяет, равна или меньше Порога 2 или нет разность рабочих нагрузок, вычисленная в процессе вычисления допустимого значения (этап S504). В случае, когда определяют, что разность рабочих нагрузок больше, чем Порог 2, электронный блок 10 управления завершает этот процесс установки флага для езды в течение всего срока службы при установке флага большого ограничения PS. В случае, когда определяют, что разность рабочих нагрузок равна или меньше, чем порог 2, электронный блок 10 управления устанавливает флаг маленького ограничения PS вместо флага большого ограничения PS (этап S509), и завершает этот процесс установки флага для езды в течение всего срока службы.

С другой стороны, в случае, когда определяют, на этапе S503, что флаг большого ограничения PS не установлен, электронный блок 10 управления затем определяет, установлен или нет флаг маленького ограничения PS (этап S505). В случае, когда определяют, что флаг маленького ограничения PS установлен, последовательность этапов обработки переходит на этап S507. В случае, когда определяют, что флаг маленького ограничения PS не установлен, то есть, что установлен флаг нет никаких ограничений PS, и последовательность операций процесса обработки переходит на этап S506.

На этапе, S506, когда определяют, изменен или нет флаг, относящийся к ограничению PS, электронный блок 10 управления определяет, равна ли или больше, чем Порог 3 или нет разность рабочих нагрузок. В случае, когда определяют, что разность рабочих нагрузок равна или больше, чем Порог 3, электронный блок 10 управления устанавливает флаг маленького ограничения PS вместо флага отсутствия ограничений PS (этап S509), и завершает этот процесс установки флага для езды в течение всего срока службы. С другой стороны, в случае, когда определяют, что рабочая нагрузка меньше, чем Порог 3, электронный блок 10 управления устанавливает флаг отсутствия ограничений PS так, как это должно быть (этап S510), и завершает этот процесс установки флага для езды в течение всего срока службы.

На этапе S507, когда определяют, изменен или нет флаг, относящийся к ограничению PS, электронный блок 10 управления определяет, равна или меньше, чем Порог 4 или нет разность рабочих нагрузок. В случае, когда определяют, что разность рабочих нагрузок равна или меньше, чем Порог 4, электронный блок 10 управления устанавливает флаг отсутствия ограничений PS вместо флага маленького ограничения PS (этап S510), и завершает этот процесс установки флага для езды в течение всего срока службы. С другой стороны, в случае, когда определяют, что разность рабочих нагрузок больше, чем Порог 4, электронный блок 10 управления затем определяет, равна или больше, чем Порог 1 или нет разность рабочих нагрузок, когда определяют, изменен или нет флаг, относящийся к ограничению PS (этап S508).

В случае, когда определяют, что разность рабочих нагрузок равна или больше, чем порог 1, электронный блок 10 управления устанавливает флаг большого ограничения PS вместо флага маленького ограничения PS (этап S511), и завершает этот процесс установления для езды в течение всего срока службы. С другой стороны, в случае, когда определяют, что разность рабочих нагрузок меньше, чем Порог 1, электронный блок 10 управления завершает этот процесс установки флага для езды в течение всего срока службы при установке флага маленького ограничения PS.

В этом отношении. Порог 1 - Порог 4, который используется в качестве определения того, изменен или нет флаг, относящийся к ограничению PS, описанному выше, отличаются, соответственно, друг от друга, и имеют соотношения типа Порог 1>Порог 2>Порог 3 (≅0)>Порог 4. Здесь "Порог 1" - это самый большой порог для того, чтобы способствовать увеличению экономии мощности аккумуляторной батареи 20 из-за причины, по которой разность рабочих нагрузок в дальнейшем становится больше в процессе установки флага, хотя флаг маленького ограничения PS уже был установлен. "Порог 2" - это порог, который меньше, чем Порог 1 и больше, чем Порог 3 для того, чтобы определить, можно ли сократить экономию мощности в соответствии с тем фактом, что разность рабочих нагрузок становится меньше в процессе установки флага в режиме, в котором был уже установлен флаг большого ограничения PS. "Порог 3" - это порог, который меньше, чем оба Порога 1 и Порога 2, и имеет значение, близкое к нулю, например, поскольку он устанавливается для того, чтобы выполнить непосредственно экономию электроэнергии, когда разность рабочих нагрузок возникает в режиме, в котором не выполняется ограничение выходной мощности (экономия мощности) настоящего варианта осуществления. "Порог 4" - это наименьший порог для того, чтобы отменить ограничение по выходной мощности (экономия электроэнергии) из-за той причины, почему эффект ограничения выходной мощности приводится в действие в достаточной мере, если разность рабочих нагрузок становится меньше, чем Порог 3 по величине в процессе установки флага в режиме, в котором был уже установлен флаг маленького ограничения PS.

Ниже будет описан процесс определения значения выходной мощности, предназначенный для определения значения выходной мощности аккумуляторной батареи 20 на основании установки флага в процессе установки флага для езды в течение всего срока службы. Электронный блок 10 управления сначала определяет, можно выполнить или нет экономию мощности для ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи 20 на основании режима езды автомобиля 1, температуру аккумуляторной батареи 20 и т.п. (этап S601). В случае, когда определяют, что экономию мощности нельзя выполнить, электронный блок 10 управления вызывает значение нормальной выходной мощности аккумуляторной батареи 20 из памяти 11 (этап S603); определяет значения нормальной выходной мощности в качестве значений выходной мощности аккумуляторной батареи 20 (этап S611), и завершает этот процесс определение значения выходной мощности.

С другой стороны, в случае, когда определяют, что экономию мощности можно выполнить, электронный блок 10 управления определяет, установлен или нет флаг отсутствия ограничений PS (этап S602). В случае, когда определяют, что флаг отсутствия ограничений PS установлен, электронный блок 10 управления вызывает значения нормальной выходной мощности аккумуляторной батареи 20 из памяти 11 (этап S603); определяет значения нормальной выходной мощности в качестве значений выходной мощности аккумуляторной батареи 20 ((этап S611), и завершает этот процесс определение значения выходной мощности.

В случае, когда определяют, что флаг отсутствия ограничений PS не установлен, электронный блок 10 управления затем определяет, установлен или нет флаг маленького ограничения PS (этап S604). В случае, когда определяют, что флаг маленького ограничения PS установлен, последовательность операций процесса обработки переходит на этап S605. С другой стороны, в случае, когда определяют, что флаг маленького ограничения PS не установлен, последовательность операций процесса обработки переходит на этап S608.

В случае, когда определяют на этапе S604, что флаг маленького ограничения PS установлен, электронный блок 10 управления вызывает значение нормальной выходной мощности аккумуляторной батареи 20 из памяти 11, и вызывает соответствующее значение S установки (значения установки в случае, когда ограничение PS является маленьким), соответствующее мгновенной выходной мощности, повышенной выходной мощности и постоянной выходной мощности, полученной в соответствии с разностью рабочих нагрузок, вычисленной в процессе вычисления допустимого значения. Электронный блок 10 управления затем устанавливает более маленькие значения нормальной выходной мощности и устанавливает значение S в соответствующих выходных мощностях в качестве мгновенной выходной мощности, повышенной выходной мощности и постоянной выходной мощности (этап S605-S607), определяет в качестве соответствующих значений выходной мощности, значение выходной мощности, таким образом, установленных (этап S611) и завершает этот процесс определения значений выходной мощности.

С другой стороны, в случае, когда на этапе S604 определяют, что флаг маленького ограничения PS не установлен, что установлен флаг большого ограничения PS. По этой причине, электронный блок 10 управления вызывает значение нормальной мощности аккумуляторной батареи 20 из памяти 11 и вызывает соответствующее значение L установки (значения установки в случае, когда ограничение PS является большим), соответствующее мгновенной выходной мощности, повышенной выходной мощности и постоянной выходной мощности, которая получается в соответствии с разностью рабочих нагрузок, вычисленной в процессе вычисления допустимого значения. Электронный блок 10 управления затем устанавливает более меньшие значения нормальной выходной мощности и устанавливает значение L в каждой выходной мощности для мгновенной выходной мощности, повышенной выходной мощности и постоянной выходной мощности (этап S608-S610); определяет, в качестве соответствующих значений выходной мощности, значения выходной мощности, таким образом полученные (этап S611); из завершает этот процесс определения значением выходной мощности.

В этом отношении, хотя иллюстрация и объяснение этого опущены, как и в первом варианте осуществления, теория, противоположная объяснению, описанному выше, является удовлетворительной при работе электрического двигателя 3 в режиме рекуперации. То есть, в случае, когда электрический двигатель 3 работает в режиме рекуперации, электрическая мощность, вырабатываемая с помощью электрического двигателя 3, подается в аккумуляторную батарею 20. По этой причине, путем реверсирования положительного и отрицательного порога, соответствующего выходной мощности аккумуляторной батареи 20, подобное управление такое, что заряд в аккумуляторной батареи 20 ограничен при рекуперации электрического двигателя 3 можно также выполнить. Таким образом, электронный блок 10 управления может управлять PDU 30 с возможностью ограничения величины заряда для аккумуляторной батареи 20, тогда как секция 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи ограничивает выходную мощность аккумуляторной батареи 20.

Как объяснено выше, устройство управления заряда/разряда аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, включает в себя датчик 101 температуры для обнаружения температуры аккумуляторной батареи 20, и электронный блок 10 управления включает в себя: секцию 14 вычисления распределения температурной предыстории для вычисления распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 поскольку секция 101 обнаружения температуры начинает обнаруживать температуру; секция 15 вычисления рабочей нагрузки в течение всего срока службы для вычисления рабочей нагрузки в течение всего срока службы аккумуляторной батареи 20 на основании распределения температурной предыстории, вычисленного с помощью секции 14 вычисления определения температурной предыстории; секция 13 обнаружения расстояния пробега для обнаружения расстояния пробега автомобиля 1; секция 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки для вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки на основании рабочей нагрузки в течение всего срока службы, вычисленной с помощью секции 15 вычисления рабочей нагрузки в течение всего срока службы, и расстояние пробега, обнаруженное с помощью секции обнаружения расстояния пробега (пробега), причем допустимое значение показывает рабочую нагрузку для увеличения на единичном расстоянии; секция 12 обнаружения накопленной величины разряда для обнаружения накопленной величины разряда аккумуляторной батареи 20; секция 17 сравнения для сравнения скорости нарастания реальной рабочей нагрузки, вычисленной на основании накопленной величины разряда аккумуляторной батареи 20, обнаруженной с помощью секции 12 обнаружения накопленной величины разряда, и расстояние пробега, обнаруженное с помощью секции 13 обнаружения расстояния пробега с помощью допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки, вычисленного с помощью секции 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки; и секция 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи для дальнейшего ограничения выходной мощности от выходной мощности аккумуляторной батареи 20, которая при необходимости ограничивается в нормальном режиме езды с помощью ограниченного значения на основании разности между скоростью нарастания реальной рабочей нагрузки и допустимым значением скорости нарастания рабочей нагрузки в случае, когда секция 17 сравнения определяет, что скорость нарастания реальной рабочей нагрузки, больше, чем допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки. Поскольку устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи настоящего изобретения выполнена таким способом, осуществляется управление того, следует ли ограничивать выходную мощность аккумуляторной батареи 20 в соответствии с распределением температурной предыстории аккумуляторной батареи 20. По этой причине, по сравнению с известным способом, можно упростить логику управления, и можно выполнить управление для продления срока службы аккумуляторной батареи 20 более точно путем установки соответствующей допустимой величины заряда/разряда в соответствии с изменением температуры аккумуляторной батареи 20 в прошлом. Таким образом, можно обеспечить срок службы аккумуляторной батареи 20 на всех автомобилях 1, на каждом из которых установлена подобная аккумуляторная батарея 20. Кроме того, в такой используемой окружающей среде аккумуляторной батареи 20, в которой распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 падает ниже допустимой линии увеличения рабочей нагрузки, можно продлить использование этой аккумуляторной батареи 20 более, чем на гарантированное значение аккумуляторной батареи 20 (например, расстояние Dt заданного пробега).

В этом отношении, путем ссылки на данные распределения температурной предыстории, данные полного расстояния пробега и т.п.аккумуляторной батареи 20, которые хранятся в памяти 11 электронного блока 10 управления, можно подтвердить значение текущего подтверждения аккумуляторной батареи 20. Кроме того, путем связи таких данных с аккумуляторной батареей 20, которая была обменена или выброшена, можно также определить, является ли она многократно используемой или нет на основании данных аккумуляторной батареи 20.

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, датчик 101 температуры может обнаружить температуру аккумуляторной батареи 20 в каждый предопределенный момент времени от начала движения до остановки автомобиля 1, и секция 14 вычисления распределения температурной предыстории может вычислить, в качестве распределения температурной предыстории, распределение температурной предыстории, обнаруженное в период времени от начала движения автомобиля 1 до самого последнего момента времени обнаружения с датчиком 101 температуры. Это позволяет определить, следует ограничивать или нет выходную мощность аккумуляторной батареи 20 на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 во время одного цикла езды.

Альтернативно и в добавление к этому, в устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, датчик 101 температуры может обнаружить температуру аккумуляторной батареи 20 в каждый предопределенный момент времени от начала движения до остановки автомобиля 1, и секция 14 вычисления распределения температурной предыстории может вычислить, в качестве распределения температурной предыстории, распределение температурной предыстории, обнаруженное в период времени от времени, когда автомобиль 1 начал движение в течение первого момента времени до самого последнего момента времени обнаружения датчиком 101 температуры. Это позволяет определить, следует ограничивать или нет выходную мощность аккумуляторной батареи 20 на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 во время езды в течение всего срока службы за счет использования распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 во время езды в течение всего срока службы, можно запретить возмущение при временной высокой нагрузке на аккумуляторную батарею 20, и можно выполнить управление для продления срока службы для аккумуляторной батареи 20 более подходящим образом.

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, выходной мощностью аккумуляторной батареи 20 можно управлять с возможностью уменьшения в соответствии с истекшим временем, поскольку автомобиль 1 начал движение.

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, секция 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи можно выполнить с возможностью постепенного изменения выходной мощности аккумуляторной батареи 20 в соответствии с ограниченным значением.

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, заряд для аккумуляторной батареи 20 можно также ограничить, тогда как секция 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи ограничивает выходную мощность аккумуляторной батареи 20. Поэтому можно снизить нагрузку аккумуляторной батареи 20 в предопределенном случае даже в случае выходной мощности (разряда) аккумуляторной батареи 20 и входной мощности (заряда) аккумуляторной батареи 20.

Как описано выше, хотя варианты осуществления устройства управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, были объяснены подробно на основании прилагаемых чертежей, настоящее изобретение не ограничивается этими конфигурациями. Различные модификации можно выполнить в объеме технической идеи, описанной в следующей ниже формуле изобретения, спецификации, описанной выше, и прилагаемых чертежах без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. В этом отношении, даже любая форма, структура или функция, которая не описана непосредственно в описании и чертежах, находится в рамках технической идеи настоящего изобретения настолько, насколько достигаются функция и эффект настоящего изобретения. То есть, каждый компонент, образующий электронный блок 10 управления, электрический двигатель 3 и трансмиссию 4, которые образуют устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, можно заменить произвольным компонентом, который может выполнить подобную функцию для соответствующего компонента устройства управления зарядом/разрядом аккумуляторного устройства. Кроме того, произвольные компоненты можно добавить в него.

В этом отношении, в первом варианте осуществления настоящего изобретения, был объяснен случай определения того, следует ограничивать или нет выходную мощность аккумуляторной батареи 20 на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 во время одного DC. Во втором варианте осуществления, был объяснен случай определения того, следует ограничивать или нет выходную мощность аккумуляторной батареи 20 на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 во время езды в течение всего срока службы. Однако устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, можно выполнить так, чтобы эти два вида управления были выполнены в одном автомобиле в одно и то же время.

В этом случае, например, при временно высокой нагрузке аккумуляторной батареи 20, определенной на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 во время одной DC, ограничение выходной мощности аккумуляторной батареи 20 можно установить меньше. В режиме регулярной высокой нагрузки аккумуляторной батареи 20, определенной на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 во время езды в течение всего срока службы, ограничение выходной мощности аккумуляторной батареи 20 можно установить на большее значение. Это позволяет устанавливать ограничение выходной мощности аккумуляторной батареи 20 в соответствии с окружающей средой, в которой используется аккумуляторная батарея 20, не создавая водителю (пользователю) помех по удобству и простоте использования (работоспособности автомобиля 1) настолько, насколько это возможно.

1. Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью возбуждения электродвигателя с помощью аккумуляторной батареи и содержит:
секцию обнаружения температуры аккумуляторной батареи, секцию вычисления распределения температурной предыстории для вычисления распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи с начала обнаружения температуры секцией обнаружения температуры, секцию вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы для вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы аккумуляторной батареи на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи, вычисленного с помощью секции вычисления распределения температурной предыстории, секцию обнаружения расстояния пробега автомобиля, секцию вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки для вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки на основании рабочей нагрузки в течение срока службы аккумуляторной батареи, вычисленной с помощью секции вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы, и расстояния пробега, обнаруженного с помощью секции обнаружения расстояния пробега, причем допустимое значение показывает рабочую нагрузку, которая будет увеличиваться на единичном расстоянии, секцию вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки для вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки аккумуляторной батареи, секцию сравнения для сравнения допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки, вычисленной с помощью секции вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки со скоростью нарастания реальной рабочей нагрузки аккумуляторной батареи, вычисленной с помощью секции вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки, и секцию ограничения выходной мощности батареи для дополнительного ограничения выходной мощности на выходе аккумуляторной батареи, которая при необходимости ограничивается в нормальном режиме движения ограниченным значением на основании разности между скоростью нарастания реальной рабочей нагрузки и допустимым значением скорости нарастания рабочей нагрузки в случае, когда секция сравнения определяет, что скорость нарастания реальной рабочей нагрузки больше, чем допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки.

2. Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи по п.1, в котором секция обнаружения температуры обнаруживает температуру аккумуляторной батареи в каждый заданный момент времени от начала движения до остановки автомобиля, и секция вычисления распределения температурной предыстории вычисляет, в качестве распределения температурной предыстории, распределение температурной предыстории, обнаруженной в период времени с начала движения автомобиля до момента времени самого последнего обнаружения с помощью секции обнаружения температуры.

3. Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи по п.1, в котором секция обнаружения температуры обнаруживает температуру аккумуляторной батареи в каждый заданный момент времени от начала движения до остановки автомобиля и секция вычисления распределения температурной предыстории вычисляет, в качестве распределения температурной предыстории, распределение температурной предыстории, обнаруженной в период от момента времени, когда автомобиль начал движение в течение первого периода времени, до момента времени самого последнего обнаружения с помощью секции обнаружения температуры.

4. Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи по любому одному из пп.1-3, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью управления выходной мощностью аккумуляторной батареи так, чтобы она уменьшалась в соответствии с временем, прошедшим с начала движения автомобиля.

5. Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи по любому из пп.1-3, в котором секция ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи выполнена с возможностью постепенно изменять выходную мощность аккумуляторной батареи в соответствии с ограниченным значением.

6. Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи по любому из пп.1-3, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью ограничивать заряд для аккумуляторной батареи, когда секция ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи ограничивает выходную мощность аккумуляторной батареи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в тяговых электроприводах автономных пневмоколесных транспортных средств, в том числе и внедорожных, например колесных тракторов и автопоездов повышенной проходимости.

Изобретение относится к рельсовому транспортному средству с блоком управления приводом для создания приводной мощности, требуемой для движения рельсового транспортного средства.

Изобретение относится к электрифицированному железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для динамических испытаний токоприемников электроподвижного состава в лабораторных условиях.

Изобретение относится к электрическому транспортному средству. .

Изобретение относится к средствам диагностики электрооборудования электровоза и может быть использовано на электроподвижном составе, в частности на электровозах с импульсными регуляторами тяговых двигателей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для возбуждения синхронного электродвигателя транспортного средства. Технический результат заключается в том, чтобы не допускать генерирование опасного перенапряжения коммутации, связанного с переключением размыкающего контактора электродвигателя. Устройство управления возбуждением электродвигателя переменного тока, включающее в себя: инвертор (INV), имеющий множество переключающих элементов, подвергаемых управлению включением/выключением, для преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока с требуемой частотой, чтобы возбуждать электродвигатель (6) переменного тока; размыкающий контактор (MMK) электродвигателя, подключенный между инвертором (INV) и электродвигателем (6) переменного тока; блок (55) предварительного детектирования операции переключения для детектирования операции переключения размыкающего контактора (MMK) электродвигателя до контакта или отсоединения главных контактов и вывода сигнала предварительного детектирования операции переключения; и блок (10А) управления, имеющий блок (70) управления инвертора для выполнения управления включением/выключением для множества переключающих элементов и управления переключением для размыкающего контактора (MMK) электродвигателя и управления инвертором (INV) на основе сигнала предварительного детектирования операции переключения. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

Модульная единая корабельная электроэнергетическая система МЕ ЭЭС содержит единый источник электроэнергии, главный распределительный щит, распределительные щиты сети общесудовых приемников и сети приемников гребной установки. Предложенная система снабжена модулем накопления и преобразования электроэнергии высоковольтных приемников (МВП), модулем преобразования электроэнергии приемников гребной установки (МГУ), распределительным щитом сети высоковольтных приемников, системой управления ЭЭС. В МВП введены аккумуляторная батарея и/или конденсаторная батарея, обратимый преобразователь. В МГУ введены выпрямитель, шины постоянного тока, реверсивные преобразователи частоты гребных электродвигателей. Информационно-управляющие ввод/выводы системы управления ЭЭС соединены с ввод/выводами контроллеров управления каждого из модулей, распределительных щитов и блоков предложенной ЭЭС. Технический результат заключается в том, что система обеспечивает снабжение электроэнергией судовых потребителей от объединенного источника энергии и режим полного электродвижения корабля при рекуперации энергии гребных электродвигателей. 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - упрощение системы распределения электроэнергии, снижение общей массы и габаритов оборудования, а также уменьшение мощности потерь при сохранении необходимых уровней и параметров качества электроэнергии. Система состоит из n (где n=1, 2, 3…) главных турбо(дизель)-генераторов повышенной частоты; двух электрических сетей переменного напряжения с главными распределительными щитами (ГРЩ) высокого напряжения повышенной частоты и ГРЩ низкого напряжения промышленной частоты; системы электродвижения, состоящей из m (где m=1, 2…) гребных электродвигателей переменного тока и соответствующего количества преобразователей частоты; мощных потребителей повышенной частоты; централизованной системы отбора мощности и общесудовых потребителей промышленной частоты. В системе в качестве преобразователей частоты используют каскадные матричные преобразователи частоты с силовыми трансформаторами, первичные обмотки которых подключают к ГРЩ высокого напряжения повышенной частоты. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Система управления зарядной емкостью для батареи, предоставленной на транспортном средстве с электрическим двигателем в качестве источника приведения в движение, включает в себя: модуль оценки изношенного состояния, который оценивает изношенное состояние батареи, модуль установки зон, который устанавливает зарядную емкость, когда батарея может использоваться во множестве зон в соответствии с изношенным состоянием батареи, модуль вычисления заряженного состояния, который вычисляет заряженное состояние батареи; модуль определения зоны, который определяет, к какой зоне из множества зон, установленных модулем установки зон, относится заряженное состояние батареи и модуль предписания управления, который предписывает выполнение управления в связи с зарядкой или разрядкой батареи в соответствии с зоной, которая определена модулем определения зоны. Диапазон зарядной емкости, по меньшей мере, одной предварительно определенной зоны из множества зон, установленных модулем установки зон, остается постоянным независимо от изношенного состояния батареи, тогда как диапазоны зарядных емкостей зон, отличных от предварительно определенной зоны, меняются в соответствии с изношенным состоянием батареи. Следовательно, может в достаточной мере демонстрироваться эффективность батареи, при этом сдерживая влияние износа на минимальном уровне. Технический результат заключается в обеспечении заряда батареи с предотвращением ее перезарядки или чрезмерной разрядки. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к устройствам передачи мощности в электромобилях. Устройство передачи мощности для транспортного средства содержит электродвигатель с валом ротора и статор с электромагнитной катушкой; инвертор, генерирующий переменный ток и соединенный с катушкой; редуктор с входным валом, выходным валом и шестернями. Также устройство содержит путь заземления, электрически соединяющий часть редуктора с кузовом транспортного средства, причем указанная часть расположена так, что входной вал размещен между этой частью и валом ротора. Достигается снижение уровеня шума. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к системам управления положением. Способ управления транспортным средством (ТС), колеса которого расположены на постоянной трассе, включает в себя определение фактической скорости ТС и сравнение фактической скорости с командой управления скоростью ТС. Результат сравнения используют для определения наличия буксования колес. Затем уменьшают скорость ТС относительно команды управления скоростью ТС при возникновении буксования колес. Система управления движением для управления множеством транспортных средств на трассе содержит процессор трассы, множество процессоров ТС, множество модулей коррекции управления положением и множество систем привода и торможения ТС. Способ определения буксования колеса ТС включает в себя определение фактической скорости ТС, сравнение фактической скорости ТС с ожидаемой скоростью, определение буксования колеса ТС на основе сравнения фактической скорости и ожидаемой скорости и уменьшение скорости для выравнивания фактической скорости ТС при определении буксования колеса. Изобретение направлено на возможность корректировки скорости ТС с учетом буксования колес и корректировки расстояния между ТС. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технологическому противодействию замене несертифицированной батареей. Устройство противодействия замене несертифицированной батареей для электрического транспортного средства содержит средство определения особенности батареи и средство ограничения выходной мощности источника мощности, когда определено то, что батарея после замены является несертифицированной батареей. Средство ограничения выходной мощности применяет конкретную конфигурацию ограничения вывода источника мощности, соответствующую уменьшению емкости вспомогательного источника мощности, из конфигураций ограничения вывода источника мощности, соответствующих уменьшению емкости вспомогательного источника мощности. Достигается возможность распознавания неисправного состояния транспортного средства. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ и устройство обеспечивают возможность определения потребления энергии средства транспорта на каждом участке пути, например, при местном сообщении. В дальнейшем развитии осуществляется сравнение текущих данных потребления энергии со сравнительными данными парка средств транспорта. Результат выдается водителю в визуальном представлении, чтобы обеспечить ему возможность интерпретации потребления энергии и мотивировать к энергосберегающему режиму движения. Оценка относящихся к участку пути данных потребления энергии обеспечивает возможность специфических обратных сообщений, например, что водитель на участке пути достиг энергосберегающего наилучшего значения. На стационарной станции также могут использоваться полученные данные, чтобы рассчитывать премии или содействовать мероприятиям по обучению. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к управлению гибридным транспортным средством. Система управления гибридным транспортным средством содержит модуль определения напряжения аккумулятора; модуль управления напряжением в рамках диапазона заданного предельного напряжения; модуль управления мощностью, который вычисляет второе значение мощности, доступное стабильно от текущего времени в течение предварительно определенного времени, на основе состояний аккумулятора и в соответствии с результатами вычисления управляет выводом аккумулятора. Также имеется модуль запуска двигателя внутреннего сгорания, который зацепляет муфту и запускает двигатель посредством управления инвертором, и модуль задания частоты вращения электромотора при запуске двигателя. При запуске двигателя модуль задания частоты вращения, когда первое значение мощности ниже значения мощности запуска двигателя, понижает частоту вращения. Модуль управления мощностью не допускает управление выводом аккумулятора в соответствии со вторым значением мощности. Повышается надежность запуска двигателя. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области систем измерения высоковольтных сигналов для тягового подвижного состава. Система включает в себя высоковольтный предохранитель, первый и второй измерительные шунты, первый, второй и третий измерительные преобразователи, блок питания, киловольтметр, первый и второй амперметры. Первый измерительный преобразователь входом связан с выходом высоковольтного предохранителя, а выходом - с киловольтметром, второй измерительный преобразователь входом связан с выходом первого измерительного шунта, а выходом связан с первым амперметром, третий измерительный преобразователь входом связан с выходом второго измерительного шунта, а выходом - с вторым амперметром, блок питания входом связан со схемой цепей управления электровоза, а выходом - с входами питания первого, второго и третьего измерительных преобразователей, а выходы первого, второго и третьего измерительных преобразователей гальванически развязаны от соответствующих измерительных входов и являются низковольтными с безопасным для человека уровнем напряжения. Техническим результатом является повышение безопасности системы измерения высоковольтных сигналов, а также исключение разрушающего воздействия высокого напряжения на указанные приборы при аварийных режимах работы высоковольтного оборудования электровоза. 1 ил.
Наверх