Устройство управления подачей энергии



Устройство управления подачей энергии
Устройство управления подачей энергии
Устройство управления подачей энергии
Устройство управления подачей энергии

 


Владельцы патента RU 2592468:

ТОЙОТА ДЗИДОСЯ КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Изобретение относится к транспортным средствам. Устройство управления подачей энергии, установленное на транспортном средстве, содержит: генератор, приводимый в действие двигателем; первый и второй аккумуляторы, соединенные параллельно с генератором; SOC-датчик состояния заряда первого аккумулятора и контроллер заряда. Контроллер управляет зарядкой первого аккумулятора посредством генератора на основе рекуперативной предсказываемой величины, оцениваемой согласно информации о состоянии транспортного средства, когда SOC первого аккумулятора больше определенного порогового значения. Выполняется управление зарядом независимо от рекуперативной предсказываемой величины, когда SOC первого аккумулятора меньше определенного порогового значения. Контроллер получает избыточную величину заряда второго аккумулятора и, когда она больше недостающей величины заряда первого аккумулятора, управляет зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины, несмотря на то, что SOC первого аккумулятора меньше порогового значения. Снижается расход топлива и увеличивается срок службы аккумулятора. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет на основе японской патентной заявки № 2014-100161, поданной 14 мая 2014 года, раскрытие которой, здесь, включено посредством ссылки во всей своей полноте.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее изобретение относится к устройству управления подачей энергии, установленному на транспортном средстве.

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[0003] Транспортное средство, оснащенное двигателем в качестве источника энергии, имеет аккумулятор (аккумуляторную батарею), предусмотренный, чтобы подавать электрическую энергию к различным электрическим нагрузкам и генератор переменного тока (генератор), приводимый в действие посредством вращения двигателя, чтобы генерировать электрическую энергию. Аккумулятор заряжается посредством генератора переменного тока. Известная технология для управления зарядом, которая управляет зарядкой аккумулятора, не допускает зарядки аккумулятора во время обычного движения, чтобы экономить расход топлива, в то же время заставляя аккумулятор заряжаться за счет генерирования рекуперативной энергии во время замедления движения.

[0004] Для того, чтобы обеспечивать срок службы аккумулятора, предложенная технология, описанная в JP 2005-160269A, запрещает вышеописанное управление зарядом, когда SOC (состояние заряда) аккумулятора уменьшается ниже предварительно определенного порогового значения и управляет генератором для генерирования электрической энергии независимо от рекуперативного управления, чтобы увеличивать SOC аккумулятора.

[0005] Предложенная выше технология управления генератором переменного тока, чтобы генерировать электрическую энергию независимо от рекуперативного управления, когда SOC аккумулятора уменьшается ниже предварительно определенного порогового значения, однако, приводит в результате к потере возможности улучшения расхода топлива посредством вышеописанного управления зарядом. Это ведет к проблеме недостаточного улучшения расхода топлива.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Для того, чтобы устранять, по меньшей мере, часть проблем, описанных выше, изобретение может быть реализовано посредством следующих аспектов.

[0007] (1) Согласно одному аспекту изобретения предоставляется устройство управления подачей энергии, установленное на транспортном средстве. Устройство управления подачей энергии, установленное на транспортном средстве, оснащается двигателем. Устройство управления подачей энергии содержит: генератор, приводимый в действие двигателем; первый аккумулятор и второй аккумулятор, соединенные параллельно с генератором; SOC-датчик, выполненный с возможностью обнаруживать SOC (состояние заряда) первого аккумулятора; и контроллер заряда, выполненный с возможностью выполнять управление зарядом, которое управляет зарядкой, по меньшей мере, первого аккумулятора посредством генератора, причем контроллер заряда выполняет управление зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины, оцениваемой согласно информации о состоянии транспортного средства, когда SOC первого аккумулятора больше предварительно определенного порогового значения, в то же время выполняя управление зарядом независимо от рекуперативной предсказываемой величины, когда SOC первого аккумулятора меньше предварительно определенного порогового значения. Контроллер заряда получает избыточную величину заряда второго аккумулятора и, когда избыточная величина заряда больше недостающей величины заряда первого аккумулятора, выполняет управление зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины, несмотря на то, что SOC первого аккумулятора меньше порогового значения.

[0008] Изобретение может быть реализовано посредством любого из различных других аспектов: например, аккумуляторной системы, транспортного средства, способа управления подачей энергии и резервной системы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0009] Фиг. 1 - это схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства управления подачей энергии согласно первому варианту осуществления изобретения;

Фиг. 2 - это график, демонстрирующий OCV-SOC-характеристики свинцово-кислотного аккумулятора и литий-ионного аккумулятора; и

Фиг. 3 - это блок-схема последовательности операций, демонстрирующая программу управления зарядом.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

A. ОБЩАЯ КОНФИГУРАЦИЯ

[0010] Фиг. 1 - это схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства 100 управления подачей энергии согласно первому варианту осуществления изобретения. Устройство 100 управления подачей энергии первого варианта осуществления устанавливается на транспортное средство. Транспортное средство является автомобилем, приводимым в движение с помощью двигателя (двигателя внутреннего сгорания) в качестве источника энергии. При запуске двигателя первоначальная энергия вращения прикладывается к двигателю посредством срабатывания стартера. Транспортное средство имеет функцию управления сокращением холостого хода, чтобы автоматически останавливать двигатель, когда предварительно определенное условие автоматической остановки удовлетворяется, и чтобы автоматически перезапускать двигатель в автоматически остановленном состоянии, когда предварительно определенное условие повторного запуска удовлетворяется.

[0011] Как показано на фиг. 1, устройство 100 управления подачей энергии включает в себя генератор 10 переменного тока (генератор), стартер 20, свинцово-кислотный аккумулятор 30 в качестве первого аккумулятора, литий-ионный аккумулятор 40 в качестве второго аккумулятора, первую электрическую нагрузку (далее в данном документе просто называемую "нагрузкой") 50, вторую нагрузку 52, главный переключатель 60 и вспомогательный переключатель 62. Стартер 20, свинцово-кислотный аккумулятор 30, первая нагрузка 50, вторая нагрузка 52 и литий-ионный аккумулятор 40 электрически соединяются параллельно с генератором 10 переменного тока посредством силовой линии 15, функционирующей в качестве соединительной линии. Силовая линия 15 формирует взаимный канал подачи энергии между вышеописанными соответствующими электрическими компонентами.

[0012] Свинцово-кислотный аккумулятор 30 является одной из известных универсальных аккумуляторных батарей. Литий-ионный аккумулятор 40 является аккумуляторной батарей высокой плотности, имеющей более высокую энергетическую эффективность заряда-разряда, более высокую выходную плотность и более высокую плотность энергии, чем у свинцово-кислотного аккумулятора 30. Литий-ионный аккумулятор 40 является 12-вольтовой аккумуляторной батареей, состоящей из множества отдельных элементов, соединенных последовательно. Зарядная емкость свинцово-кислотного аккумулятора 30 задается большей, чем зарядная емкость литий-ионного аккумулятора 40.

[0013] Главный переключатель 60 является полупроводниковым переключателем, использующим МОП-транзистор, и располагается между стороной, где размещены генератор 10 переменного тока и свинцово-кислотный аккумулятор 30, и стороной, где размещен литий-ионный аккумулятор 40. Главный переключатель 60 служит в качестве переключателя, чтобы изменять состояние между неразрывностью электрической цепи (включенное состояние) и прекращением подачи электричества (выключенное состояние) литий-ионного аккумулятора 40 относительно генератора 10 переменного тока и свинцово-кислотного аккумулятора 30.

[0014] ECU (электронный блок управления) 70 управляет включением/выключением главного переключателя 60. Другими словами, ECU 70 управляет переключением главного переключателя 60 между включенным положением (состоянием неразрывности электрической цепи) и выключенным положением (состоянием прекращения подачи электричества).

[0015] Вспомогательный переключатель 62 является полупроводниковым переключателем, использующим МОП-транзистор аналогично главному переключателю 60, и располагается между литий-ионным аккумулятором 40 и точкой соединения (показанной как X в иллюстрации) главного переключателя 60 и второй нагрузкой 52. Вспомогательный переключатель 62 служит в качестве переключателя, чтобы переключать состояние между неразрывностью электрической цепи и отключением подачи электричества литий-ионного аккумулятора 40 относительно точки X соединения главного переключателя 60 и второй нагрузки 52.

[0016] ECU 70 управляет переключением вспомогательного переключателя 62 между включенным положением (состоянием неразрывности электрической цепи) и выключенным положением (состоянием прекращения подачи электричества). Вспомогательный переключатель 62 также служит в качестве механизма аварийного размыкания-замыкания и удерживается во включенном положении в нормальном состоянии в ответ на сигнал включения, выводимый из ECU 70. В аварийном состоянии, как описано ниже, вывод сигнала включения прекращается, и вспомогательный переключатель 62 переводится в выключенное положение. Перевод вспомогательного переключателя 62 в выключенное положение защищает литий-ионный аккумулятор 40 от чрезмерного заряда и чрезмерного разряда.

[0017] Например, когда регулятор, предусмотренный в генераторе 10 переменного тока, отказывает, что предоставляет ненормально высокое регулировочное напряжение (в качестве выходного напряжения генератора 10 переменного тока), литий-ионный аккумулятор 40 может быть избыточно заряжен. В этом случае вспомогательный переключатель 62 приводится в выключенное положение. Когда отказ генератора 10 переменного тока или отказ главного переключателя 60 предохраняет литий-ионный аккумулятор 40 от заряда, с другой стороны, литий-ионный аккумулятор 40 может быть избыточно разряжен. В этом случае, вспомогательный переключатель 62 также переводится в выключенное положение.

[0018] Обычно разомкнутое электромагнитное реле может применяться для вспомогательного переключателя 62. Даже в случае, когда ECU 70 не удается управлять работой вспомогательного переключателя 62, электромагнитное реле вспомогательного переключателя 62 автоматически переводится в выключенное положение с тем, чтобы прерывать неразрывность электрической цепи между литий-ионным аккумулятором 40 и точкой соединения (показанной как X в иллюстрации) главного переключателя 60 и второй нагрузки 52.

[0019] Вторая нагрузка 52 является нагрузкой, требующей неизменного напряжения, которая требует практически неизменного напряжения подаваемой энергии или относительно стабильного изменения напряжения в предварительно определенном диапазоне и электрически соединяется со стороной литий-ионного аккумулятора 40 главного переключателя 60. Такое соединение заставляет литий-ионный аккумулятор 40, главным образом, распределять подачу энергии ко второй нагрузке 52.

[0020] Конкретные примеры второй нагрузки 52 включают в себя систему навигации и аудиооборудование. Например, когда напряжение подаваемой энергии является непостоянным, а значительно изменяется, или когда напряжение резко изменяется за пределы предварительно определенного диапазона, напряжение может быть мгновенно уменьшено ниже минимального рабочего напряжения. Это может вызывать проблему в том, что работа навигационной системы или т.п. сбрасывается. Электрическая энергия, подаваемая ко второй нагрузке 52, таким образом, должна иметь напряжение, которое является стабильным, чтобы поддерживаться на практически неизменном уровне и не уменьшаться ниже минимального рабочего напряжения.

[0021] Первая нагрузка 50 является обычной электрической нагрузкой, отличной от второй нагрузки 52 (электрической нагрузки, требующей неизменного напряжения). Конкретные примеры первой нагрузки 52 включают в себя фары головного света, щетки стеклоочистителя, например, для лобового ветрового стекла, нагнетающий вентилятор для кондиционера воздуха и нагреватель системы обогрева стекол для заднего ветрового стекла. Первая нагрузка 50 электрически соединяется со стороной свинцово-кислотного аккумулятора 30 главного переключателя 60. Такое соединение вынуждает свинцово-кислотный аккумулятор 30, главным образом, управлять подачей энергии к первой нагрузке 50.

[0022] Стартер 20 является электромотором для запуска двигателя и соответствует электрической нагрузке. Стартер 20 электрически соединяется со стороной свинцово-кислотного аккумулятора 30 главного переключателя 60. Такое соединение вынуждает свинцово-кислотный аккумулятор 30, главным образом, управлять подачей энергии к стартеру 20.

[0023] Генератор 10 переменного тока генерирует энергию с помощью вращательной энергии коленвала (выходного вала) двигателя. Структура генератора 10 переменного тока известна в области техники и только вкратце описывается в данном документе с опусканием точной иллюстрации. Когда ротор генератора 10 переменного тока проворачивается посредством коленвала, переменный ток индуцируется в катушке статора в ответ на возбуждающий ток, протекающий в катушке ротора, и преобразуется в электричество DC (постоянного тока) посредством выпрямителя. Напряжение сгенерированного DC-электричества регулируется, чтобы регулировать напряжение посредством регулировки возбуждающего тока, протекающего в катушке ротора, посредством регулятора. ECU 70 управляет регулятором генератора 10 переменного тока.

[0024] Электрическая энергия, сгенерированная посредством генератора 10 переменного тока, подается к стартеру 20, первой нагрузке 50 и второй нагрузке 52, в то же время подаваясь к свинцово-кислотному аккумулятору 30 и литий-ионному аккумулятору 40. В состоянии, когда двигатель останавливается, и генератор 10 переменного тока не генерирует электрическую энергию, электрическая энергия подается от свинцово-кислотного аккумулятора 30 и литий-ионного аккумулятора 40 к стартеру 20, первой нагрузке 50 и второй нагрузке 52.

[0025] Свинцово-кислотный аккумулятор 30 и литий-ионный аккумулятор 40 соответственно оснащаются датчиками 64 и 66 тока. Значения тока, обнаруженные посредством соответствующих датчиков 64 и 66 тока, отправляются в ECU 70. ECU 70 отдельно интегрирует соответствующие значения тока и, таким образом, определяет SOC (состояние заряда) каждого из аккумуляторов 30 и 40. SOC обозначает отношение фактической величины заряда к полному уровню заряда. SOC необязательно определяется на основе тока аккумулятора, обнаруживаемого посредством датчика тока, но может определяться на основе обнаруженного значения, например, датчика удельной плотности электролитического раствора аккумулятора, датчика напряжения элемента или датчика напряжения на клемме аккумулятора. Кроме того, определение SOC не ограничивается конфигурацией обнаружения электрического заряда, остающегося в аккумуляторе, но состояние заряда (SOC) может быть определено с помощью другого параметра, например, заряжаемого объема.

[0026] ECU 70 реализуется посредством микрокомпьютера, включающего в себя, например, CPU, ROM и RAM, и выполняет управление операциями всего транспортного средства. Управление операциями включает в себя управление двигателем, управление уменьшением холостого хода и управление зарядом. Управление зарядом служит для управления генерированием энергии посредством генератора 10 переменного тока и, таким образом, регулирования величины заряда от генератора 10 переменного тока в свинцово-кислотный аккумулятор 30 и литий-ионный аккумулятор 40.

[0027] Управление зарядом включает в себя рекуперативное управление зарядом и нерекуперативное управление зарядом. Рекуперативное управление зарядом обозначает управление, которое не допускает заряда аккумуляторов посредством генерирования энергии за счет топлива во время обычного движения, чтобы экономить расход топлива, в то же время вынуждая свинцово-кислотный аккумулятор 30 и литий-ионный аккумулятор 40 заряжаться посредством генерирования рекуперативной мощности во время замедления движения. Более конкретно, рекуперативное управление зарядом регулирует командное значение напряжения генерирования энергии, которое должно быть отправлено генератору 10 переменного тока, до более высокого значения во время замедления движения с тем, чтобы активно восстанавливать рекуперативную энергию транспортного средства, в то же время регулируя командное значение генерирования энергии, которое должно быть отправлено генератору 10 переменного тока, до более низкого значения во время обычного движения. Рекуперативное управление зарядом оценивает рекуперативную предсказываемую величину, которая как ожидается будет сгенерирована посредством генератора 10 переменного тока, на основе информации о состоянии транспортного средства и оценивает командное значение напряжения генерирования энергии, которое должно быть отправлено генератору 10 переменного тока, на основе рекуперативной предсказываемой величины. Информация о состоянии транспортного средства является информацией, которая указывает состояние движения транспортного средства. Информация о состоянии транспортного средства может включать в себя, например, скорость движения транспортного средства (скорость транспортного средства), замедление транспортного средства и величину нажатия педали тормоза.

[0028] Нерекуперативное управление зарядом обозначает управление, которое увеличивает командное значение напряжения генерирования энергии, которое должно быть отправлено генератору 10 переменного тока, независимо от рекуперативного управления. ECU 70 выполняет управление зарядом с помощью надлежащего переключения между рекуперативным управлением зарядом и нерекуперативным управлением зарядом, тем самым, предоставляя возможность свинцово-кислотному аккумулятору 30 и литий-ионному аккумулятору 40 эффективно заряжаться.

[0029] Фиг. 2 - это график, демонстрирующий OCV-SOC-характеристики свинцово-кислотного аккумулятора 30 и литий-ионного аккумулятора 40. OCV-SOC-характеристики на фиг. 2 указывают OCV (напряжения разомкнутой цепи) в предварительно определенном постоянно наблюдаемом SOC-диапазоне для свинцово-кислотного аккумулятора 30 и литий-ионного аккумулятора 40. Как показано на этом графике, литий-ионный аккумулятор 40 имеет OCV-SOC-характеристику, демонстрирующую более высокое OCV в предварительно определенном SOC-диапазоне, по сравнению с OCV-SOC-характеристикой свинцово-кислотного аккумулятора 30. Это означает, что разряду литий-ионному аккумулятору 40 предоставляется приоритет над разрядом свинцово-кислотного аккумулятора 30.

B. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ ПРОГРАММЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАРЯДОМ

[0030] Фиг. 3 - это блок-схема последовательности операций, демонстрирующая детали программы управления зарядом, выполняемой посредством ECU 70. Эта программа управления зарядом запускается посредством включения зажигания двигателя транспортного средства и повторяется с предварительно определенными интервалами времени. Во время запуска программы управления зарядом вспомогательный переключатель 62 (фиг. 2) устанавливается во включенное положение. В начале последовательности операций управления ECU 70 сначала получает значение S1 для SOC свинцово-кислотного аккумулятора 30 и значение S2 для SOC литий-ионного аккумулятора 40, вычисленные из интегрированных значений датчиков 64 и 66 тока (этап S110).

[0031] Свинцово-кислотный аккумулятор 30 и литий-ионный аккумулятор 40 соответственно имеют пороговые значения SL1 и SL2, заданные заранее для предоставления возможности рекуперативного управления зарядом. После обработки на этапе S110 ECU 70 определяет, действительно ли значение S1 свинцово-кислотного аккумулятора 30 равно или больше порогового значения SL1 для предоставления возможности рекуперативного управления зарядом свинцово-кислотного аккумулятора 30 (этап S120). Когда определяется на этапе S120, что значение S1 равно или больше порогового значения SL1 (этап S120: Да), ECU 70 предоставляет возможность рекуперативного управления зарядом, описанного выше (этап S130). Более конкретно, рекуперативное управление зарядом регулирует командное значение напряжения генерирования энергии, которое должно быть отправлено генератору 10 переменного тока, до более высокого значения во время замедления движения с тем, чтобы восстанавливать рекуперативную энергию транспортного средства в свинцово-кислотный аккумулятор 30 и литий-ионный аккумулятор 40, в то же время регулируя командное значение напряжения генерирования энергии, которое должно быть отправлено генератору 10 переменного тока, до более низкого значения во время обычного движения. Непосредственно после положительного ответа на этапе S120 главный переключатель 60 может быть установлен во включенное положение или может быть установлен в выключенное положение. В выключенном положении литий-ионный аккумулятор 40 не заряжается. После обработки этапа S130 программа управления зарядом переходит к "Возврату" и завершается.

[0032] Когда определяется на этапе S120, что значение S1 меньше порогового значения SL1 (этап S120: Нет), с другой стороны, ECU 70 вычитает пороговое значение SL2 для предоставления возможности рекуперативного управления зарядом литий-ионного аккумулятора 40 из значения S2 для SOC литий-ионного аккумулятора 40, полученного на этапе S110, и преобразует разность для вычисления избыточного количества заряда P2 литий-ионного аккумулятора 40 (этап S140).

[0033] После обработки этапа S140 ECU 70 вычитает пороговое значение SL1 для предоставления возможности рекуперативного управления зарядом свинцово-кислотного аккумулятора 30 из значения S1 для SOC свинцово-кислотного аккумулятора 30, и преобразует разность для вычисления недостающей величины заряда M1 свинцово-кислотного аккумулятора 30, и определяет, больше ли избыточная величина заряда P2 литий-ионного аккумулятора 40, чем недостающая величина заряда M1 свинцово-кислотного аккумулятора 30 (этап S150). Когда определяется на этапе S150, что избыточная величина заряда P2 больше недостающей величины заряда M1, последовательность операций управления переходит к этапу S160, на котором ECU 70 переводит главный переключатель 60 во включенное положение (или удерживает главный переключатель 60 во включенном положении, когда главный переключатель 60 уже установлен во включенное положение). Последовательность операций управления затем переходит к этапу S130.

[0034] Как описано выше, устройство 100 управления подачей энергии отдает предпочтение разряду литий-ионного аккумулятора 40 над разрядом свинцово-кислотного аккумулятора 30. В состоянии, когда главный переключатель 60 находится во включенном положении, избыточная величина заряда P2 литий-ионного аккумулятора 40 соответственно точно переносится на свинцово-кислотный аккумулятор 30, так, чтобы компенсировать недостающую величину заряда M1 свинцово-кислотного аккумулятора 30. После обработки на этапе S160 последовательность операций управления, таким образом, переходит к этапу S130, чтобы предоставлять возможность рекуперативного управления зарядом.

[0035] Когда определяется на этапе S150, что избыточная величина заряда P2 равна или меньше недостающей величины заряда M1, с другой стороны, ECU 70 запрещает рекуперативное управление зарядом и выполняет нерекуперативное управление зарядом (этап S170). Более конкретно, ECU 70 увеличивает командное значение напряжения генерирования энергии, которое должно быть отправлено генератору 10 переменного тока, независимо от рекуперативного управления и заряжает, по меньшей мере, свинцово-кислотный аккумулятор 30. Значение S1 для SOC свинцово-кислотного аккумулятора 30 является в значительной степени небольшим, чтобы быть равным или меньшим, чем пороговое значение SL1 для предоставления возможности рекуперативного управления зарядом. Это вынуждает свинцово-кислотный аккумулятор 30 из числа двух аккумуляторов 30 и 40 надежно заряжаться. После обработки этапа S170 программа управления зарядом переходит к "Возврату" и завершается.

[0036] Хотя специально не показано в блок-схеме, в программе управления зарядом, ECU 70 дополнительно определяет, больше ли значение S2 для SOC литий-ионного аккумулятора 40, чем пороговое значение SL2 для предоставления возможности рекуперативного управления зарядом литий-ионного аккумулятора 40, и предоставляет возможность рекуперативного управления зарядом, когда значение S2 больше порогового значения SL2, в то же время запрещая рекуперативное управление зарядом и выполняя нерекуперативное управление зарядом, когда значение S2 не больше порогового значения SL2.

C. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0037] Как описано выше, когда избыточная величина заряда P2 литий-ионного аккумулятора 40 больше недостающей величины заряда M1 свинцово-кислотного аккумулятора 30 (этап S150: Да), устройство 100 управления подачей энергии варианта осуществления предоставляет возможность рекуперативного управления зарядом (этап S130), несмотря на то, что SOC свинцово-кислотного аккумулятора 30 меньше порогового значения SL1 для предоставления возможности рекуперативного управления зарядом (этап S120: Нет). Как описано выше, избыточная величина заряда M1 свинцово-кислотного аккумулятора 30, как ожидается, должна быть восстановлена точно, чтобы быть равной или больше разрешающего порогового значения SL1, посредством использования избыточной величины заряда P2 литий-ионного аккумулятора 40. Эта конфигурация уменьшает вероятность потери возможности улучшения расхода топлива за счет управления зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины. Устройство 100 управления подачей энергии варианта осуществления соответственно имеет положительный результат в достаточном улучшении расхода топлива.

D. МОДИФИКАЦИИ

* МОДИФИКАЦИЯ 1

[0038] Вышеупомянутый вариант осуществления применяет литий-ионный аккумулятор в качестве второго аккумулятора, но может применять другой аккумулятор в качестве второго аккумулятора, например, никель-гидридный аккумулятор. Аналогично литий-ионному аккумулятору, как показано на фиг. 2, никель-гидридный аккумулятор имеет OCV-SOC-характеристику, постоянно демонстрирующую более высокое OCV в предварительно определенном SOC-диапазоне по сравнению с OCV-SOC-характеристикой свинцово-кислотного аккумулятора. Применение аккумулятора, имеющего такую OCV-SOC-характеристику, демонстрирующую более высокое OCV для второго аккумулятора, гарантирует положительный результат, аналогичный результату варианта осуществления, описанного выше.

* МОДИФИКАЦИЯ 2

[0039] Вышеприведенный вариант осуществления описывает транспортное средство, оснащенное только двигателем в качестве источника энергии. Изобретение может также быть применено к гибридному транспортному средству, оснащенному как двигателем, так и электромотором в качестве источника энергии.

* МОДИФИКАЦИЯ 3

[0040] Часть функций, реализованных посредством программной конфигурации в вышеприведенном варианте осуществления, может быть успешно выполнена посредством аппаратной конфигурации (например, интегральной схемы), и часть функций, реализованных посредством аппаратной конфигурации в вышеприведенном варианте осуществления, может быть успешно выполнена посредством программной конфигурации.

* МОДИФИКАЦИЯ 4

[0041] В вышеприведенном варианте осуществления, когда значение S1 равно или больше порогового значения SL1 (этап S120: Да), ECU 70 предоставляет возможность рекуперативного управления зарядом на этапе S130, а когда значение S1 меньше порогового значения SL1 (этап S120: Нет), ECU 70 выполняет процедуры этапа S140 и последующих этапов. Однако, ECU 70 может предоставлять возможность рекуперативного управления зарядом, когда значение S1 больше порогового значения SL1, и ECU 70 может выполнять процедуры этапа S140 и последующих этапов, когда значение S1 равно или меньше порогового значения SL1.

[0042] Настоящее изобретение не ограничивается вариантом осуществления или какими-либо из примеров и модификаций, описанных выше, но может быть реализовано посредством многообразия других конфигураций без отступления от рамок изобретения. Например, технические признаки варианта осуществления или каких-либо из примеров и модификаций, соответствующие техническим признакам каждого из аспектов, описанных в сущности изобретения, могут быть заменены или объединены соответствующим образом для того, чтобы решать часть или все проблемы, описанные выше, или для того, чтобы добиваться части или всех положительных результатов, описанных выше. Среди компонентов варианта осуществления или каждой из модификаций, описанных выше, любые из компонентов, отличные от описанных в независимой формуле изобретения, являются дополнительными компонентами и могут быть опущены соответствующим образом.

[0043] Следующие аспекты могут быть применены к настоящему изобретению.

(1) Согласно одному аспекту изобретения предоставляется устройство управления подачей энергии, установленное на транспортном средстве. Устройство управления подачей энергии, установленное на транспортном средстве, оснащается двигателем. Устройство управления подачей энергии содержит: генератор, приводимый в действие двигателем; первый аккумулятор и второй аккумулятор, соединенные параллельно с генератором; SOC-датчик, выполненный с возможностью обнаруживать SOC (состояние заряда) первого аккумулятора; и контроллер заряда, выполненный с возможностью выполнять управление зарядом, которое управляет зарядом, по меньшей мере, первого аккумулятора посредством генератора, причем контроллер заряда выполняет управление зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины, оцениваемой согласно информации о состоянии транспортного средства, когда SOC первого аккумулятора больше предварительно определенного порогового значения, в то же время выполняя управление зарядом независимо от рекуперативной предсказываемой величины, когда SOC первого аккумулятора меньше предварительно определенного порогового значения. Контроллер заряда получает избыточную величину заряда второго аккумулятора и, когда избыточная величина заряда больше недостающей величины заряда первого аккумулятора, выполняет управление зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины, несмотря на то, что SOC первого аккумулятора меньше порогового значения.

[0044] В устройстве управления подачей энергии, имеющем второй аккумулятор, соединенный параллельно с первым аккумулятором, в состоянии, когда избыточная величина заряда второго аккумулятора больше недостающей величины заряда первого аккумулятора, восстановление SOC первого аккумулятора до или выше предварительно порогового значения для начала управления зарядом ожидается, даже когда SOC первого аккумулятора меньше предварительно определенного порогового значения. Соответственно, нет необходимости запрещать управление зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины. Контроллер заряда соответственно измеряет избыточную величину заряда второго аккумулятора и выполняет управление зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины, несмотря на то, что SOC первого аккумулятора меньше порогового значения, когда избыточная величина заряда больше недостающей величины заряда первого аккумулятора. Это уменьшает вероятность потери возможности улучшения расхода топлива за счет управления зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины. Устройство управления подачей энергии этого аспекта соответственно имеет положительный результат в достаточном улучшении расхода топлива.

Контроллер заряда предпочтительно выполняет управление зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины, оцениваемой согласно информации о состоянии транспортного средства, когда SOC первого аккумулятора больше предварительно определенного порогового значения. Контроллер заряда предпочтительно выполняет следующие управления, когда SOC первого аккумулятора меньше предварительно определенного порогового значения: контроллер заряда выполняет управление зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины, оцениваемой согласно информации о состоянии транспортного средства, когда избыточная величина заряда больше недостающей величины заряда первого аккумулятора; и контроллер заряда выполняет управление зарядом независимо от рекуперативной предсказываемой величины, когда избыточная величина заряда меньше недостающей величины заряда первого аккумулятора.

[0045] (2) Согласно другому аспекту изобретения второй аккумулятор предпочтительно имеет OCV (напряжение разомкнутой цепи)-SOC характеристику, демонстрирующую более высокое OCV в предварительно определенном SOC-диапазоне по сравнению с OCV-SOC-характеристикой первого аккумулятора. Устройство управления подачей энергии этого аспекта отдает предпочтение разряду второго аккумулятора над разрядом первого аккумулятора.

Второй аккумулятор предпочтительно имеет OCV (напряжение разомкнутой цепи)-SOC характеристику, демонстрирующую более высокое OCV в предварительно определенном SOC-диапазоне по сравнению с OCV при том же SOC-значении в OCV-SOC-характеристике первого аккумулятора.

[0046] (3) Согласно еще одному аспекту изобретения предпочтительно, чтобы первый аккумулятор был свинцово-кислотным аккумулятором, а второй аккумулятор был литий-ионным аккумулятором. Устройство управления подачей энергии этого аспекта добивается OCV-SOC-характеристики второго аккумулятора, демонстрирующей более высокое OCV по сравнению с OCV при том же SOC-значении в OCV-SOC-характеристике первого аккумулятора, как описано выше. Соответственно, устройство управления подачей энергии этого аспекта отдает предпочтение разряду литий-ионного аккумулятора над разрядом свинцово-кислотного аккумулятора.

[0047] (4) Согласно дополнительному аспекту изобретения предпочтительно, чтобы первый аккумулятор был свинцово-кислотным аккумулятором, а второй аккумулятор был никель-гидридным аккумулятором. Устройство управления подачей энергии этого аспекта добивается OCV-SOC-характеристики второго аккумулятора, демонстрирующей более высокое OCV по сравнению с OCV при том же SOC-значении в OCV-SOC-характеристике первого аккумулятора, как описано выше. Соответственно, устройство управления подачей энергии этого аспекта отдает предпочтение разряду никель-гидридного аккумулятора над разрядом литий-ионного аккумулятора.

1. Устройство управления подачей энергии, установленное на транспортном средстве, оснащенном двигателем, содержащее:
генератор, приводимый в действие двигателем;
первый аккумулятор и второй аккумулятор, соединенные параллельно с генератором;
SOC-датчик, выполненный с возможностью обнаруживать SOC (состояние заряда) первого аккумулятора; и
контроллер заряда, выполненный с возможностью выполнять управление зарядом, которое управляет зарядкой, по меньшей мере, первого аккумулятора посредством генератора, причем контроллер заряда выполняет управление зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины, оцениваемой согласно информации о состоянии транспортного средства, когда SOC первого аккумулятора больше предварительно определенного порогового значения, в то же время выполняя управление зарядом независимо от рекуперативной предсказываемой величины, когда SOC первого аккумулятора меньше предварительно определенного порогового значения, при этом
контроллер заряда получает избыточную величину заряда второго аккумулятора и, когда избыточная величина заряда больше недостающей величины заряда первого аккумулятора, выполняет управление зарядом на основе рекуперативной предсказываемой величины, несмотря на то, что SOC первого аккумулятора меньше порогового значения.

2. Устройство управления подачей энергии по п. 1, в котором второй аккумулятор имеет OCV (напряжение разомкнутой цепи)-SOC характеристику, демонстрирующую более высокое OCV в предварительно определенном SOC-диапазоне по сравнению с OCV при том же SOC-значении в OCV-SOC-характеристике первого аккумулятора.

3. Устройство управления подачей энергии по п. 2, в котором первый аккумулятор является свинцово-кислотным аккумулятором, и
второй аккумулятор является литий-ионным аккумулятором.

4. Устройство управления подачей энергии по п. 2, в котором первый аккумулятор является свинцово-кислотным аккумулятором, и
второй аккумулятор является никель-гидридным аккумулятором.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводных системах электрических транспортных средств. Техническим результатом является возможность осуществления в сочетании с электромотором выборочного управления скоростью и восстановления заряда аккумулятора в соответствии с выходными параметрами мотора.

Изобретение относится к устройствам зарядки аккумуляторных батарей. Технический результат - увеличение срока службы батарей.

Изобретение относится к области электротехники. Устройство для зарядки аккумуляторной батареи АБ, содержащее источник питания, ключ, стабилизатор напряжения, стабилизатор тока, устройство управления и клеммы для подключения АБ.

Изобретение относится к области техники связи, использующей электронные устройства с аккумуляторной батареей, и предназначено для замедления старения аккумуляторной батареи, вызываемого зарядным током и повторяющимися циклами зарядки-разрядки при практически максимальной зарядной емкости.

Изобретение касается системы для зарядки конденсатора (100), включающей модуль зарядки конденсатора (110), изолированный модуль получения данных (120) и цифровой управляющий модуль (130).

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам заряда электрохимических источников тока (ЭХИТ). .

Изобретение относится к устройству заряда аккумуляторной батареи. .

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и безопасности контроля состояния заряда.

Изобретение относится к области электротехники, конкретно к способу электрической зарядки накопителя (201, 303) электрической энергии посредством зарядной станции (101, 501).

Изобретение относится к области вспомогательного оборудования для мобильных устройств, таких как устройства для зарядки, а именно к центральной панели электрического установочного устройства для размещения и электрической зарядки мобильного аудио и коммуникационного прибора.

Изобретение относится к области вспомогательного оборудования для мобильных устройств, такого как устройства для зарядки, а именно к электрическому установочному устройству с зарядным устройством (16) с возможностью размещения мобильного аудио- и коммуникационного прибора (25).

Изобретение относится к области вспомогательного оборудования для мобильных устройств, такого как устройства для зарядки, а именно к электрическому установочному устройству с зарядным устройством (16) с возможностью размещения мобильного аудио- и коммуникационного прибора (22).

Использование: в области электротехники для зарядки электронных устройств. Технический результат - обеспечение одновременного приема питания и подачи питания по первой и второй зарядным цепям соответственно.

Изобретение относится к контролю системы энергосбережения транспортного средства. Система планирования поездок включает в себя компьютеры, расположенные удаленно от электромобиля и выполненные с возможностью получать данные об общей денежной сумме, которую пользователь планирует потратить на зарядку электромобиля для совершения поездки, и получать данные о состоянии заряда одного или нескольких аккумуляторных блоков, имеющихся в электромобиле.
Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к бесконтактному вводу электрической энергии из одного радиоэлектронного прибора в другой радиоэлектронный прибор.

Группа изобретений относится к схемам зарядки батарей транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения. Устройство управления зарядным портом содержит зарядный порт, запорный механизм и блок управления запертым состоянием.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение заряда автоматически управляемого транспортного средства, в котором монтируются различные типы аккумуляторов.

Изобретение относится к системе аккумулирования энергии. Система аккумулирования энергии включает в себя модуль управления мощностью, соединенный с множеством энергетических модулей, каждый из которых включает в себя множество батарей.
Наверх