CN107813712B - 车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆，车辆包括：电池充电器，所述电池充电器被构造成能够执行外部充电，所述外部充电使用来自外部电源的电力对电池充电；和升温装置，所述升温装置被构造成使电池升温，所述升温装置被连接到电力线路，所述电力线路被连接到所述电池。在控制电池充电器以执行外部充电的充电控制的执行期间，当电池的温度小于第二规定温度时，执行控制升温装置以使电池升温的升温控制，而当电池的温度等于或大于第二规定温度时，抑制升温控制的执行，所述第二规定低于第一规定温度。

Description

车辆
技术领域
本发明涉及一种车辆。
背景技术
作为这种类型的车辆，传统上已经提出了这样一种车辆，该车辆包括向行驶马达供给电力的电池、利用来自外部电源的电力对电池充电的电池充电器、和连接到与电池连接的电力线路以使电池升温的升温装置(例如，见日本专利申请公报No.2015-220956)。在该车辆中，在电池的充电期间，当电池的温度小于升温目标温度时，驱动升温装置以增加电池温度。当电池的荷电状态(SOC)等于或者大于电流极限SOC并且电池温度小于升温目标温度时，进行限制充电，所述限制充电将从电池充电器供给到电池的充电电流限制在规定电流内。因此，在在电池充电就要完成之前电池温度没有达到升温目标温度的情形中，充电电流被减小以延长充电时间，使得在电池充电完成时电池温度达到升温目标温度。
发明内容
在车辆中，当电池温度小于升温目标温度时，即使在由于诸如低的室外温度的原因驱动升温装置不足以充分地增加电池温度的情况中，升温装置仍然被驱动。在该情形中，因为电池不足以通过驱动升温装置而被升温，所以驱动升温装置(功耗)可能变得无用。
本发明的车辆在利用来自外部电源的电力对电池充电期间抑制电池的升温装置的过度功耗。
本发明的车辆包括：电池，所述电池被构造成向行驶马达供给电力；电池充电器，所述电池充电器被构造成能够执行外部充电，所述外部充电使用来自外部电源的电力对所述电池充电；构造成使所述电池升温的升温装置，所述升温装置被连接到电力线路，所述电力线路被连接到所述电池；和控制装置，所述控制装置构造成控制电池充电器和升温装置。控制装置被构造成，在控制电池充电器以进行外部充电的充电控制的执行期间，当电池的温度小于第二规定温度时，执行控制升温装置以使电池升温的升温控制，而当电池的温度等于或大于第二规定温度时，抑制升温控制的执行，所述第二规定温度低于第一规定温度。
在本发明的车辆中，在控制电池充电器以执行使用来自外部电源的电力对电池充电的外部充电的充电控制的执行期间，当电池的温度小于第二规定温度时，执行控制升温装置以使电池升温的升温控制，而当电池的温度等于或大于第二规定温度时，抑制升温控制的执行，所述第二规定温度低于第一规定温度。因此，当电池的温度小于第二规定温度时，执行外部充电控制和升温控制，使得能够在电池被升温的同时执行外部充电。当电池的温度等于或大于第二规定温度时，执行外部充电控制，而不执行升温控制。因此，如与当电池的温度小于第一规定温度(并且等于或大于第二规定温度)时执行升温控制的情形相比较，能够在由于诸如低的室外温度的原因执行升温控制不足以充分地增加电池的温度的情况中抑制电池的升温装置的过度功耗。如与升温控制的执行被持续直至电池的温度达到第一规定温度或更大的情形相比较，也能够抑制完成外部充电所花费的时间的增加。
在本发明的这种车辆中，控制装置可以被构造成：在充电控制的执行期间，当开始时间温度等于或大于第二规定温度并且电池的温度小于第一规定温度时，执行升温控制，而当开始时间温度小于第二规定温度并且电池的温度小于第二规定温度时，执行升温控制，所述开始时间温度是当开始外部充电时的电池的温度。在这种构造中，升温控制在其中执行的电池的温度范围能够根据在开始时间温度和第二规定温度之间的大小关系来改变。
在本发明的车辆中，控制装置可以被构造成当电池的温度小于第二规定温度时，作为充电控制基于电池的荷电状态、电压和充电-放电电流量中的任一项执行电池充电器的间歇驱动。在这种构造中，能够在充电或放电的同时使电池升温。因为与电池充电器被持续地驱动的情形相比较，在电池充电器的驱动期间电池充电器的输出(用于对电池充电的电力)可以增加，所以电池充电器的效率能够增强。
此外，在本发明的车辆中，第二规定温度可以是电池的电解液的冻结温度。在该情形中，如之前所描述，当电池的温度小于第二规定温度时，执行升温控制。这使得能够防止或者消除电池的电解液的冻结。这里，“冻结温度”指的是其中电解液可以冻结的温度范围的上限。
在本发明的车辆中，控制装置可以被构造成：在作为在开始外部充电时的电池的温度的开始时间温度等于或大于第二规定温度的情形中，作为充电控制，首先执行第一恒定电力控制，所述第一恒定电力控制控制电池充电器，使得电池的充电电力变为在第一规定电力处恒定，在第一恒定电力控制的执行期间，当电池的荷电状态或电压达到或超过第一阈值的第一条件被满足时，执行第二恒定电力控制，所述第二恒定电力控制控制电池充电器，使得电池的充电电力变为在小于第一规定电力的第二规定电力处恒定；并且在第二恒定电力控制的执行期间，当电池的荷电状态或电压达到或超过第二阈值的第二条件被满足时，终止充电控制，其中所述第二阈值大于第一阈值；并且在开始时间温度小于第二规定温度的情形中，作为充电控制，首先执行第一恒定电力控制，当第一条件被满足且规定时间温度等于或大于第二规定温度时，执行第二恒定电力控制，并且当第二条件被满足时，终止充电控制，其中所述规定时间温度是当第一条件被满足时的电池的温度，当规定时间温度小于第二规定温度时，在电池的温度达到或超过第二规定温度之后，执行第二恒定电力控制；并且当第二条件被满足时，终止充电控制。因此，当开始时间温度等于或大于第二规定温度时，能够通过按照顺序执行第一恒定电力控制和第二恒定电力控制来进行外部充电。当开始时间温度小于第二规定温度时，执行第一恒定电力控制，并且然后当规定时间温度等于或大于第二规定温度时，执行第二恒定电力控制。因此，能够在电池的温度能够被增加到第二规定温度或者更大的同时执行外部充电。
在根据其中根据在开始时间温度和第二规定温度之间的大小关系执行充电控制的方面的本发明的车辆中，控制装置可以被构造成与在开始时间温度和第二规定温度之间的大小关系无关地，在第一恒定电力控制的执行期间，当电池的温度小于第一规定温度时，执行升温控制，并且在第一条件被满足之后，当电池的温度小于第二规定温度时，执行升温控制。在这种构造中，如与在第一条件被满足之后当电池的温度小于第一规定温度(并且等于或者大于第二规定温度)时执行升温控制的情形相比较，能够在其中由于诸如低的室外温度的原因升温控制的执行不足以充分地增加电池的温度的情况中抑制电池的升温装置的过度功耗。如与升温控制的执行被持续直至电池的温度达到或超过第一规定温度的情形相比较，也能够抑制完成外部充电所花费的时间的增加。
在该情形中，控制装置可以被构造成当规定时间温度小于第二规定温度时，作为充电控制基于电池的荷电状态、电压和充电-放电电流量中的任一项执行电池充电器的间歇驱动，直至电池的温度达到或超过第二规定温度。在这种构造中，能够在对电池充电或放电的同时使电池升温，直至电池的温度达到或超过第二规定温度。因为如与电池充电器被持续地驱动的情形相比较，在电池充电器的驱动期间电池充电器的输出(对电池充电的电力)可以增加，所以电池充电器的效率能够增强。
在根据其中根据在开始时间温度和第二规定温度之间的大小关系执行充电控制的方面的本发明的车辆中，控制装置可以被构造成在第一恒定电力控制的执行之后并且在第二恒定电力控制的执行之前执行控制电池充电器的恒定电压控制，使得电池的电压变为在规定电压处恒定。通常，执行恒定电压控制导致电池的充电电流的逐渐降低，这引起电池的充电电力的逐渐降低。因此，这种控制允许在第一恒定电力控制转变到第二恒定电力控制时电池的充电电力的平稳改变。
附图说明
将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中类似的附图标记表示类似的元件，并且其中：
图1是示意电动车辆20的概略构造的框图；
图2是示意处理例程的一个示例的流程图；
图3是示意通常控制的一个示例的流程图；
图4是示意低温控制的一个示例的流程图；
图5是示意低温控制的一个示例的流程图；
图6是示意当进行外部充电时高电压电池36的电压Vb、荷电状态SOC、充电电力Pch、温度Tb和升温控制的执行的有无的一个示例的解释性视图；
图7是示意混合动力车辆120的概略构造的框图；并且
图8是示意混合动力车辆220的概略构造的框图。
具体实施方式
现在，将基于实施例详细描述用于实施本发明的模式。
图1是示意作为本发明的一个实施例的电动车辆20的概略构造的框图。如在图中所示意，该实施例的电动车辆20包括马达32、电力控制单元(以下称作“PCU”)34、高电压电池36、电池充电器40、低电压电池50、加热器52、主DC-DC转换器54、副DC-DC转换器56、系统主继电器SMR、充电继电器CHR和电子控制单元60。
例如，马达32被构造成同步发电电动机。马达32被连接到驱动轴26，驱动轴26通过差动齿轮24联接到驱动轮22a、22b。连接到高电压侧电力线路46的PCU 34包括用于驱动马达32的逆变器和附接到高电压侧电力线路46的平滑电容器。当电子控制单元60控制未示意的逆变器的多个开关元件的开关时，马达32由电子控制单元60旋转地驱动。
例如，高电压电池36被构造为具有诸如200V和250V的额定电压的锂离子二次电池或镍氢二次电池。如之前所描述，高电压电池36通过高电压侧电力线路46与PCU 34连接。
电池充电器40被连接到高电压侧电力线路46。电池充电器40被构造成能够在车辆的系统被关闭并且连接到电池充电器40的车辆侧连接器42与连接到外部电源90的电源侧连接器92连接时在充电点诸如住宅和充电站处进行利用来自外部电源90的电力对高电压电池36充电的外部充电。电池充电器40由电子控制单元60控制。
例如，低电压电池50被构造为具有诸如12V的额定电压的铅蓄电池，并且被连接到低电压侧电力线路48。低电压侧电力线路48被连接到用于使高电压电池36升温的加热器52。加热器52具有加热部件52a，当电流被导通时，该加热部件52a利用传导电阻产生热。加热部件52a的一个端子通过开关52b连接到低电压侧电力线路48，而加热部件52a的另一端子被接地。
主DC-DC转换器54被连接到高电压侧电力线路46和低电压侧电力线路48。主DC-DC转换器54向低电压侧电力线路48供给其电压在电子控制单元60的控制下被降压的、高电压侧电力线路46的电力。
副DC-DC转换器56被构造为额定输出比主DC-DC转换器54小的DC-DC转换器。副DC-DC转换器56被连接到高电压侧电力线路46的比主DC-DC转换器54更靠近电池充电器40侧的部分，并且被连接到低电压侧电力线路48。在该实施例中，副DC-DC转换器56被结合在电池充电器40中。副DC-DC转换器56向低电压侧电力线路48供给其电压在电子控制单元60的控制下被降压的、高电压侧电力线路46的电力。
系统主继电器SMR被设置在高电压侧电力线路46中在高电压电池36与PCU 34或主DC-DC转换器54之间。电子控制单元60进行系统主继电器SMR的开关控制，以在高电压电池36侧与PCU 34和主DC-DC转换器54一侧之间提供连接和断开。
充电继电器CHR被设置在高电压侧电力线路46中在高电压电池36与电池充电器40或副DC-DC转换器56之间。电子控制单元60进行充电继电器CHR的开关控制以在高电压电池36侧与电池充电器40和副DC-DC转换器56一侧之间提供连接和断开。
虽然未示意，但是电子控制单元60被构造为具有CPU作为主要构件的微处理器。除了CPU外，电子控制单元60还包括存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM以及输入和输出端口。
电子控制单元60通过输入端口从各种传感器接收信号。例如，输入到电子控制单元60中的信号包括：来自检测马达32的转子的旋转位置的旋转位置传感器的马达32的转子的旋转位置；来自附接在高电压电池36的端子之间的电压传感器36a的高电压电池36的电压Vb；来自附接到高电压电池36的输出端子的电流传感器36b的高电压电池36的电流Ib(其在对高电压电池36充电时采取正值)；和来自附接到高电压电池36的温度传感器36c的高电压电池36的温度Tb。信号还包括来自连接检测传感器43的连接检测信号，连接检测传感器43被附接到车辆侧连接器42，用以检测在车辆侧连接器42和电源侧连接器92之间的连接。信号进一步包括来自点火开关的点火信号、来自档位传感器的档位SP、来自加速器踏板位置传感器的加速器开度、来自制动踏板位置传感器的制动踏板位置、和来自车辆速度传感器的车辆速度。
电子控制单元60通过输出端口输出各种控制信号。例如，从电子控制单元60输出的信号包括：输出到PCU 34(逆变器)的控制信号、输出到电池充电器40的控制信号、输出到加热器52(开关52b)的控制信号、输出到主DC-DC转换器54的控制信号、输出到副DC-DC转换器56的控制信号、输出到系统主继电器SMR的控制信号、和输出到充电继电器CHR的控制信号。
电子控制单元60基于来自电流传感器36b的高电压电池36的电流Ib的积分值来计算高电压电池36的荷电状态SOC。在外部充电时，电子控制单元60将高电压电池36的充电电力Pch计算为来自电压传感器36a的高电压电池36的电压Vb与来自电流传感器36b的高电压电池36的电流Ib的乘积。
在以该方式构造的该实施例中的电动车辆20中，当车辆侧连接器42和电源侧连接器92在车辆停在充电点诸如住宅和充电站处且系统关闭的同时连接时(当连接检测传感器43检测到在这两个连接器之间的连接时)，电子控制单元60接通充电继电器CHR，以进行利用来自外部电源90的电力对高电压电池36充电的外部充电。
现在对于如此构造的该实施例的电动车辆20的操作，并且更加特别地对于在外部充电时的操作给出说明。图2是示意由该实施例中的电子控制单元60执行的处理例程的一个示例的流程图。在外部充电开始时(当充电继电器CHR接通时)的时刻，执行该例程。
当执行图2的处理例程时，电子控制单元60输入高电压电池36的开始时间温度Tbst(步骤S100)。这里，要被输入的高电压电池36的开始时间温度Tbst是当开始外部充电时由温度传感器36c检测到的值。
当高电压电池36的开始时间温度Tbst被以此方式输入时，将所输入的开始时间温度Tbst与低于规定温度Tbno的规定温度Tblo进行比较(步骤S110)。这里，规定温度Tbno和Tblo是高电压电池36的第一和第二升温目标温度。例如，规定温度Tbno可以采取诸如6℃、8℃和10℃的值。规定温度Tblo可以采取诸如-17℃、-15℃和-13℃的值。在该实施例中，被用作规定温度Tblo的是高电压电池36的电解液的冻结温度(电解液可以在其中冻结的温度范围的上限)。
当高电压电池36的开始时间温度Tbst等于或者大于规定温度Tblo时，执行图3的通常控制(步骤S120)，并且本例程结束。当高电压电池36的开始时间温度Tbst低于规定温度Tblo时，执行图4和5中的低温控制(步骤S130)，并且本例程结束。在图3的通常控制和图4和5的低温控制中，执行控制电池充电器40以进行外部充电的充电控制，并且在必要时还执行控制加热器52以使高电压电池36升温的升温控制。在下文中，将按照顺序描述图3的通常控制和图4和5的低温控制。
在图3的通常控制中，电子控制单元60首先将高电压电池36的开始时间温度Tbst与规定温度Tbno进行比较(步骤S200)。当高电压电池36的开始时间温度Tbst低于规定温度Tbno时，电子控制单元60开始执行升温控制(步骤S202)。当高电压电池36的开始时间温度Tbst等于或者大于规定温度Tbno时，电子控制单元60不执行升温控制。在升温控制中，加热器52的开关52b被打开以使加热部件52a通过电流的施加而产生热，从而高电压电池36被升温。加热器52的功耗被从低电压电池50供给的电力或者从高电压电池36通过主DC-DC转换器54供给到低电压侧电力线路48的电力覆盖。加热器52的功耗的绝对值小于当进行稍后描述的第一恒定电力控制时的电池充电器40的输出电力的绝对值。
接着，执行第一恒定电力控制(步骤S210)。在第一恒定电力控制中，电池充电器40被控制为使得高电压电池36的充电电力Pch变为在规定电力Pch1处恒定。规定电力Pch1是基于诸如外部电源90的容许输出电力和高电压电池36的容许输入电力的参数来设定的。例如，规定电力Pch1可以采取诸如2.5kW、3.0kW和3.5kW的值。当执行第一恒定电力控制时，高电压电池36的电压Vb(荷电状态SOC)逐渐地变大，并且高电压电池36的电流Ib逐渐变小。
接着，输入来自电压传感器36a的高电压电池36的电压Vb和来自温度传感器36c的高电压电池36的温度Tb(步骤S212)。确定是否升温控制在执行中并且高电压电池36的温度Tb等于或者大于规定温度Tbno(步骤S214)。当升温控制在执行中并且高电压电池36的温度Tb等于或者大于规定温度Tbno时，终止升温控制的执行(步骤S216)。当升温控制不在执行中时，或者当升温控制在执行中而高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tbno时，不执行步骤S216的处理(维持升温控制不在执行中的状态或者升温控制在执行中的状态)。
然后，将高电压电池36的电压Vb与规定电压Vb1进行比较(步骤S218)。当高电压电池36的电压Vb小于规定电压Vb1时，该处理返回到步骤S210。这里，规定电压Vb1是用于确定是否终止第一恒定电力控制的执行的阈值。例如，规定电压Vb1可以采取诸如与当高电压电池36通过第一恒定电力控制的执行被完全地充电时的高电压电池36的电压Vb对应的值。
以此方式，第一恒定电力控制被执行，直至高电压电池36的电压Vb达到或超过规定电压Vb1。当在步骤S218中高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb1或者更大时，升温控制(如果其在执行中的话)被终止(步骤S220，S222)。在图3的通常控制的执行期间，高电压电池36的开始时间温度Tbst等于或者大于规定温度Tblo。因此，能够认为在第一恒定电力控制的执行期间当高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb1或者更大时(当终止第一恒定电力控制的执行时)的高电压电池36的温度Tb(以下称作“规定时间温度Tbti”)也等于或者大于规定温度Tblo。在该实施例中，当高电压电池36的电压Vb在第一恒定电力控制的执行期间达到规定电压Vb1或者更大时，即使在高电压电池36的规定时间温度Tbti小于规定温度Tbno的情形中，仍然终止升温控制。因此，如与升温控制被执行直至高电压电池36的温度Tb达到规定温度Tbno或者更大的情形相比较，在由于诸如低的室外温度的原因升温控制的执行不足以充分地增加高电压电池36的温度Tb的情况中，能够抑制加热器52的过度功耗。而且，如与升温控制的执行被继续并且外部充电不被终止直至高电压电池36的温度Tb达到规定温度Tbno或者更大的情形相比较，能够抑制终止外部充电所占用的延长时间。
接着，执行恒定电压控制(步骤S230)。在恒定电压控制中，电池充电器40被控制为使得高电压电池36的电压Vb变为在规定电压Vb1处恒定。当执行恒定电压控制时，高电压电池36的电流Ib逐渐变小，并且高电压电池36的充电电力Pch逐渐变小。
然后，输入被计算为来自电压传感器36a的高电压电池36的电压Vb与来自电流传感器36b的高电压电池36的电流Ib的乘积的高电压电池36的充电电力Pch(步骤S232)。将所输入的高电压电池36的充电电力Pch与小于规定电力Pch1的规定电力Pch2进行比较(步骤S234)。当高电压电池36的充电电力Pch大于规定电力Pch2时，该处理返回到步骤S230。这里，例如，规定电力Pch2可以采取例如600W、650W和700W的值。
以此方式，恒定电压控制被执行，直至高电压电池36的充电电力Pch达到规定电力Pch2或者更小。当在步骤S234中高电压电池36的充电电力Pch达到规定电力Pch2或者更小时，执行第二恒定电力控制(步骤S240)。在第二恒定电力控制中，电池充电器40被控制为使得高电压电池36的充电电力Pch变为在规定电力Pch2处恒定。当执行第二恒定电力控制时，高电压电池36的电压Vb(荷电状态SOC)逐渐变大，并且高电压电池36的电流Ib逐渐变小。
接着，输入高电压电池36的电压Vb(步骤S242)。将所输入的高电压电池36的电压Vb与大于规定电压Vb1的规定电压Vb2进行比较(步骤S244)。当高电压电池36的电压Vb小于规定电压Vb2时，该处理返回到步骤S240。这里，规定电压Vb2是用于确定是否终止第二恒定电力控制的执行并且终止外部充电的阈值。例如，规定电压Vb2可以采取诸如与当高电压电池36通过第二恒定电力控制的执行被完全地充电时的高电压电池36的电压Vb对应的值。
以此方式，第二恒定电力控制被执行，直至高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb2或者更大。当在步骤S244中高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb2或者更大时，确定外部充电完成，并且本例程结束。在通常控制中，在第一恒定电力控制的执行之后并且在第二恒定电力控制的执行之前，执行恒定电压控制。因此，在从第一恒定电力控制转变到第二恒定电力控制期间，能够平稳地改变高电压电池36的充电电力Pch。
现在给出图4和图5中的低温控制的说明。当高电压电池36的开始时间温度Tbst小于规定温度Tblo(<Tbno)时，执行低温控制。首先，电子控制单元60开始执行升温控制(步骤S300)。
接着，如在图3中的通常控制的步骤S210到S218的情形中，执行第一恒定电力控制(步骤S310)。输入高电压电池36的电压Vb和温度Tb(步骤S312)。终止升温控制的执行。维持升温控制不被执行的状态或者升温控制被执行的状态(步骤S314、S316)。将高电压电池36的电压Vb与规定电压Vb1进行比较(步骤S318)。当高电压电池36的电压Vb小于规定电压Vb1时，该处理返回到步骤S310。因为该处理是被假设为在高电压电池36的开始时间温度Tbst小于规定温度Tblo的情形中执行的，所以认为在执行第一恒定电力控制期间高电压电池36的温度Tb不太可能达到或超过规定温度Tbno，所述规定温度Tbno高于规定温度Tblo。
以此方式，第一恒定电力控制被执行，直至高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb1或者更大。当在步骤S318中高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb1或者更大时，输入高电压电池36的温度Tb(步骤S320)，并且将所输入的高电压电池36的温度Tb与规定温度Tblo进行比较(步骤S322)。如在前面描述地，在第一恒定电力控制的执行期间当高电压电池36的电压Vb达到或超过规定电压Vb1时(当终止第一恒定电力控制的执行时)的高电压电池36的温度Tb被称作“规定时间温度Tbti”。
当在步骤S322中高电压电池36的温度Tb(规定时间温度Tbti)等于或者大于规定温度Tblo时，如果升温控制在执行中，则终止升温控制的执行(步骤S350、S352)。因此，如与升温控制被执行直至高电压电池36的温度Tb达到或超过规定温度Tbno的情形相比较，在由于诸如低的室外温度的原因升温控制的执行不足以充分地增加高电压电池36的温度Tb的情况中，能够抑制加热器52的过度功耗。而且，如与升温控制的执行被继续并且外部充电不被终止直至高电压电池36的温度Tb达到或超过规定温度Tbno的情形相比较，能够抑制终止外部充电所占用的延长时间。
接着，如在图3中的通常控制的步骤S230到S234的情形中，执行恒定电压控制(步骤S360)，输入高电压电池36的充电电力Pch(步骤S362)，并且将高电压电池36的充电电力Pch与规定电力Pch2(<h1)进行比较(步骤S368)。当高电压电池36的充电电力Pch大于规定电力Pch2时，该处理返回到步骤S360。
以此方式，恒定电压控制被执行，直至高电压电池36的充电电力Pch达到规定电力Pch2或者更小。当在步骤S368中高电压电池36的充电电力Pch达到规定电力Pch2或者更小时，如在图3中的通常控制的步骤S240到S244中，执行第二恒定电力控制(步骤S370)，输入高电压电池36的电压Vb(步骤S372)，并且将高电压电池36的电压Vb与规定电压Vb2进行比较(步骤S378)。当高电压电池36的电压Vb小于规定电压Vb2时，该处理返回到步骤S240。
以此方式，第二恒定电力控制被执行，直至高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb2或者更大。当在步骤S378中高电压电池36的电压Vb达到或超过规定电压Vb2时，确定外部充电完成并且本例程结束。在低温控制中，同样在第一恒定电力控制的执行之后并且在第二恒定电力控制的执行之前执行恒定电压控制，如在通常控制中。因此，在从第一恒定电力控制转变到第二恒定电力控制期间，能够平稳地改变高电压电池36的充电电力Pch。
当在步骤S322中高电压电池36的温度Tb(规定时间温度Tbti)小于规定温度Tblo时，升温控制的执行被继续，并且进行电池充电器40的间歇驱动(步骤S330到S346)。然后当在步骤S322中高电压电池36的温度Tb达到或超过规定温度Tblo时，执行步骤S350随后的处理。即，当高电压电池36的规定时间温度Tbti小于规定温度Tblo时，升温控制被执行直至高电压电池36的温度Tb达到或超过规定温度Tblo。这使得能够防止或者消除高电压电池36的电解液的冻结。在下文中，将描述电池充电器40的间歇驱动。
当进行电池充电器40的间歇驱动时，首先确定这是否是第一次(这是否在第一恒定电力控制的执行期间紧接着高电压电池36的电压Vb达到或超过规定电压Vb1之后)(步骤S330)。当这是第一次时，中断(停止)电池充电器40的驱动(步骤S342)，将作为高电压电池36的电流Ib(其在对高电压电池36充电时采取正值)的积分值的电流量Isum重设为零值，并且然后重新开始积分(步骤S344)。当电池充电器40的驱动被中断时，电池充电器40的输出变为零值(通过副DC-DC转换器56从电池充电器40供给到低电压侧电力线路48的电力也变为零值)。因此，为了覆盖加热器52的功耗，电力通过主DC-DC转换器54从高电压电池36供给到低电压侧电力线路48。即，由于电池充电器40的驱动被持续中断，所以负的电流量Isum变得更大。
当在步骤S330中确定这不是第一次时，则确定电池充电器40是否被驱动(步骤S332)。当确定电池充电器40没有被驱动(驱动被中断)时，将高电压电池36的电流量Isum与负的阈值Isumref1进行比较(步骤S334)。当高电压电池36的电流量Isum大于阈值Isumref1(其绝对值是小的)时，维持电池充电器40的状态(步骤S346)，并且该处理返回到步骤S320。在此情形中，电池充电器40的驱动被持续中断。当高电压电池36的电流量Isum等于或者小于阈值Isumref1时，恢复电池充电器40的驱动(步骤S336)，将电流量Isum重设为零值，并且然后重新开始积分(步骤S338)。然后，该处理返回到步骤S320。当电池充电器40被驱动时，例如进行类似于第一恒定电力控制中的那些的步骤。因此，阈值Isumref1是用于确定是否持续中断电池充电器40的驱动或者恢复驱动的阈值。
当在步骤S332中确定电池充电器40被驱动时，将高电压电池36的电流量Isum与正的阈值Isumref2进行比较(步骤S340)。当高电压电池36的电流量Isum小于阈值Isumref2时，维持电池充电器40的状态(步骤S346)，并且该处理返回到步骤S320。在此情形中，电池充电器40的驱动被持续中断。当高电压电池36的电流量Isum等于或者大于阈值Isumref2时，中断电池充电器40的驱动(步骤S342)，将电流量Isum重设为零值，并且开始积分(步骤S344)。然后，该处理返回到步骤S320。因此，阈值Isumref2是用于确定是继续还是中断电池充电器40的驱动的阈值。为了抑制高电压电池36的过电压和过度充电，阈值Isumref2被设定为这样的值，该值得绝对值与阈值Isumref1相同并且其符号与阈值Isumref1相反。
在该实施例中，电池充电器40的间歇驱动以如下方式进行。当进行电池充电器40的间歇驱动时，如与持续驱动电池充电器40的情形相比较，在电池充电器40的驱动期间电池充电器40的输出能够增加。这使得能够增强电池充电器40的效率。
图6是示意当进行外部充电时高电压电池36的电压Vb、荷电状态SOC、充电电力Pch、温度Tb和升温控制的执行的有无的一个示例的解释性视图。在图中，“情形A”代表高电压电池36的开始时间温度Tbst等于或者大于规定温度Tblo的情形。“情形B”代表高电压电池36的开始时间温度Tbst小于规定温度Tblo并且规定时间温度Tbti等于或者大于规定温度Tblo的情形。“情形C”代表高电压电池36的开始时间温度Tbst和规定时间温度Tbti这两者均小于规定温度Tblo的情形。情形A和B利用短划点线示意，并且情形C利用实线示意。
在情形A、B和C中的每一个中，在第一恒定电力控制在执行中的同时(时间t1到t2)，当高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tbno时，执行升温控制。在情形A和B中，当电池36的电压Vb在时间t2处达到或超过规定电压Vb1时，高电压电池36的规定时间温度Tbti等于或者大于规定温度Tblo。因此，终止升温控制，执行恒定电压控制和第二恒定电力控制，并且然后终止外部充电。在情形C中，高电压电池36的规定时间温度Tbti在时间t2处小于规定温度Tblo。因此，继续升温控制的执行，同时进行电池充电器40的间歇驱动。当高电压电池36的温度Tb在时间t3处达到规定温度Tblo或者更大时，终止升温控制，执行恒定电压控制和第二恒定电力控制，并且然后终止外部充电。因此，在情形A、B和C中的每一个中，如与升温控制被执行直至高电压电池36的温度Tb达到规定温度Tbno或者更大的情形相比较，能够在由于诸如低的室外温度的原因升温控制的执行不足以充分地增加高电压电池36的温度Tb的情况中抑制加热器52的过度功耗。而且，如与升温控制被持续执行并且外部充电不被终止直至高电压电池36的温度Tb达到规定温度Tbno或者更大的情形相比较，能够抑制终止外部充电所占用的延长时间。此外，在情形C中，升温控制被执行直至高电压电池36的温度Tb达到规定温度Tblo或者更大。结果，能够防止或者消除高电压电池36的电解液的冻结。另外，在情形C中，进行电池充电器40的间歇驱动，使得如与持续驱动电池充电器40的情形相比较，电池充电器40的效率能够增强。
在前文所描述的实施例中的电动车辆20中，在高电压电池36的开始时间温度Tbst小于规定温度Tblo(基于高电压电池36的电解液的冻结温度设定的温度)的充电控制(低温控制)的执行期间，当在执行第一恒定电力控制之后(在执行第一恒定电力控制期间高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb1或者更大之后)高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tblo时，执行升温控制。当高电压电池36的温度Tb等于或者大于规定温度Tblo时，不执行升温控制。因此，当在第一恒定电力控制的执行结束之后高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tblo时，执行升温控制。这使得能够在使高电压电池36升温以防止或者消除高电压电池36的电解液的冻结的同时进行外部充电。当在第一恒定电力控制的执行结束之后高电压电池36的温度Tb等于或者大于规定温度Tblo时，不执行升温控制。因此，如与当高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tbno(并且等于或者大于规定温度Tblo)时执行升温控制的情形相比较，能够在由于诸如低的室外温度的原因升温控制的执行不足以充分地增加高电压电池36的温度Tb的情况中抑制加热器52的过度功耗。而且，如与升温控制被持续执行并且外部充电不被终止直至高电压电池36的温度Tb达到规定温度Tbno或者更大的情形相比较，能够抑制终止外部充电所占用的延长时间。
在该实施例的电动车辆20中，规定温度Tblo是高电压电池36的电解液的冻结温度(电解液在其中可以冻结的温度范围的上限)。然而，规定温度Tblo可以是稍微高于高电压电池36的电解液的冻结温度的温度，只要该温度小于规定温度Tbno即可.
在该实施例的电动车辆20中，与在高电压电池36的开始时间温度Tbst和规定温度Tblo之间的大小关系无关地，第一恒定电力控制被执行，直至高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb1或者更大。然而，第一恒定电力控制可以被执行直至高电压电池36的荷电状态SOC达到规定荷电状态SOC1或者更大。这里，规定荷电状态SOC1可以采取诸如与当高电压电池36通过第一恒定电力控制的执行被完全地充电时的高电压电池36的荷电状态SOC对应的值。
在该实施例的电动车辆20中，与在高电压电池36的开始时间温度Tbst和规定温度Tblo之间的大小关系无关地，第二恒定电力控制被执行，直至高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb2或者更大。然而，第二恒定电力控制可以被执行直至高电压电池36的荷电状态SOC达到规定荷电状态SOC2或者更大。这里，规定荷电状态SOC2可以采取诸如与当高电压电池36通过第二恒定电力控制的执行被完全地充电时的高电压电池36的荷电状态SOC对应的值。
在该实施例的电动车辆20中，与在高电压电池36的开始时间温度Tbst和规定温度Tblo之间的大小关系无关地，当在第一恒定电力控制的执行期间高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tbno时，执行升温控制。当在执行第一恒定电力控制之后(在第一恒定电力控制的执行期间高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb1或者更大之后)高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tblo时，执行升温控制。然而，可以在高电压电池36的开始时间温度Tbst等于或者大于规定温度Tblo并且高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tbno时执行升温控制，而与第一恒定电力控制在执行中还是第一恒定电力控制被终止无关。可以在高电压电池36的开始时间温度Tbst小于规定温度Tblo并且高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tblo时执行升温控制，而与第一恒定电力控制在执行中还是第一恒定电力控制被终止无关。
在该实施例的电动车辆20中，当高电压电池36的规定时间温度Tbti小于规定温度Tblo时，基于高电压电池36的电流量Isum进行电池充电器40的间歇驱动。然而，可以基于高电压电池36的荷电状态SOC和电压Vb中的一项进行电池充电器40的间歇驱动。考虑基于高电压电池36的荷电状态SOC进行电池充电器40的间歇驱动的情形。例如，当电池充电器40没有被驱动(驱动被中断)时，一旦高电压电池36的荷电状态SOC达到规定荷电状态SOC3或者更小，就可以恢复电池充电器40的驱动，所述规定荷电状态SOC3在某个程度上小于规定荷电状态SOC1。当电池充电器40被驱动时，可以在高电压电池36的荷电状态SOC达到规定荷电状态SOC4或者更大时中断电池充电器40的驱动，所述规定荷电状态SOC4大于规定荷电状态SOC3并且等于或小于规定荷电状态SOC1。考虑基于高电压电池36的电压Vb执行电池充电器40的间歇驱动的情形。例如，当电池充电器40没有被驱动时，一旦高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb3或者更小，就可以恢复电池充电器40的驱动，所述规定电压Vb3在某个程度上小于规定电压Vb1。当电池充电器40被驱动时，可以在高电压电池36的电压Vb达到规定电压Vb4或者更大时中断电池充电器40的驱动，所述规定电压Vb4大于电压Vb3并且等于或小于规定电压Vb1。
在该实施例的电动车辆20中，当高电压电池36的规定时间温度Tbti小于规定温度Tblo时，进行电池充电器40的间歇驱动，直至高电压电池36的温度Tb达到规定温度Tblo或者更大。然而，可以替代地进行电池充电器40的持续驱动。当进行电池充电器40的持续驱动时，电池充电器40需要被持续驱动使得电池充电器40的输出电力的绝对值变为等于或者小于加热器52的功耗的绝对值，以抑制高电压电池36的过电压和过度充电。
在该实施例的电动车辆20中，与在高电压电池36的开始时间温度Tbst和规定温度Tblo之间的大小关系无关地，在第一恒定电力控制的执行之后并且在第二恒定电力控制的执行之前执行恒定电压控制。然而，恒定电压控制的执行可以被省略。
在该实施例的电动车辆20中，与在高电压电池36的开始时间温度Tbst和规定温度Tblo之间的大小关系无关地执行第一恒定电力控制、恒定电压控制和第二恒定电力控制。然而，可以采用任何控制方案，诸如仅仅执行第一恒定电力，而不执行恒定电压控制也不执行第二恒定电力控制，只要电池充电器40受到控制以执行外部充电即可。在此情形中，可以在高电压电池36的开始时间温度Tbst等于或大于规定温度Tblo并且高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tbno时执行升温控制。还可以在高电压电池36的开始时间温度Tbst小于规定温度Tblo并且高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tblo时执行升温控制。同样在此情形中，可以在高电压电池36的温度Tb小于规定温度Tblo时基于高电压电池36的电流量Isum、荷电状态SOC和电压Vb中的任一项进行电池充电器40的间歇驱动。
该实施例的电动车辆20包括电池充电器40，当车辆侧连接器42和电源侧连接器92相互连接时，该电池充电器40利用来自外部电源90的电力对高电压电池36充电。然而，除了电池充电器40之外或者替代电池充电器40，电动车辆20可以包括以非接触方式利用从外部电源90接收的电力对高电压电池36充电的电池充电器。
虽然在该实施例中提供了被构造成包括行驶马达32的电动车辆20，但是可以提供构造成不仅包括行驶马达而且还包括行驶发动机的混合动力车辆。例如，如作为图7的混合动力车辆120所示意地，混合动力车辆被构造成使得与驱动轮22a、22b联接的驱动轴26被连接到马达32，并且该驱动轴26被另外地通过行星齿轮124连接到发动机122和马达126。如在图8的混合动力车辆220中所示意地，混合动力车辆还可以被构造成使得与驱动轮22a、22b联接的驱动轴26通过变速器230被连接到马达32，并且马达32的旋转轴还通过离合器224被连接到发动机222。
将描述在实施例的主要元件和在发明内容中描述的本发明的主要元件之间的对应关系。在实施例中，高电压电池36对应于“电池”，电池充电器40对应于“电池充电器”，加热器52对应于“升温装置”，并且电子控制单元60对应于“控制装置”。
因为该实施例是用于实施在发明内容中描述的本发明的模式的具体说明的一个示例，所以在该实施例的主要元件和在发明内容中描述的本发明的主要元件之间的对应关系并非旨在限制在发明内容中描述的本发明的元件。更加具体地，在发明内容中公开的发明应该基于在其中的描述进行解释，并且该实施例仅仅是在发明内容中公开的发明的具体示例。
虽然已经使用实施例描述了用于实施本发明的模式，但是本发明不以任何方式限于所公开的实施例。当然应该理解，在不偏离本发明的范围的情况下，本发明能够被以各种模式实施。
本发明能够在诸如车辆制造的领域中应用。还可以如在下面描述地限定车辆。该车辆包括：用于行驶的马达；电池，所述电池被构造成向马达供给电力；电池充电器，所述电池充电器被构造成执行外部充电，所述外部充电使用来自外部电源的电力对电池充电；升温装置，所述升温装置被连接到电力线路，所述电力线路被连接到电池，所述升温装置被构造成使电池升温；和电子控制单元，该电子控制单元被构造成：执行充电控制，所述充电控制控制电池充电器以进行外部充电；并且在充电控制的执行期间，当电池的温度低于第二规定温度时执行升温控制，而当电池的温度等于或高于第二规定温度时不执行升温控制，其中所述升温控制控制升温装置以使电池升温，并且所述第二规定温度低于第一规定温度。电子控制单元可以被构造成：在所述充电控制的执行期间，在初始温度等于或高于所述第二规定温度的情形中，在所述电池的温度低于所述第一规定温度时执行所述升温控制，而在所述初始温度低于所述第二规定温度的情形中，在所述电池的温度低于所述第二规定温度时执行所述升温控制，其中所述初始温度是在所述外部充电的开始时刻处的所述电池的温度。电子控制单元可以被构造成当所述电池的温度低于所述第二规定温度时，作为所述充电控制基于所述电池的荷电状态、所述电池的电压和所述电池的充电-放电电流量中的任一项间歇地驱动所述电池充电器。第二规定温度可以是电池的电解液的冻结温度。电子控制单元可以被构造成：在作为在所述外部充电的开始时刻处的所述电池的温度的初始温度等于或高于所述第二规定温度的情形中，作为所述充电控制，执行第一恒定电力控制，所述第一恒定电力控制控制所述电池充电器，使得所述电池的充电电力变为在第一规定电力处恒定，在所述第一恒定电力控制的执行期间，当所述电池的荷电状态和所述电池的电压中的一项达到或超过第一阈值的第一条件被满足时，执行控制所述电池充电器的第二恒定电力控制，使得所述电池的充电电力变为在第二规定电力处恒定，其中所述第二规定电力小于所述第一规定电力，并且在所述第二恒定电力控制的执行期间，当所述电池的荷电状态和所述电池的电压中的一项达到或超过第二阈值的第二条件被满足时，终止所述充电控制，其中所述第二阈值大于所述第一阈值；并且在所述初始温度低于所述第二规定温度的情形中，作为所述充电控制，执行所述第一恒定电力控制，当所述第一条件被满足且规定时间温度等于或高于所述第二规定温度时，执行所述第二恒定电力控制，并且当所述第二条件被满足时，终止所述充电控制，其中所述规定时间温度是当所述第一条件被满足时的所述电池的温度，当所述第一条件被满足且在所述第一条件被满足时的所述规定时间温度低于所述第二规定温度时，在所述电池的温度达到或超过所述第二规定温度之后，执行所述第二恒定电力控制，并且当所述第二条件被满足时，终止所述充电控制。电子控制单元可以被构造成与所述初始温度和所述第二规定温度之间的大小关系无关地，在所述第一恒定电力控制的执行期间，当所述电池的温度低于所述第一规定温度时，执行所述升温控制，并且在所述第一条件被满足之后，当所述电池的温度低于所述第二规定温度时，执行所述升温控制。电子控制单元可以被构造成当所述规定时间温度低于所述第二规定温度时，作为所述充电控制基于所述电池的荷电状态、所述电池的电压和所述电池的充电-放电电流量中的任一项间歇地驱动所述电池充电器，直至所述电池的温度达到或超过所述第二规定温度。电子控制单元可以被构造成在所述第一恒定电力控制的执行之后且在所述第二恒定电力控制的执行之前执行控制所述电池充电器的恒定电压控制，使得所述电池的电压变为在规定电压处恒定。

Claims (5)

1.一种车辆，其特征在于包括：
用于行驶的马达；
电池，所述电池被构造成向所述马达供给电力；
电池充电器，所述电池充电器被构造成执行外部充电，所述外部充电使用来自外部电源的电力对所述电池充电；
升温装置，所述升温装置被连接到电力线路，所述电力线路被连接到所述电池，所述升温装置被构造成使所述电池升温；和
电子控制单元，所述电子控制单元被构造成
执行充电控制，所述充电控制控制所述电池充电器以执行所述外部充电，并且
在所述充电控制的执行期间，当所述电池的温度低于第二规定温度时执行升温控制，而当所述电池的温度等于或高于所述第二规定温度时不执行所述升温控制，其中所述升温控制控制所述升温装置以使所述电池升温，并且所述第二规定温度低于第一规定温度，
其中，所述电子控制单元被构造成：
在作为在所述外部充电的开始时刻处的所述电池的温度的初始温度等于或高于所述第二规定温度的情形中，作为所述充电控制，
执行第一恒定电力控制，所述第一恒定电力控制控制所述电池充电器，使得所述电池的充电电力变为在第一规定电力处恒定，
在所述第一恒定电力控制的执行期间，当所述电池的荷电状态和所述电池的电压中的一项达到或超过第一阈值的第一条件被满足时，执行控制所述电池充电器的第二恒定电力控制，使得所述电池的充电电力变为在第二规定电力处恒定，其中所述第二规定电力小于所述第一规定电力，并且
在所述第二恒定电力控制的执行期间，当所述电池的荷电状态和所述电池的电压中的一项达到或超过第二阈值的第二条件被满足时，终止所述充电控制，其中所述第二阈值大于所述第一阈值；并且
在所述初始温度低于所述第二规定温度的情形中，作为所述充电控制，
执行所述第一恒定电力控制，
当所述第一条件被满足且规定时间温度等于或高于所述第二规定温度时，执行所述第二恒定电力控制，并且当所述第二条件被满足时，终止所述充电控制，其中所述规定时间温度是当所述第一条件被满足时的所述电池的温度，
当所述第一条件被满足且在所述第一条件被满足时的所述规定时间温度低于所述第二规定温度时，在所述电池的温度达到或超过所述第二规定温度之后，执行所述第二恒定电力控制，并且当所述第二条件被满足时，终止所述充电控制。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于：
所述第二规定温度是所述电池的电解液的冻结温度。
3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于：
所述电子控制单元被构造成与所述初始温度和所述第二规定温度之间的大小关系无关地，
在所述第一恒定电力控制的执行期间，当所述电池的温度低于所述第一规定温度时，执行所述升温控制，并且
在所述第一条件被满足之后，当所述电池的温度低于所述第二规定温度时，执行所述升温控制。
4.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于：
所述电子控制单元被构造成当所述规定时间温度低于所述第二规定温度时，作为所述充电控制基于所述电池的荷电状态、所述电池的电压和所述电池的充电-放电电流量中的任一项间歇地驱动所述电池充电器，直至所述电池的温度达到或超过所述第二规定温度。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆，其特征在于：
所述电子控制单元被构造成在所述第一恒定电力控制的执行之后且在所述第二恒定电力控制的执行之前执行控制所述电池充电器的恒定电压控制，使得所述电池的电压变为在规定电压处恒定。
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