CN110091752B - 电动机车辆和用于电动机车辆的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动机车辆和用于电动机车辆的控制方法。提供的所述电动机车辆包括二次电池、电动机以及控制到所述二次电池的输入和来自所述二次电池的输出的控制装置。使用所述二次电池的SOC，所述控制装置计算作为基于假设不存在由于极化而导致的电压变化的OCV的第一OCV。使用所述二次电池的电压和电流，所述控制装置计算作为包括由于极化而导致的电压变化的OCV的第二OCV。当由所述二次电池的放电产生的所述第一OCV和所述第二OCV之间的电压差大时，所述控制装置将输入到所述二次电池中的电力的限制值扩大至高于当所述电压差小时的限制值。

Description

电动机车辆和用于电动机车辆的控制方法
技术领域
本公开涉及电动机车辆和用于电动机车辆的控制方法，并且更特别地涉及一种控制到安装在电动机车辆中的二次电池的输入和来自安装在电动机车辆中的二次电池的输出的技术。
背景技术
日本专利申请公开No.2013-213684(JP 2013-213684A)公开一种计算开路电压(OCV)以便估计二次电池的充电状态(SOC)的技术。在此文献中公开的电力存储系统中，基于由电压传感器检测到的闭路电压(CCV)、可归因于根据由电流传感器检测到的充电和放电电流值的内部电阻的第一电压变化以及可归因于极化的第二电压变化来计算二次电池的OCV。然后，基于预先定义所计算出的OCV与SOC之间的对应关系的OCV-SOC特性来计算二次电池的SOC(参见JP 2013-213684A)。
发明内容
当二次电池的放电继续时，电荷载流子的浓度不均匀在电极活性材料的表面中增加。电极中的电荷载流子的这种浓度不均匀也被称作极化。当发生极化时，与当未发生极化时的情况相比较OCV降低。结果，二次电池的电压降低并且很可能达到下限电压。当电压已降低至下限电压时，二次电池的输出(放电)被限制以保护二次电池。因此，当由于连续放电而发生极化时，二次电池的输出将被限制的机会可以增加。
本公开提供可使二次电池的极化快速地消失的电动机车辆和用于电动机车辆的控制方法。
根据本公开的第一方面的电动机车辆包括可再充电的二次电池、与二次电池交换电力的电动机以及控制到二次电池的输入和来自二次电池的输出的控制装置。通过使用二次电池的SOC，控制装置计算作为基于假设不存在由于极化而导致的电压变化的OCV的第一OCV。通过使用二次电池的电压和电流，控制装置计算作为包括由于极化而导致的电压变化的OCV的第二OCV。当由二次电池的放电产生的第一OCV和第二OCV之间的电压差大时，控制装置执行将输入到二次电池中的电力的限制值扩大至高于当电压差小时的限制值的扩大处理。
根据本公开第二方面的用于包括可再充电的二次电池和与二次电池交换电力的电动机的电动机车辆的控制方法包括：通过使用二次电池的SOC，计算作为假设基于不存在由于极化而导致的电压变化的OCV的第一OCV；通过使用二次电池的电压和电流，计算作为包括由于极化而导致的电压变化的OCV的第二OCV；以及当由二次电池的放电产生的第一OCV和第二OCV之间的电压差大时，将输入到二次电池中的电力的限制值扩大至高于当电压差小时的限制值。
在上述电动机车辆和控制方法中，计算基于假设不存在由于极化而导致的电压变化的第一OCV和包括由于极化而导致的电压变化的第二OCV。第二OCV是通过使用二次电池的电压和电流来计算的，并且对应于实际的电动势。当由二次电池的放电产生的第一OCV和第二OCV之间的电压差大时，执行将输入电力限制值(Win)扩大至高于当电压差小时的输入电力限制值(Win)的扩大处理。因为第二OCV(实际的电动势)相对于第一OCV已降低，所以二次电池的电压相应地具有到上限电压的余量。因此，可通过扩大输入电力限制值来增加二次电池的充电电力或充电机会。因此，可使由放电产生的电荷载流子的浓度不均匀(极化)快速地消失。结果，能够减少二次电池的电压将达到下限电压的机会，并且从而避免限制二次电池的输出(放电)。
在上述方面中，限制值的扩大程度可以随着电压差更大而更大。
电压差越大，第二OCV(实际的电动势)相对于第一OCV的降低程度越大，并且因此到上限电压的余量越大，这允许输入电量限值的更大扩大程度实现。增加输入电力限制值的扩大程度可使得由放电产生的电荷载流子的浓度不均匀(极化)更快地消失。
在上述配置中，控制装置可以通过使用二次电池的SOC来计算限制值，并且扩大处理可以包括通过将通过使用SOC计算出的限制值乘以二次电池的上限电压与第二OCV之间的差与上限电压与第一OCV之间的差的比率来扩大限制值的处理。
因此，随着第一OCV与第二OCV之间的电压差更大，输入电力限制值的扩大程度可变得更大。增加输入电力限制值的扩大程度可使由放电产生的电荷载流子的浓度不均匀(极化)更快地消失。
在上述方面中，电动机可以被配置成通过发电来为电动机车辆生成制动力，并且在电动机车辆正在制动的同时控制装置可以不执行扩大处理。
当扩大处理从执行切换到不执行时，输入电力限制值从扩大状态返回。当输入到电力存储装置中的电力被限制到已从扩大状态如此返回的输入电力限制值时，电动机的电力生成被限制，这在车辆正在那时制动的情况下可能影响车辆的行为。能够通过在电动机车辆正在制动的同时不执行扩大处理来避免对车辆的行为的这种影响。
在上述方面中，电动机可以被配置成通过发电来为电动机车辆生成制动力，并且当满足预定条件时控制装置可以不执行扩大处理，在所述预定条件下预料到车辆在从扩大处理的执行转换到不执行时可能经历行为变动。
当扩大处理从执行切换到不执行时，输入电力限制值从扩大状态返回。然后，电动机的电力生成被限制并且来自电动机的制动力改变，这可以引起车辆的行为变动。能够通过在满足预定条件时不执行扩大处理来避免车辆的行为变动，在所述预定条件下预料到车辆可能经历行为变动。
例如，当在车辆正在行驶的同时加速器踏板和制动器踏板两者均未被操作时，可以满足预定条件。如果在这种条件下执行扩大处理，则随着输入电力限制值在切换到不执行时从扩大状态返回，由电动机生成的电力可以改变(被限制)。结果，来自电动机的制动力改变并且预料到车辆可能经历如上所述的行为变动。
可替选地，例如，当二次电池处于具有低温度和/或高SOC的状态下时，可以满足预定条件。当二次电池处于具有低温度和/或高SOC的状态下时，输入电力限制值低并且因此输入到二次电池中的电力很可能处于输入电力限制值。预料到当扩大处理在这种条件下从执行切换到不执行时车辆可能经历如上所述的行为变动。
在上述方面中，电动机车辆还可包括发动机。电动机可以被配置成通过使用发动机的输出来发电，并且当满足预定条件时控制装置可以不执行扩大处理，在所述预定条件下预料到随着发动机的状态从扩大处理的执行转换到不执行时变动，噪声和/或振动改变。
当扩大处理从执行切换到不执行时，输入电力限制值从扩大状态返回。然后，电动机的电力生成被限制并且发动机的状态相应地改变，这导致噪声和/或振动改变的预料。能够通过在满足预料到噪声和/或振动改变的预定条件时不执行扩大处理来避免噪声和/或振动改变·。
例如，当车辆静止或者在以低速度行驶时，可以满足预定条件。当车辆静止或者在以低速度行驶时预料到如上所述的噪声和/或振动改变，因为用户可在这种条件下容易地感测到噪声和/或振动。
本公开的电动机车辆和用于电动机车辆的控制方法可使二次电池的极化快速地消失。
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、优点及技术和工业重要性，在附图中相似的标号表示相似的元件，并且其中：
图1是示意性地示出根据实施例1的电动机车辆的构成的图。
图2是图示随着蓄电池组的放电继续而在正电极活性材料中如何发生Li浓度不均匀的机制的图。
图3是图示随着蓄电池组的放电继续而在负电极活性材料中如何发生Li浓度不均匀的机制的图。
图4是示出由于蓄电池组的连续放电而导致的OCV降低的曲线图。
图5是示出OCV与上限电压之间的关系的曲线图。
图6是图示充电如何导致由连续放电产生的正电极活性材料中的Li浓度不均匀的消失的机制的图。
图7是示出由ECU执行的输入电力限制值扩大处理的过程的示例的流程图。
图8是示出SOC与OCV之间的对应关系的曲线图。
图9是图示存在极化时计算OCV的方法的示例的曲线图；以及
图10是示出由实施例2中的ECU执行的输入电力限制值扩大处理的过程的示例的流程图。
具体实施方式
将在下面参考附图详细地描述本公开的实施例。虽然将在下面描述多个实施例，但是从应用开始就预料到适当地组合在相应的实施例中描述的构成。附图中相同或对应的部分将通过相同的附图标记来表示以避免重复相同的描述。
实施例1
电动机车辆的整体构成
图1是示意性地示出根据实施例1的电动机车辆的构成的图。在下文中，将描述电动机车辆是配备有发动机的混合电动车辆的情况。然而，根据实施例1的电动机车辆不限于混合电动车辆，而可以替代地是未配备有发动机的电动车辆。
参考图1，电动机车辆1包括蓄电池组10、监视单元20、动力控制单元(在下文中称为PCU)30、电动发电机(在下文中称为MG)41、42、发动机50、动力分配装置60、驱动轴70、主动轮80和电子控制单元(在下文中称为ECU)100。
蓄电池组10包括多个二次单电池单元(在下文中也简称为电池单元)。在以下描述中这些电池单元被假定为是锂离子二次电池单元，但可以替代地是其它电池单元，诸如镍金属氢化物二次电池单元。多个电池单元被组装以形成模块，并且多个模块被进一步组装以形成蓄电池组10。然而，如此将电池单元组装成模块不是必要的。蓄电池组10存储用于驱动MG 41、42的电力，并且可通过PCU 30向MG 41、42供应电力。当MG 41、42正在发电时，通过经由PCU 30接收所产生的电力来对蓄电池组10充电。
监视单元20包括电压传感器21、电流传感器22和温度传感器23。电压传感器21检测蓄电池组10的电压VB。电流传感器22检测蓄电池组10的充电和放电电流IB。温度传感器23检测蓄电池组10的温度TB。电压传感器21可以检测每个电池单元的电压，或者可以检测彼此并联连接的电池单元的每个组件的电压。温度传感器23可以检测每个电池单元的温度，或者可以检测电池单元的每个集合(例如，每个模块)的温度。电流传感器22将放电电流检测为正值而将充电电流检测为负值。每个传感器向ECU 100输出指示检测结果的信号。
PCU 30根据来自ECU 100的控制信号在蓄电池组10与MG 41、42之间双向地转换电力。PCU 30被配置成能够独立地控制MG 41、42的状态，并且例如，可将MG 42置于供电状态中，同时将MG 41置于再生(发电)状态中。例如，PCU 30包括：两个逆变器，其被提供以便对应于MG 41、42；以及转换器，其将供应给每个逆变器的直流电压升高至等于或高于蓄电池组10的电压。
MG 41、42是交流旋转电机，例如，具有嵌入在转子中的永磁体的三相交流同步电动机。MG 41被主要用作通过发动机50经由动力分配装置60驱动的发电机。由MG 41产生的电力通过PCU 30被供给MG 42或蓄电池组10。
MG 42主要作为电动机操作并且驱动主动轮80。MG 42是通过接收来自蓄电池组10的电力和由MG 41产生的电力中的至少一种来驱动的，并且来自MG 42的驱动力被传递到驱动轴70。另一方面，当车辆正在制动或者减小向下斜坡上的加速度时，MG 42通过作为发电机操作来执行再生。由MG 42产生的电力通过PCU 30被供应给蓄电池组10。
发动机50是通过将从空气-燃料混合物的燃烧产生的燃烧能量转换成诸如活塞和转子的运动零件的动能来输出动力的内燃发动机。例如，动力分配装置60包括具有太阳齿轮、齿轮架和环形齿轮的三个旋转轴的行星齿轮机构。动力分配装置60将从发动机50输出的动力分成用于驱动MG 41的动力和用于驱动主动轮80的动力。
ECU 100包括中央处理单元(CPU)102、存储器(只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)105以及用来输入和输出各种信号的输入和输出端口(未示出)。ECU 100通过基于从传感器接收到的信号以及存储在存储器105中的程序和映射控制发动机50和PCU 30来执行各种控制模式，包括控制车辆的行驶状态和控制蓄电池组10的充电和放电。各种控制模式不限于通过软件处理来执行，而是可以通过构建专用硬件(电子电路)来执行。
蓄电池组10中的极化的描述
当蓄电池组10的放电持续很长时间时，作为电荷载流子的锂(Li)的浓度(在下文中也称为Li浓度)不均匀在电池单元的电极活性材料的表面中增加。
图2是图示随着蓄电池组10的放电继续而在正电极活性材料中如何发生Li浓度不均匀的机制的图。图3是图示随着蓄电池组10的放电继续而在负电极活性材料中如何发生Li浓度不均匀的机制的图。
参考图2，正电极活性材料12例如由锂金属氧化物诸如锂钴氧化物组成。在蓄电池组10的放电期间，电子被从负电极发射到外部并且电子被从外部供应到正电极，使得锂离子(Li+)在电池单元内部从负电极移动到正电极(正电极活性材料12)。然后，锂离子与供应给正电极的电子结合以形成锂，所述锂被积聚在正电极活性材料12中。
当放电继续时，通过正电极活性材料12的表面吸收的锂到正电极活性材料12的内部的扩散落后，导致正电极活性材料12的表面与正电极活性材料12的内部之间的Li浓度不均匀。具体地，出现正电极活性材料12的表面中的Li浓度高于正电极活性材料12内部的Li浓度的状态。
参考图3，负电极活性材料14例如由碳材料诸如石墨组成。在蓄电池组10的放电期间，电子被从负电极发射到外部并且已积聚在负电极活性材料14中的锂变成锂离子(Li+)并且被从负电极活性材料14解吸。
当放电继续时，锂从内部到负电极活性材料14的表面的扩散落后，导致负电极活性材料14的表面与负电极活性材料14的内部之间的Li浓度不均匀。具体地，出现负电极活性材料14的表面中的Li浓度低于负电极活性材料14内部的Li浓度的状态。
正电极活性材料12和负电极活性材料14中的这种Li浓度不均匀(极化)导致蓄电池组10的OCV降低(电动势降低)。
图4是示出由于蓄电池组10的连续放电而导致的OCV降低的曲线图。参考图4，虚线k1表示在活性材料的表面中未发生Li浓度不均匀(极化)的情况下的OCV(在下文中也称为“不存在极化时的OCV”)，并且线k2表示由于连续放电而在活性材料的表面中正在发生Li浓度不均匀(极化)的情况下的OCV(在下文中也称为“存在极化时的OCV”)。
虚线k1(不存在极化时的OCV)表示基于不管连续放电都在活性材料的表面中不存在Li浓度不均匀(极化)的假设的理论OCV，并且例如，表示通过使用示出不存在极化时的SOC与OCV之间的对应关系的SOC-OCV曲线来从SOC计算出的OCV。换句话说，不存在极化时的OCV是基于不存在由于极化而导致的电压变化的假设的OCV。
另一方面，线k2(存在极化时的OCV)表示实际的OCV(电动势)，例如，通过使用蓄电池组10的电压VB、电流IB等来计算出的OCV。换句话说，存在极化时的OCV是包括由于极化而导致的电压变化的OCV。
如图4中所示，当由于连续放电而在活性材料的表面中发生Li浓度不均匀(极化)时，与当不在发生Li浓度不均匀(极化)时相比较OCV降低。结果，蓄电池组10的电压VB降低并且很可能达到下限电压。当电压VB已降低至下限电压时，蓄电池组10的输出(放电)被限制以保护蓄电池组10。因此，当由于连续放电而在活性材料的表面中发生Li浓度不均匀(极化)时，蓄电池组10的输出将被限制的机会可能增加。
在根据实施例1的电动机车辆1中，因此，当不存在极化时的OCV与在存在由蓄电池组10的放电而导致的极化的情况下的OCV之间的电压差超过阈值时，指示输入(充电)到蓄电池组10中的电力的上限的输入电力限制值Win扩大。如上所述OCV随着放电继续而降低，使得蓄电池组10的电压到上限电压的余量相应地增加。因此，可通过扩大输入电力限制值Win来增加蓄电池组10的充电电力或充电机会。因此，可使由放电产生的活性材料的表面中的Li浓度不均匀(极化)快速地消失。结果，能够减少蓄电池组10的电压VB将达到下限电压的机会，并且从而避免限制蓄电池组10的输出(放电)。
图5是示出OCV和上限电压之间的关系的曲线图。参考图5，附图标记OCV1和OCV2分别表示在某个定时的不存在极化时的OCV和存在极化时的OCV。附图标记VU表示蓄电池组10的上限电压。如所示，作为存在极化时的OCV的OCV2低于作为不存在极化时的OCV的OCV1，并且上限电压UV与OCV2之间的电压差ΔV2相应地大于上限电压VU与OCV1之间的电压差ΔV1。
具体地，当由于连续放电而在活性材料的表面中发生Li浓度不均匀(极化)时，蓄电池组10的电压与当不在发生Li浓度不均匀(极化)时相比具有到上限电压的更大余量(ΔV2>ΔV1)。在实施例1中，因此，当不存在极化时的OCV与存在极化时的OCV之间的电压差超过阈值时，可通过扩大输入电力限制值Win来增加蓄电池组10的充电电力或充电机会。
当由于连续放电而在活性材料的表面中已发生Li浓度不均匀(极化)时，对蓄电池组10充电导致由连续放电而导致的Li浓度不均匀(极化)的消失。
图6是图示充电如何导致由连续放电产生的正电极活性材料12中的Li浓度不均匀(极化)的消失的机制的图。参考图2以及图6，当在正电极活性材料12的表面中的Li浓度已经由于连续放电而变得高于正电极活性材料12内部的Li浓度的状态下执行在相反方向上充电(图2)时，锂变成锂离子(Li+)并且被从正电极活性材料12的表面解吸。结果，正电极活性材料12的表面中的Li浓度降低，导致由连续放电产生的正电极活性材料12中的Li浓度不均匀(极化)的消失。
在实施例1中，如上所述当不存在极化时的OCV与存在极化时的OCV之间的电压差超过阈值时输入电力限制值Win被扩大。因此，蓄电池组10的充电电力增加并且可促进由放电产生的Li浓度不均匀(极化)的消失。结果，能够减少电压VB将在蓄电池组10的放电期间达到下限电压的机会，并且从而避免限制蓄电池组10的输出(放电)。
输入电力限制值Win的扩大量可以使得输入电力限制值Win的扩大程度随着不存在极化时的OCV与存在极化时的OCV之间的电压差更大而变得更大。返回参考图5，由于极化而导致的OCV降低越大(存在极化时的OCV相对于不存在极化时的OCV越低)，电压到上限电压VU的余量越大，这允许输入电力限制值Win的更大扩大程度实现。在实施例1中，扩大的输入电力限制值Win是通过以下公式来计算出的：(1)通过使用上限电压VU与不存在极化时的OCV(OCV1)之间的电压差ΔV1以及上限电压VU与存在极化时的OCV(OCV2)之间的电压差ΔV2。
扩大的Win＝(ΔV2/ΔV1)×WinB...(1)这里，附图标记WinB表示未扩大状态下的输入电力限制值Win(在下文中称为基础Win)。对于基础Win(WinB)，例如，相对于每个温度TB预先准备示出SOC与基础Win(WinB)之间的对应关系的映射，并且根据SOC和温度TB计算出基础Win(WinB)。这种映射被预先准备并存储在ECU 100的存储器等中。
随着不存在极化时的OCV与存在极化时的OCV之间的电压差更大而使输入电力限制值Win的扩大程度变得更大可在当该电压差大时使由放电产生的Li浓度不均匀(极化)更快地消失。
当车辆正在制动时可以不扩大输入电力限制值Win。在电动机车辆1中，驱动主动轮80的MG 42通过在车辆正在制动的同时执行再生来为车辆产生制动力。如果输入电力限制值Win在车辆正在制动的同时从扩大状态返回到基础Win，则来自MG 42的制动力可以随着到蓄电池组10中的输入被限制并且MG 42的电力产生被限制而减小。当来自MG 42的制动力减小时，机械制动的制动力增加以为车辆保证总制动力，但是用户可能在来自MG 42的制动力的减小被用来自机械制动的制动力替换时感觉到不舒服的感觉。在根据实施例1的电动机车辆1中，因此，当车辆正在制动时不会扩大输入电力限制值Win。
图7是示出由ECU 100执行的扩大输入电力限制值Win的处理的过程的示例的流程图。此流程图中所示的处理的系列被从主例程调用并且每隔预定时间或者在满足预定条件时重复地执行一次。
参考图7，ECU 100分别从电压传感器21、电流传感器22和温度传感器23获取电压VB、电流IB和温度TB的检测值(步骤S10)。然后，ECU 100计算蓄电池组10的SOC(步骤S20)。使用电压VB、电流IB等的公知的各种方法可被用作计算SOC的方法。
接下来，ECU 100根据在步骤S20中计算出的SOC来计算不存在极化时的OCV(OCV1)(步骤S30)。例如，ECU 100使用像图8所示的那样基于不存在由于极化而导致的电压变化(不存在极化时的OCV)的假设示出SOC与OCV之间的对应关系的SOC-OCV映射，以基于在步骤S20中计算出的SOC来计算不存在极化时的OCV(OCV1)。这种SOC-OCV映射被预先准备并存储在存储器等中。
ECU 100通过使用在步骤S20中计算出的SOC和在步骤S10中获取的温度TB来计算作为未扩大状态下的输入电力限制值Win的基础Win(WinB)(步骤S40)。例如，相对于每个温度TB预先准备示出SOC与基础Win(WinB)之间的对应关系的映射，并且根据SOC和温度TB计算出基础Win(WinB)。这种映射也被预先准备并存储在存储器等中。
接下来，ECU 100根据关于已经在直到计算时间为止的最后Δt秒(例如，30秒)内接连地检测到的电压VB和电流IB的数据来计算作为包括由于极化而导致的电压变化的OCV的存在极化时的OCV(OCV2)(步骤S50)。
图9是图示计算存在极化时的OCV(OCV2)的方法的示例的曲线图。在图9中，水平轴示出蓄电池组10的电流IB并且垂直轴示出示蓄电池组10的电压VB。参考图9，ECU 100获得最后Δt秒内的电压VB和电流IB之间的相关性。例如，根据关于最后Δt秒内的电压VB和电流IB(黑色圆圈)的数据计算出电压VB和电流IB的回归线。然后，ECU 100计算在所计算出的回归线上在与电压VB的轴的截距处的电压值V2(即，在所计算出的回归线上当电流IB为零时的电压VB的值)作为存在极化时的OCV(OCV2)。
返回参考图7，ECU 100通过计算来确定在步骤S30中计算出的不存在极化时的OCV(OCV1)与在步骤S50中计算出的存在极化时的OCV(OCV2)之间的电压差是否是大于阈值Vth(步骤S60)。
当确定了不存在极化时的OCV(OCV1)与存在极化时的OCV(OCV2)之间的电压差大于阈值Vth(在步骤S60中是)时，ECU 100确定电动机车辆1是否正在制动(步骤S70)。当确定了电动机车辆1不在制动(在步骤S70中否)时，ECU 100扩大输入电力限制值Win(步骤S80)。具体地，ECU 100将通过将在步骤S40中计算出的基础Win(WinB)乘以C＝ΔV2/ΔV1(C>1；参见公式(1))而获得的值设置为输入电力限制值Win。
另一方面，当在步骤S70中确定了电动机车辆1正在制动(在步骤S70中是)时，ECU100将在步骤S40中计算出的基础Win(WinB)设置为输入电力限制值Win(步骤S90)。因此，ECU 100在这种情况下不会扩大输入电力限制值Win。这是因为，如上所述，如果在电动机车辆1正在制动的同时扩大输入电力限制值Win，则用户可能在输入电力限制值Win的扩大在再生制动期间结束时感觉到不舒服的感觉。
另外当在步骤S60中确定了不存在极化时的OCV(OCV1)与存在极化时的OCV(OCV2)之间的电压差等于或小于阈值Vth(在步骤S60中否)时，ECU 100移动到步骤S90中的处理。因此，ECU 100不会扩大输入电力限制值Win。
尽管未示出这个，然而可以根据输入电力限制值Win是否被扩大来在步骤S60中使用不同的阈值Vth。具体地，可以将当输入电力限制值Win被扩大时应用的阈值Vth设置为低于当输入电力限制值Win未被扩大时应用的阈值Vth。因此，能够允许输入电力限制值Win的扩大的执行和不执行之间的滞后，并且从而避免频繁地扩大并返回输入电力限制值Win。
如已在上面所描述的，在实施例1中，当不存在极化时的OCV与在存在由蓄电池组10的放电产生的极化的情况下的OCV之间的电压差超过阈值Vth时输入电力限制值Win从基础Win扩大。因此，可增加蓄电池组10的充电电力或充电机会，并且可使由放电产生的Li浓度不均匀(极化)快速地消失。结果，能够减少蓄电池组10的电压将达到下限电压的机会，并且从而避免限制蓄电池组10的输出(放电)。
在实施例1中，输入电力限制值Win的扩大程度随着不存在极化时的OCV与在存在由蓄电池组10的放电产生的极化的情况下的OCV之间的电压差更大而变得更大。具体地，输入电力限制值Win的扩大程度是通过将基础Win(WinB)乘以上限电压VU与存在极化时的OCV(OCV2)之间的差ΔV2与上限电压VU与不存在极化时的OCV(OCV1)之间的差ΔV1的比率C来计算出的。因此，可使由放电产生的Li浓度不均匀(极化)更快地消失。
在实施例1中，当车辆正在制动时不会扩大输入电力限制值Win。因此，可避免扩大输入电力限制值Win的处理对车辆的行为的影响。
实施例2
在实施例1中，当确定了电动机车辆1正在制动时不扩大输入电力限制值Win。在实施例2中，当预料到扩大输入电力限制值Win可以引起车辆的噪声和/或振动或行为改变时不会扩大输入电力限制值Win。
预料到车辆的行为改变的情况的示例包括当车辆正在下坡等上行驶的同时加速器踏板和制动器踏板两者均未被操作(换句话说，加速器踏板和制动器踏板两者均未被压下)的情况。在这种情况下，与发动机驱动的车辆的发动机制动相对应的制动力由MG 42产生。然而，如果在这种情形下扩大输入电力限制值Win，则当输入电力限制值Win的扩大结束时来自MG 42的制动力可以减小。当输入电力限制值Win的扩大结束时，随着到蓄电池组10的输入被限制，MG 42的电力产生可以被限制。作为这种制动力减小的结果，车辆可能经历行为改变并且给予用户不舒服的感觉。如果由MG 42产生的电力量小于输入电力限制值Win，则即便当输入电力限制值Win的扩大结束时，也不会发生随着输入电力限制值Win的扩大而发生的上述制动力减小。
预料到车辆的行为改变的情况的另一示例可以是蓄电池组10处于具有低温度和/或高SOC的状态下的情况。当蓄电池组10处于具有低温度和/或高SOC的状态下时，输入电力限制值Win(基础Win)低，并且因此高度可能地认为由MG 42产生的电力量已经达到输入电力限制值Win。在这种情况下，当输入电力限制值Win的扩大结束时，MG42的电力产生随着到蓄电池组10中的输入被限制而被限制。作为来自MG 42的制动力减小的结果，车辆可能经历行为改变并且给予用户不舒服的感觉。
预料到噪声和/或振动的情况的示例包括发动机50正在运转同时车辆静止或者在以低速度行驶的情况。当车辆静止或者在以低速度行驶时，用户可容易地感测到噪声和/或振动改变。如果在发动机50正在运转并且MG 41正在发电的同时扩大输入电力限制值Win，则当输入电力限制值Win的扩大结束时发动机50的速度可以改变。当输入电力限制值Win的扩大结束时，随着到蓄电池组10中的输入被限制，MG 41的电力产生被限制，这可以引起发动机50的输出和速度改变。当车辆静止或者在以低速度行驶时，用户可以感测到发动机50的这种速度改变并且感觉到不舒服的感觉。如果由MG 41产生的电力量小于输入电力限制值Win，则即便当输入电力限制值Win的扩大结束时，也不会发生随着输入电力限制值Win的扩大结束而发生的发动机50的输出和速度改变。
图10是示出由实施例2中的ECU 100执行的扩大输入电力限制值Win的处理的过程的示例的流程图。此流程图中所示的处理的系列也被从主例程调用并且每隔预定时间或者在满足预定条件时重复地执行一次。
参考图10，步骤S110至S160中的处理分别与图8中所示的步骤S10至S60中的处理相同。当在步骤S160中确定了不存在极化时的OCV(OCV1)与存在极化时的OCV(OCV2)之间的电压差大于阈值Vth(在步骤S160中是)时，ECU 100确定是否满足针对驱动力变化的Win扩大禁止条件(步骤S170)。针对驱动力变化的Win扩大禁止条件是因为预料到由输入电力限制值Win的扩大产生的车辆的驱动力变化所以禁止输入电力限制值Win的扩大的条件。例如，如上所述，当在车辆正在行驶的同时加速器踏板和制动器踏板两者均未被操作(换句话说，加速器踏板和制动器踏板两者均未被压下)时，或者当蓄电池组10处于具有低温度和/或高SOC的状态下时，满足这个条件。
当在步骤S170中确定了满足针对驱动力变化的Win扩大禁止条件(在步骤S170中是)时，ECU 100移动到步骤S190中的处理。步骤S190中的处理与图8中所示的步骤S90中的处理相同。因此，ECU100在这种情况下不会扩大输入电力限制值Win。
当在步骤S170中确定了不满足针对驱动力变化的Win扩大禁止条件(在步骤S170中否)时，ECU 100确定是否满足针对NV的Win扩大禁止条件(步骤S175)。针对NV的Win扩大禁止条件是因为扩大输入电力限制值Win将引起噪声和/或振动问题所以禁止输入电力限制值Win的扩大的条件。例如，如上所述当发动机50正在运转同时车辆静止或者在以低速度行驶时，满足这个条件。
当在步骤S175中确定了满足针对NV的Win扩大禁止条件(在步骤S175中是)时，ECU100移动到步骤S190中的处理。因此，ECU 100在这种情况下也不会扩大输入电力限制值Win。
另一方面，当在步骤S175中确定了不满足针对NV的Win扩大禁止条件(在步骤S175中否)时，ECU 100移动到步骤S180中的处理。步骤S180中的处理与图8中所示的步骤S80中的处理相同。因此，ECU100在这种情况下扩大输入电力限制值Win。
另外当在步骤S160中确定了不存在极化时的OCV(OCV1)与存在极化时的OCV(OCV2)之间的电压差等于或小于阈值Vth(在步骤S160中否)时，ECU 100移动到步骤S190中的处理。因此，ECU 100不会扩大输入电力限制值Win。
虽然上述处理包括针对驱动力变化的Win扩大禁止条件(步骤S170)和针对NV的Win扩大禁止条件(步骤S175)，但是该处理可以替代地仅包括针对驱动力变化的Win扩大禁止条件或针对NV的Win扩大禁止条件。
在实施例2中，如已在上面所描述的，当预料到扩大输入电力限制值Win可以引起车辆的行为改变时不会扩大输入电力限制值Win。当预料到扩大输入电力限制值Win可以引起噪声和/或振动变化时也不会扩大输入电力限制值Win。因此，可避免输入电力限制值Win的扩大对车辆的行为或者对噪声和/或振动的影响。
在没有出现技术不一致性的情况下，可以预期本次公开的实施例也以适当的组合实现。本次公开的实施例应该被认为在每一方面仅仅是说明性的而非限制性的。本发明的范围不是通过实施例的上述描述来限定，而是由权利要求限定，并且旨在包括在含义和范围上相当于权利要求的范围内的所有可能的修改。

Claims (10)

1.一种电动机车辆，其包括：
可再充电的二次电池；
电动机，所述电动机与所述二次电池交换电力；以及
控制装置，所述控制装置控制到所述二次电池的输入和来自所述二次电池的输出，
其中：
所述控制装置被配置成，通过使用所述二次电池的充电状态来计算第一开路电压，所述第一开路电压是基于假设不存在由于极化而导致的电压变化的开路电压；
所述控制装置被配置成，通过使用所述二次电池的电压和电流在预定时段中的变化来计算第二开路电压，所述第二开路电压是包括由于极化而导致的电压变化的开路电压；以及
所述控制装置被配置成，当由所述二次电池的放电所造成的在所述第一开路电压和所述第二开路电压之间的电压差超过阈值时，执行用于将指示出被输入到所述二次电池中的电力的上限的限制值扩大至高于当所述电压差等于或小于所述阈值时的限制值的扩大处理。
2.根据权利要求1所述的电动机车辆，其中，
当所述电压差是第一电压差时的所述限制值的第一扩大程度大于当所述电压差是第二电压差时的所述限制值的第二扩大程度，所述第一电压差大于所述第二电压差。
3.根据权利要求2所述的电动机车辆，其中：
所述控制装置被配置成，通过使用所述二次电池的充电状态来计算所述限制值；以及
所述扩大处理包括通过将所述限制值乘以以下比率来扩大所述限制值的处理，其中，所述比率是在所述二次电池的上限电压和所述第二开路电压之间的差与在所述上限电压和所述第一开路电压之间的差的比率。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电动机车辆，其中：
所述电动机被配置成，通过发电来生成所述电动机车辆的制动力；以及
所述控制装置被配置成，在所述电动机车辆正在制动时不执行所述扩大处理。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的电动机车辆，其中：
所述电动机被配置成，通过发电来生成所述电动机车辆的制动力；以及
所述控制装置被配置成，在预定条件被满足时不执行所述扩大处理，在所述预定条件下预料到所述车辆在从所述扩大处理的执行转换到不执行时经历行为变动。
6.根据权利要求5所述的电动机车辆，其中，
当在所述车辆正在行驶的情况下加速器踏板和制动器踏板两者均未被操作时，所述预定条件被满足。
7.根据权利要求5所述的电动机车辆，其中，
当所述二次电池处于具有低温度和/或高充电状态的状态下时，所述预定条件被满足。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的电动机车辆，还包括发动机，其中：
所述电动机被配置成，通过使用所述发动机的输出来发电；以及
所述控制装置被配置成，在预定条件被满足时不执行所述扩大处理，在所述预定条件下预料到作为所述发动机的状态的噪声和/或振动变化在从所述扩大处理的执行转换到不执行时改变。
9.根据权利要求8所述的电动机车辆，其中，
当所述车辆为静止或者正在以低速度行驶时，所述预定条件被满足。
10.一种用于电动机车辆的控制方法，所述电动机车辆包括可再充电的二次电池和与所述二次电池交换电力的电动机，所述控制方法包括：
通过使用所述二次电池的充电状态来计算第一开路电压，所述第一开路电压是基于假设不存在由于极化而导致的电压变化的开路电压；
通过使用所述二次电池的电压和电流在预定时段中的变化来计算第二开路电压，所述第二开路电压是包括由于极化而导致的电压变化的开路电压；以及
当由所述二次电池的放电所造成的在所述第一开路电压和所述第二开路电压之间的电压差超过阈值时，将指示出被输入到所述二次电池中的电力的上限的限制值扩大至高于当所述电压差等于或小于所述阈值时的所述限制值。
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