CN110091860B - 电动车辆以及电动车辆的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动车辆以及电动车辆的控制方法。当在EV模式期间SOC减少到下限时ECU(26)将控制模式切换到HV模式。ECU(26)计算指示由于电池(16)中的盐浓度的不均匀性导致的二次电池的劣化分量的高速率劣化的评估值ΣD。当在当前选择HV模式时并且当基于评估值ΣD电池(16)被评估为劣化时ECU(26)执行高速率劣化抑制控制，所述高速率劣化抑制控制是通过使SOC的控制目标高于SOC的下限来增加SOC的控制。另一方面，当EV模式当前被选择时，ECU(26)不执行高速率劣化抑制控制。

Description

电动车辆以及电动车辆的控制方法

该非临时申请基于2018年1月30日向日本专利局提交的日本专利申请No.2018-013545，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及电动车辆和电动车辆的控制方法，并且更具体地涉及抑制安装在电动车辆上的二次电池中发生的高速率劣化的控制技术。

背景技术

当随着二次电池被用电力充电或者电力被从二次电池放电，二次电池的电解液中的盐浓度变得不均匀时，二次电池的内阻增加。由于不均匀的盐浓度导致的内阻的这种增加被称为例如“高速率劣化”，区别于形成二次电池的材料的老化劣化。

日本专利公开No.2013-106481公开了当在安装在混合动力车辆上的二次电池中发生高速率劣化时，使指示二次电池的充电状态(SOC)的控制目标的目标SOC高于在正常时间(当没有高速率劣化时)的目标SOC，以便于确保恒定的电池输出和恒定的行驶距离。

在上述公开中公开的车辆中，当二次电池的SOC高于目标SOC时，使用存储在二次电池中的电力的电动机行驶(下文中，称为“EV行驶”)被基本上执行直到SOC降低到目标SOC。然后，当SOC减小到目标SOC时，执行混合动力行驶(下文中，也称为“HV行驶”)，其中车辆行驶，同时通过适当操作包括发动机等的发电机制将SOC控制到目标SOC。

如果当在这样的车辆中发生高速率劣化时在没有任何例外的情况下使二次电池的目标SOC高于正常时间的目标SOC，则能够使可能EV行驶的距离不必要地变短，或EV行驶能够变得不可能。

发明内容

已经提出本公开以解决上述问题，并且本公开的目的是为了提供一种电动车辆，其具有被安装在其上的二次电池，其中二次电池的高速率劣化被抑制并且EV行驶距离的减少被抑制。

根据本公开的电动车辆包括：车辆驱动设备，该车辆驱动设备被配置成通过接收电力产生车辆驱动力并产生电力；二次电池，该二次电池被配置成与车辆驱动设备交换电力；以及控制器。控制器被配置成当EV模式期间二次电池的SOC降低到下限时将控制模式切换到HV模式，HV模式是其中SOC被控制到下限的模式，EV模式是其中消耗SOC的模式。控制器还被配置成计算指示由于二次电池中的盐浓度的不均匀性导致的二次电池的劣化程度(高速率劣化)的评估值(ΣD)。控制器还被配置成当选择HV模式时并且当基于评估值(ΣD)将二次电池评估为劣化时执行劣化抑制控制(高速率劣化抑制控制)，劣化抑制控制是用于通过使SOC的控制目标高于SOC的下限来增加SOC的控制。控制器还被配置成当选择EV模式时不执行劣化抑制控制。

根据本公开的控制方法是电动车辆的控制方法。该电动车辆包括：车辆驱动设备，该车辆驱动设备被配置成通过接收电力产生车辆驱动力并产生电力；二次电池，该二次电池被配置成与车辆驱动设备交换电力。电动车辆被配置成，当在EV模式期间二次电池的SOC降低到下限时将控制模式切换到HV模式，HV模式是其中SOC被控制到下限的模式，EV模式是其中消耗SOC的模式。该控制方法包括：计算指示由于二次电池中的盐浓度不均匀性导致的二次电池的劣化程度(高速率劣化)的评估值(ΣD)；和当选择HV模式时并且当基于评估值(ΣD)二次电池被评估为劣化时执行劣化抑制控制(高速率劣化抑制控制)，劣化抑制控制是通过使SOC的控制目标高于SOC的下限来增加SOC。当选择EV模式时，不执行劣化抑制控制。

当二次电池在低SOC范围内使用时，高速率劣化具有被加速的特性。这是因为在低SOC范围内，电池的负电极的膨胀和收缩变大，并且电池单元中的电解液更容易被推出，并且因此，电池单元表面中的盐浓度更容易变得不均匀。在根据本公开的电动车辆和控制方法中，当其中SOC被控制到下限的HV模式当前被选择时并且当基于评估值(ΣD)二次电池被评估为劣化时也执行用于通过使SOC的控制目标高于SOC的下限来增加SOC的劣化抑制控制(高速率劣化抑制控制)。这使其能够抑制由于SOC被控制到下限而导致的高速率劣化的加速。

特别当充电方向上的电流在低SOC范围内流动时，高速率劣化也具有被加速的特性。当放电方向上的电流连续流动时，由电流在充电方向上的流动引起的高速率劣化转向恢复。在根据本公开的电动车辆和控制方法中，当当前选择EV模式时，即使评估值(ΣD)达到阈值，不执行劣化抑制控制(高速率劣化抑制控制)。在其中消耗SOC的EV模式中，放电比率大于充电，并且因此，能够期望高速率劣化的恢复作为连续放电的结果。因为不执行劣化抑制控制，所以EV行驶是可能的，直到SOC达到下限，并且因此，能够确保EV行驶距离。

如上所述，在根据本公开的电动车辆和控制方法中，能够抑制二次电池的高速率劣化并且能够抑制EV行驶距离的减小。

其中当前选择HV模式并且基于评估值(ΣD)评估二次电池作为劣化的情况包括其中当HV模式当前被选择时基于评估值二次电池被评估为劣化地情况，以及当基于评估值将二次电池评估为劣化时控制模式从EV模式切换到HV模式的情况。

控制器可以被配置成进一步根据用户的请求将控制模式切换到其中SOC保持高于下限的HVS模式。控制器可以被配置成当选择HVS模式时不执行劣化抑制控制。

当HVS模式当前被选择时，SOC保持高于下限，并且因此，抑制高速率劣化的进展。另外，当选择HVS模式时，可以想到确保SOC以使随后的EV行驶成为可能。然而，如果在这种情况下执行劣化抑制控制并且提高SOC的控制目标，则EV行驶距离能够变短，或者EV行驶能够变得不可能。因此，当HVS模式当前被选择时，不执行劣化抑制控制。这使其能够抑制高速率劣化的进展并确保EV行驶距离。

电动车辆还可包括充电装置，该充电装置被配置成通过车辆外部的电源对二次电池充电。当执行使用充电装置对二次电池的充电时(下文中，也称为“外部充电”)，控制器可以被配置成如果正在执行劣化抑制控制则结束劣化抑制控制。

当执行外部充电时，用户期望确保足够的EV行驶距离。然而，如果(继续)执行劣化抑制控制，则SOC的控制目标高，并且因此EV行驶距离变短。另外，当向用户显示SOC与SOC的控制目标之间的差时，尽管执行外部充电，但是用户能够具有被存储的电力量不足的不舒服的感觉。因此，当执行外部充电时，劣化抑制控制结束。这使其能够确保外部充电之后的EV行驶距离并且抑制用户关于显示SOC的剩余量的不舒服感。

当车辆驱动设备的发电持续规定时间段时，控制器可以被配置成如果劣化抑制控制正在执行则结束劣化抑制控制。

当车辆驱动设备的发电继续时，例如，当在下坡上行驶继续时，用户期望恢复足够的电力量并且确保足够的EV行驶距离。然而，如果(继续)执行劣化抑制控制，则EV行驶距离能够变短，并且用户能够具有关于上述SOC的剩余量的显示的不舒服感，类似于上述外部充电的情况。因此，当车辆驱动设备的发电持续规定时间段时，劣化抑制控制结束。这使其能够确保EV行驶距离，例如，在下坡行驶之后继续，并且抑制用户关于显示SOC的剩余量的不舒服感。

结合附图根据本公开的详细描述，本公开的前述和其他目的、特征、方面和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是图示作为根据本公开的实施例的电动车辆的示例的混合动力车辆的整体配置的框图。

图2是图示电池的SOC的转变的示例的曲线图。

图3是图示SOC与请求的充电功率之间的关系的曲线图。

图4是图示高速率劣化的评估值与SOC目标之间的关系的示例的曲线图。

图5是图1中图示的ECU的功能框图。

图6是图示由ECU执行的高速率劣化抑制控制的处理过程的示例的流程图。

图7是图示关于是否结束高速率劣化抑制控制的确定的示例的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例。注意，附图中相同或等效的元件将由相同的附图标记表示，并且将不重复其描述。

图1是图示混合动力车辆的整体配置的框图，该混合动力车辆是根据本公开的实施例的电动车辆的示例。参照图1，混合动力车辆100包括车辆驱动设备22、传动齿轮8、驱动轴12、车轮14、电池16和电子控制单元(ECU)26。混合动力车辆100还包括充电器28和连接装置30。

车辆驱动设备22被配置成产生车辆驱动力并且还能够产生电力。具体地，车辆驱动设备22包括发动机2、动力分配装置4、电动发电机6和10、以及电力转换器18和20。

发动机2是内燃机，其通过将由燃料燃烧产生的热能转换成诸如活塞或转子的运动装置的动能来输出动力。作为发动机2的燃料，可以优选地采用诸如汽油、轻油、乙醇、天然气的烃类燃料；或者液态或气态氢燃料。

电动发电机6和10中的每一个是交流(AC)旋转电机，例如，三相交流(AC)同步电动机，其中永磁体嵌入转子中。电动发电机6用作由发动机2经由动力分配装置4驱动的发电机，并且还用作用于起动发动机2的电动机。电动发电机10主要作为电动机运行，并且驱动驱动轴12。当制动被应用于混合动力车辆100时，或者当混合动力车辆100在下坡上行驶时，电动发电机10作为发电机运行以执行再生发电。

动力分配装置4包括行星齿轮机构，该行星齿轮机构具有例如，太阳齿轮、齿轮架和齿圈的三个旋转轴。动力分配装置4将由发动机2产生的驱动力分离成传递给电动发电机6的旋转轴的动力和传递给传动齿轮8的动力。传动齿轮8被耦合到用于驱动车轮14的驱动轴12。传动齿轮8也被耦合到电动发电机10的旋转轴。

电池16是可再充电的二次电池，例如，诸如镍-金属氢化物电池或锂离子电池的二次电池。电池16向电力转换器18和20供电。在电动发电机6和/或电动发电机10的发电期间，电池16通过所产生的电力被充电。此外，电池16能够通过连接装置30从混合动力车辆100外部的电源(未示出)供应的电力充电。电流传感器24检测输入电池16或从电池16输出的电流I(检测从电池16输出的电流I(放电电流)作为正值，并检测输入到电池16的电流I(充电电流)作为负值)，并将检测值输出到ECU 26。

电池16的剩余容量由例如充电状态(SOC)表示，其是当前存储在电池16中的电力量相对于电池16的完全充电状态的百分比。基于例如由电流传感器24获得的检测值和/或由电压传感器(未示出)获得的检测值来计算SOC。SOC可以由ECU 26或为电池16提供的另一ECU计算。

电力转换器18基于从ECU 26接收到的控制信号执行电动发电机6和电池16之间的双向DC-AC电力转换。类似地，基于从ECU 26接收到的控制信号，电力转换器20执行电动发电机10和电池16之间的双向DC-AC电力转换。因此，当从电池16接收电力或向电池16供应电力时，电动发电机6和10中的每一个能够输出用于作为电动机的操作的正转矩或输出用作作为发电机的操作的负转矩。电力转换器18和20例如是逆变器。用于DC电压转换的升压转换器可以被布置在电池16和电力转换器18和20之间。

充电器28将从被电连接到连接装置30的混合动力车辆100外部的电源供应的电力转换成具有电池16的电压电平的电力，并将电力输出到电池16(在下文中，混合动力车辆100外部的电源也将被称为“外部电源”，并且外部电源对电池16的充电也将被称为“外部充电”。充电器28被配置成包括例如整流器和逆变器。从外部电源接收电力的方法不限于使用连接装置30的接触电力接收，并且可以通过使用电力接收线圈等替代连接装置30从外部电源无线地接收电力。

ECU 26包括例如中央处理单元(CPU)、存储器装置和输入输出缓冲器(均未示出)，并且执行混合动力车辆100中的装置的各种控制。注意，这些控制不仅可以通过软件处理来执行，而且可以通过专用硬件(电子电路)来执行。

在由ECU 26执行的主控制中，ECU 26基于与加速器踏板的操作程度对应的车速和加速器位置计算车辆驱动扭矩(请求值)，并基于计算的车辆驱动扭矩计算车辆驱动力(请求值)。另外，ECU 26还基于电池16的SOC计算对电池16的请求充电电力，并控制车辆驱动设备22，使得车辆驱动设备22产生对应于车辆驱动力和要求的充电功率之和的功率(在下文中，被称为“车辆功率”)。

当车辆功率低时，ECU 26控制车辆驱动设备22，使得发动机2停止，并且混合动力车辆100仅使用电动发电机10作为驱动源行驶(EV行驶)。这使得电池16放电电力，使得减小电池16的SOC。当车辆功率增加时，ECU 26控制车辆驱动设备22，使得发动机2被运转以使混合动力车辆100行驶(HV行驶)。在这种情况下，当来自发动机2的输出高于车辆功率时，电池16通过电力被充电，而当车辆功率高于来自发动机2的输出时，电力被从电池16放电。

ECU 26通过在允许HV行驶(EV模式)的同时主要执行EV行驶来选择性地应用主动消耗电池16的SOC的模式和通过在HV行驶和EV行驶之间适当地切换来维持SOC的模式来控制混合动力车辆100的行驶。后一模式包括当SOC降低到下限(HV模式)时将SOC维持在规定的下限的模式，以及根据用户的请求将SOC维持在高于下限的模式。稍后将详细描述每种模式。

另外，在执行外部充电期间，ECU 26控制充电器28，使得充电器28将从电连接到连接装置30的外部电源供应的电力转换成具有电池16的电压电平的电力，并将电力输出到电池16。

此外，ECU 26计算指示由于电池16的充电或放电引起的电池16中的盐浓度的连续不均匀性导致的电池16的劣化程度(高速率劣化)的评估值ΣD。稍后将详细描述计算评估值(ΣD)的方法。当因为电池16被使用使得被过度充电，盐浓度变得不均匀时，评估值取负值，然而当因为电池16被使用以被过度放电，盐浓度变得不均匀时取正值。

当电池在低SOC范围内使用时，高速率劣化具有被加速的特性。这是因为在低SOC范围内，电池负电极的膨胀和收缩变大，并且电池单元中的电解液更容易被推出，并且因此，电池单元表面中的盐浓度更容易变为不均匀。因此，可以想到当基于评估值(ΣD)评估高速率劣化作为进展时通过提高SOC的控制目标来增加SOC(在下文中，这种SOC控制将被称为“高速率劣化抑制控制”)。

然而，如果在没有任何例外的情况下执行高速率劣化抑制控制并且当高速率劣化被评估为进展时由此提高SOC的控制目标，则使EV行驶的距离能够变成不必要地较短，或者EV行驶能够变得不可能。

特别当充电方向上的电流在低SOC范围内流动时，高速率劣化也具有被加速的特性。当放电方向上的电流连续流动时，由电流在充电方向上的流动引起的高速率劣化转向恢复。

因此，在本实施例中，当HV模式当前被选择时并且当基于评估值(ΣD)将高速率劣化评估为进展时(例如，当评估值小于阈值时)ECU 26执行高速率劣化抑制控制。另一方面，当当前选择EV模式时，ECU 26不执行高速率劣化抑制控制。

结果，当其中当前选择其中由于被控制到下限SOC更容易被加速高速率劣化的HV模式时，能够有效地抑制高速率劣化。另一方面，在消耗SOC的EV模式中，放电比率大于充电，并且因此，由于连续放电，能够预期高速率劣化的恢复。因此，当当前选择EV模式时，不执行高速率劣化抑制控制。结果，能够实现高速率劣化的恢复，并且EV行驶是可能的直到SOC达到下限，并且因此能够确保EV行驶距离。

图2是图示电池16的SOC的转变的示例的曲线图。参考图2，在电池16由于外部充电而达到完全充电状态(SOC＝MAX)之后，在EV模式中的行驶在时间t0开始。

EV模式是其中主动消耗电池16的SOC的模式，并且基本上，消耗存储在电池16中的电力(即，主要是由外部充电产生的电能)。在EV模式下行驶期间，为了保持SOC发动机2不运转。具体地，例如，在EV模式期间将所请求的电池16的充电功率设置为零。结果，尽管由于诸如在混合动力车辆100的减速期间恢复的再生电力，和由发动机2的操作产生的电力而使SOC暂时增加，但是放电的比率相对大于充电，并且在整体而言，SOC随着行驶距离的增加而减小。

即使在EV模式中，当车辆功率(车辆驱动力)超过发动机启动阈值时发动机2运转。即使当车辆功率不超过发动机启动阈值时，在某些情况下也可以允许发动机2的操作，诸如在发动机2和尾气催化剂的预热期间。即，即使在EV模式下，EV行驶和HV行驶也是可能的。这种EV模式也可以称为“CD(电荷消耗)模式”。

当SOC在时间t3下降到下限SL时，控制模式从EV模式切换到HV模式(下面将描述从时间t1到时间t2的HVS模式)。HV模式是其中SOC被控制(维持)到下限SL的模式。具体地，当SOC下降低于下限SL时，发动机2运转(HV行驶)，并且当SOC增加时，发动机2停止(EV行驶)。以这种方式，在HV模式中，为了保持SOC发动机2运转。

即使在HV模式中，当SOC变高时发动机2停止。也就是说，HV模式不限于混合动力车辆100在发动机2持续运转的情况下行驶的HV行驶。即使在HV模式下，EV行驶和HV行驶是可能的。

HVS模式是其中根据用户的请求将SOC维持为高于下限SL的模式。在本示例中，在时间t1进行用户的请求，并且直到请求被取消的时间t2，在用户的请求时将SOC控制(维持)为值SC1(SC1＞SL)。对于转变到HVS模式的请求和取消请求例如是通过能够由用户操作的操作装置(未示出)的用户的输入。

在HVS模式中，当SOC下降低于值SC1时发动机2运转(HV行驶)，并且当SOC增加时发动机2停止(EV行驶)。以这种方式，同样在HVS模式中，发动机2运转以维持SOC。其中保持SOC的HV模式和HVS模式也可以统称为“CS(电荷维持)模式”。

即使在HVS模式中，与HV模式类似，当SOC变高时发动机2停止。也就是说，HVS模式也不限于其中混合动力车辆100在发动机2持续运转的情况下行驶的HV行驶。即使在HVS模式下，EV行驶和HV行驶是可能的。

EV模式中的发动机启动阈值优选地设置为大于HV模式和HVS模式中的发动机启动阈值。也就是说，EV模式下的混合动力车辆100的EV行驶的范围优选地大于HV模式和HVS模式中的混合动力车辆100的EV行驶的范围。因此，在EV模式中，能够进一步抑制发动机2的启动频率，并且能够进一步扩展EV行驶的机会。

在其中SOC被保持的HV模式和HVS模式中，基于电池16的SOC计算电池16的所请求的充电功率。例如，如图3中所图示，基于SOC(计算值)和控制目标SC(HV模式中的下限SL，和HVS模式中的值SC1)之间的差确定电池16的所请求的充电和放电功率。控制车辆驱动设备22以产生对应于车辆驱动力和所请求的充电功率之和的功率(车辆功率)。结果，在HV模式中SOC被控制为接近下限SL，并且在HVS模式中SOC被控制为接近值SC1。

当在当前选择HV模式的同时基于时间t4处的高速率劣化的评估值(ΣD)高速率劣化被评估为进展时，执行高速率劣化抑制控制并且SOC的控制目标从下限SL升高到规定值SC2(SC2>SL)。作为一个示例，下限SL被设置为近似SOC的20％，而规定值SC2被设置为近似SOC的50％。

图4是图示高速率劣化的评估值(ΣD)与SOC目标之间的关系的示例的曲线图。参照图4，当在当前选择HV模式的同时评估值(ΣD)作为负值增加并且评估值(ΣD)在时间t11达到阈值SDth(负值)时，SOC的控制目标(图3中的目标SC)从下限SL升高到值SC2。结果，抑制评估值(ΣD)的增加率(负方向上的增加)。尽管没有具体图示，但是可以根据评估值(ΣD)的增加(负方向上的增加)以逐步的方式升高SOC目标。

再次参照图2，在时间t5开始外部充电，并且SOC增加。当电池16在时间t6达到满充电状态(SOC＝MAX)时，外部充电结束。在本实施例中，当执行外部充电时，如果控制正在执行，则结束高速率劣化抑制控制。也就是说，当在执行高速率劣化抑制控制期间执行外部充电时，无论评估值(ΣD)如何都结束高速率劣化抑制控制(即使评估值已达到阈值SDth)。

当执行外部充电时，用户期望确保足够的EV行驶距离。然而，如果高速率劣化抑制控制正在(继续)执行，则SOC的控制目标高，并且因此，EV行驶距离能够变短，并且用户能够具有当SOC和SOC的控制目标之间的差(当执行高速率劣化抑制控制时的值SC2)被显示为SOC的剩余量时存储的电力的数量不足的不舒服的感觉。因此，在本实施例中，当执行外部充电时，如上所述结束高速率劣化抑制控制。结果，确保外部充电之后的EV行驶距离，并且抑制用户关于SOC的剩余量的显示的不舒服感。

在时间t7，外部充电结束，高速率劣化抑制控制未被执行，并且EV模式被选择。因此，确保外部充电之后的EV行驶距离，并且由于连续执行的EV行驶，期望恢复高速率劣化。

在本实施例中，即使当当前选择HVS模式时评估值(ΣD)达到阈值SDth(负值)，也不执行高速率劣化抑制控制。当当前选择HVS模式时，SOC保持高于下限SL，并且因此，抑制高速率劣化的进展。另外，例如，当期待确保SOC以使随后的EV行驶成为可能时，可以选择HVS模式。如果在这种情况下执行高速率劣化抑制控制，则SOC的控制目标高，并且因此，EV行驶距离能够变短，或者EV行驶能够变得不可能。因此，如上所述，在本实施例中，当当前选择HVS模式时，不执行高速率劣化抑制控制。

图5是图1中所图示的ECU 26的功能框图。参考图5，ECU 26包括SOC计算单元52、损坏量计算单元54、评估值计算单元56、存储单元58、确定单元60、SOC控制单元62、模式控制单元64、行驶控制单元66和外部充电控制单元68。

SOC计算单元52基于由电流传感器24(图1)检测到的电池16的电流I和/或由电压传感器(未示出)检测到的电池16的电压来计算电池16的SOC。诸如使用电流I的积分值的方法和使用指示电池16的开路电压(OCV)与电池16的SOC之间的关系的OCV-SOC曲线的方法的各种已知方法可以用作计算SOC的具体方法。

损坏量计算单元54基于输入到电池16中或从电池16输出的电流I和施加电流I的时间来计算由于电池16中的盐浓度的不均匀性导致的电池16的损坏量D。基于例如下面所指示的表达式(1)，以规定的周期Δt计算损坏量D。

D(N)＝D(N-1)-α×Δt×D(N-1)+(β/C)×I×Δt...(1)

在表达式(1)中，D(N)表示损坏量D的当前计算值，并且D(N-1)表示在当前计算之前计算的周期Δt的损坏量D的紧接在前述的计算值。D(N-1)在紧接在前述计算时存储在存储单元58中，并且在当前计算时从存储单元58读取。

表达式(1)中右侧的第二项，即，α×Δt×D(N-1)，是损坏量D的减少项，并且指示当盐浓度的非均匀性的程度被降低时的分量。α是遗忘系数，并且是与电池16的电解液中的离子的扩散速度对应的系数。遗忘系数α随着扩散速率变高而变大。α×Δt的值被设置为在从0到1的范围内。随着遗忘系数α变大(即，随着离子的扩散速度较高)，或者随着周期Δt变长，损坏量D的减少项采用较大值。

遗忘系数α取决于电池16的SOC或电池16的温度。遗忘系数α与电池16的SOC和温度之间的相关性通过例如实验预先获得并被存储在存储单元58中。然后，基于计算时电池16的SOC和温度设置遗忘系数α。例如，当电池16的温度恒定时，随着电池16的SOC较高，将遗忘系数α设置为较大的值，而当电池16的SOC恒定时，随着电池16的温度较高将遗忘系数α设置为较大的值。

表达式(1)中右侧的第三项，即(β/C)×I×Δt，是损坏量D的增加项，并且指示当盐浓度中非均匀性发生时的分量。β是电流系数，并且C表示极限阈值。当电流I较高时，或者周期Δt较长时，损坏量D的增加项取较大的值。

电流系数β和极限阈值C取决于电池16的SOC和电池16的温度。电流系数β和极限阈值C中的每一个与电池16的SOC和温度之间的相关性通过例如实验预先获得，并被存储在存储单元58中。然后，基于计算时电池16的SOC和温度设置电流系数β和极限阈值C。例如，当电池16的温度恒定时，随着电池16的SOC较高，极限阈值C被设置为较大的值，而当电池16的SOC恒定时，随着电池16的温度较高极限阈值C被设置为较大的值。

如上所述，盐浓度的不均匀性的发生和盐浓度的不均匀性的程度的降低分别由上述增加项和减少项来表达，并且使用增加项和减少项计算当前损坏量D。这使其能够适当地获得盐浓度的不均匀性度的变化(增加和减少)，其被认为是高速率劣化的因素。

评估值计算单元56计算指示电池16的高速率劣化程度的评估值ΣD。使用由损坏量计算单元54计算的损坏量D的积分值来评估高速率劣化的进展状态。评估值ΣD基于例如下面指示的表达式(2)来计算。

ΣD(N)＝γ×ΣD(N-1)+η×D(N)...(2)

在表达式(2)中，ΣD(N)表示评估值的当前计算值，并且ΣD(N-1)表示作为在当前计算之前的计算的周期Δt的评估值的紧接前面的计算值。γ是衰减系数，并且η是校正系数。ΣD(N-1)在紧接前面的计算时存储在存储单元58中，并且在当前计算时从存储单元58读取。衰减系数γ和校正系数η被预先存储在存储单元58中，并在当前计算时从存储单元58读取。

衰减系数γ被设置为小于1的值。鉴于在计算当前评估值ΣD(N)时紧接前述评估值ΣD(N-1)被减小的事实，以这种方式设置衰减系数γ，因为盐的浓度的不均匀性的程度随着时间的推移被离子的扩散降低。校正系数η被适当地设置。

当使用电池16使得被过度充电时，由于过度充电以上述方式计算的评估值ΣD随着盐浓度的不均匀性的程度增加在负方向(负值)上增加。当使用电池16使得被过度放电时，评估值ΣD由于过度放电随着盐浓度的不均匀性的程度的增加而在正方向(正值)上增加。

确定单元60确定由评估值计算单元56计算的评估值ΣD是否达到阈值SDth(图4)。如上所述，特别当充电方向上的电流在低SOC范围内流动时，高速率劣化具有被加速的特性。具体地，确定单元60确定评估值ΣD是否在负方向上增加并且下降低于阈值SDth(负值)。

模式控制单元64控制EV模式、HV模式和HVS模式当中的切换。具体地，当外部充电结束时，模式控制单元64选择EV模式。当作为在EV模式下行驶的结果SOC下降到下限SL时，模式控制单元64将控制模式从EV模式切换到HV模式。另外，模式控制单元64根据用户的请求选择HVS模式。当在EV模式期间发出上述请求时，SOC保持在此时的值。当在HV模式期间发出上述请求时，SOC可以保持在比下限SL高了规定量的值，或者例如可以使切换到HVS模式不可能。

SOC控制单元62从模式控制单元64接收模式选择信息，并且还从确定单元60接收由确定单元60做出的确定结果。当当前选择HV模式时并且当在确定单元60中确定评估值ΣD达到阈值SDth时，SOC控制单元62将SOC的控制目标从下限SL升高到值SC2(SC2＞SL)(高速率劣化抑制控制)。

行驶控制单元66基于车辆速度和加速器位置计算车辆驱动力(请求值)。行驶控制单元66从模式控制单元64接收模式选择信息，并且当当前选择HV模式或HVS模式时，还基于SOC(图3)计算所请求的电池16的充电功率，并计算对应于车辆驱动力和所需充电功率之和的车辆功率。当当前选择EV模式时，行驶控制单元66使用车辆驱动力作为车辆功率。

当车辆功率低于发动机启动阈值时，行驶控制单元66控制车辆驱动设备22以执行EV行驶。另一方面，当车辆功率等于或高于发动机启动阈值时，行驶控制单元66控制车辆驱动设备22以操作发动机2并执行HV行驶。在这种情况下，当来自发动机2的输出高于车辆功率时，电池16通过电力被充电，然而当车辆功率高于来自发动机2的输出时，电力从被电池16放电。

当制动被应用于混合动力车辆100时或当混合动力车辆100在下坡上行驶时，行驶控制单元66控制车辆驱动设备22(电动发电机10和电力转换器20)，使得电动发电机10产生电力并且产生制动力。

SOC控制单元62从行驶控制单元66获得车辆驱动设备22的发电情况。当车辆驱动设备22的发电持续规定时间段时，如果高速率劣化抑制控制正在执行则SOC控制单元62结束高速率劣化抑制控制。例如，当电动发电机10的再生发电由于在下坡上连续行驶持续规定时间段时，高速率劣化抑制控制结束。

当在下坡上的行驶继续时，用户期望恢复足够量的电力并且确保足够的EV行驶距离。然而，如果高速率劣化抑制控制正在(继续)执行，则SOC的控制目标高，并且因此，EV行驶距离能够变短，并且用户能够具有关于如上所述的SOC的剩余量的显示的不舒服感觉。因此，在本实施例中，当车辆驱动设备22的发电(主要是，电动发电机10的再生发电)持续规定时间段时，高速率劣化抑制控制结束，并且因此，在规定时间段的流逝之后的EV行驶距离被确保。

当在将外部电源连接到连接装置30期间满足规定的充电执行条件时，外部充电控制单元68执行外部充电。具体地，外部充电控制单元68控制充电器28，使得充电器28将从电连接到连接装置30的外部电源供应的电力转换成具有电池16的电压电平的电力，并将电力输出到电池16。

当SOC控制单元62从外部充电控制单元68接收到已经执行外部充电的通知时，如果高速率劣化抑制控制正在执行，则SOC控制单元62结束高速率劣化抑制控制。与在下坡上连续行驶之后类似，用户期望在外部充电之后确保足够的EV行驶距离。因此，在本实施例中，当执行外部充电时，高速率劣化抑制控制结束，并且因此，确保外部充电之后的EV行驶距离。

图6是图示由ECU 26执行的高速率劣化抑制控制的处理过程的示例的流程图。流程图中所图示的过程从主程序被调用并以规定的周期Δt执行。

参考图6，ECU 26使用电流传感器24检测输入到电池16或从电池16输出的电流I(步骤S10)。接下来，ECU 26计算电池16的SOC(步骤S20)。注意，可以通过各种已知方法计算SOC。

随后，ECU 26通过使用上述表达式(1)，基于在步骤S10中检测到的电流I和在步骤S20中计算的SOC来计算电池16的损坏量D(步骤S30)。然后，ECU 26通过使用上述表达式(2)，基于在步骤S30中计算出的损坏量D，计算指示电池16的高速率劣化程度的评估值ΣD(步骤S40)。

接下来，ECU 26确定当前选择EV模式、HV模式和HVS模式的哪种控制模式(步骤S50)。当确定当前选择HV模式(步骤S50中的“HV”)时，ECU 26确定评估值ΣD是否小于阈值SDth(负值)(步骤S60)。

当确定评估值ΣD小于阈值时(步骤S60中的是)，ECU 26开启指示执行高速率劣化抑制控制的控制执行标志(步骤S70)，并且将SOC的控制目标从下限SL升高到值SC2(图2)(步骤S80)。结果，SOC从下限SL增加，并且抑制高速率劣化。

当在步骤S60中确定评估值ΣD等于或大于阈值SDth时(评估值ΣD未达到阈值SDth)(步骤S60中的否)，在没有执行步骤S70和S80的情况下过程返回。

当在步骤S50中确定当前选择EV模式或HVS模式(步骤S50中的“EV、HVS”)时，ECU26关闭控制执行标志(步骤S90)。也就是说，当当前选择EV模式或HVS模式时，不执行高速率劣化抑制控制。

图7是图示关于是否结束高速率劣化抑制控制的确定的示例的流程图。流程图中所图示的过程从主程序被调用并以规定的周期Δt执行。

参考图7，ECU 26确定指示执行高速率劣化抑制控制的控制执行标志是否开启(步骤S110)。当控制执行标志已经关闭时(步骤S110中的否)，高速率劣化抑制控制不在执行中，并且因此，过程返回。

当在步骤S110中确定控制执行标志开启时(步骤S110中的是)，ECU 26确定是否已经执行外部充电(步骤S120)。例如，当外部电源侧上的连接装置(诸如连接器)从连接装置30(图1)上被分开时，确定已经执行外部充电。

当确定已经执行外部充电时(步骤S120中的是)，ECU 26关闭控制执行标志(步骤S150)。结果，结束高速率劣化抑制控制。因此，SOC的目标从值SC2(图2)返回到正常下限SL。

当在步骤S120中确定未执行外部充电时(步骤S120中的否)，ECU 26确定车辆驱动设备22的发电是否已经持续规定时间段(步骤S130)。例如，当由于在下坡上连续行驶由电动发电机10进行的再生发电持续规定时间段时，确定发电已经持续规定时间段。在步骤S120中确定不执行外部充电包括不开始外部充电的情况。

当在步骤S130中确定车辆驱动设备22的发电已经持续规定时间段时(步骤S130中的是)，ECU 26将过程移至步骤S150并且关闭控制执行标志。即，类似地，当车辆驱动设备22的发电持续规定时间段时，高速率劣化抑制控制结束，并且SOC的目标返回到下限SL。

当在步骤S130中确定车辆驱动设备22的发电没有持续规定时间段时(步骤S130中的否)，ECU 26确定SOC是否高于规定值(步骤S140)。即使当高速率劣化抑制控制结束时，规定值也被设置为能够被预期由于在随后的EV模式中的连续放电而导致的高速率劣化的恢复的水平。

当在步骤S140中确定SOC高于规定值时(步骤S140中的是)，ECU 26将过程移至步骤S150并且关闭控制执行标志。即，结束高速率劣化抑制控制，并且SOC的目标返回到下限SL。假设这样的情况是，例如，在高速率劣化抑制控制期间执行车辆驱动设备22的发电并且SOC恢复到高水平的情况，尽管发电不持续规定时间段。

如上所述，在本实施例中，当当前选择HV模式并且当基于高速率劣化的评估值ΣD将电池16评估为劣化时，用于通过使SOC的控制目标高于SOC的下限来增加SOC的高速率劣化抑制控制被执行。这使得能够抑制由于SOC被控制到下限而导致的高速率劣化的加速。

当当前选择EV模式时，即使评估值ΣD达到阈值，也不执行高速率劣化抑制控制。结果，EV行驶是可能的，直到SOC达到下限，并且因此，能够确保EV行驶距离。

另外，在本实施例中，当当前选择HVS模式时，不执行高速率劣化抑制控制。这使其能够抑制高速率劣化的进展并确保EV行驶距离。

此外，在本实施例中，当执行外部充电时或者当车辆驱动设备22的发电持续规定时间段时，结束高速率劣化抑制控制。这使其能够确保在外部充电之后或在下坡上连续行驶之后的EV行驶距离并且抑制用户关于显示SOC的剩余量的不舒服感。

在上述实施例中，提供充电器28，其被配置成将从外部电源供应的电力转换成具有电池16的电压电平的电力。然而，不需要提供这样的充电器28，并且电池16可以使用DC外部电源被直接(没有电力转换)充电。

另外，在上述实施例中，当当前选择HVS模式时，不执行高速率劣化抑制控制。然而，可以包括SOC的条件。例如，如果在当前选择HVS模式时SOC高于规定值，则可以结束高速率劣化抑制控制，并且如果当HVS模式当前被选择时SOC等于或低于规定值，则可以继续高速率劣化抑制控制。

尽管上面已经描述本公开的实施例，但是应该理解，这里公开的实施例在每个方面都是说明性的而非限制性的。本公开的范围由权利要求的项限定，并且旨在包括在与权利要求的项等效的范围和含义内的任何修改。

Claims (5)

1.一种电动车辆，包括：

车辆驱动设备，所述车辆驱动设备被配置成通过接收电力来产生车辆驱动力并且被配置用于发电；

二次电池，所述二次电池被配置成与所述车辆驱动设备交换电力；以及

控制器，所述控制器被配置成当所述二次电池的SOC在EV模式期间降低到下限时将控制模式切换到HV模式，所述HV模式是所述SOC被控制到所述下限的模式，所述EV模式是所述SOC被消耗的模式，

所述控制器还被配置成：

计算指示由于所述二次电池中的盐浓度的不均匀性导致的所述二次电池的劣化程度的评估值；

当所述HV模式被选择时并且当基于所述评估值将所述二次电池评估为劣化时执行劣化抑制控制，所述劣化抑制控制是用于通过使所述SOC的控制目标高于所述下限来增加所述SOC的控制；并且

当所述EV模式被选择时，不将所述控制模式切换到所述HV模式直至所述SOC降低至所述下限，即便所述二次电池基于所述评估值被评估为劣化。

2.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，

所述控制器还被配置成：

根据用户的请求来将所述控制模式切换到HVS模式，在所述HVS模式中，所述SOC被保持为高于所述下限；并且

当所述HVS模式被选择时，不将所述控制模式切换到所述HV模式直至所述SOC降低至所述下限，即便所述二次电池基于所述评估值被评估为劣化。

3.根据权利要求1或者2所述的电动车辆，还包括：

充电装置，所述充电装置被配置成通过所述车辆的外部的电源对所述二次电池充电，其中，

当执行使用所述充电装置对所述二次电池进行的充电时，所述控制器被配置成如果所述劣化抑制控制正在执行中则结束所述劣化抑制控制。

4.根据权利要求1或者2所述的电动车辆，其中，

当所述车辆驱动设备的发电持续了规定时间段时，所述控制器被配置成如果所述劣化抑制控制正在执行中则结束所述劣化抑制控制。

5.一种电动车辆的控制方法，

所述电动车辆包括：

车辆驱动设备，所述车辆驱动设备被配置成通过接收电力来产生车辆驱动力并且被配置用于发电；以及

二次电池，所述二次电池被配置成与所述车辆驱动设备交换电力，

所述电动车辆被配置成当所述二次电池的SOC在EV模式期间降低到下限时将控制模式切换到HV模式，所述HV模式是所述SOC被控制到所述下限的模式，所述EV模式是所述SOC被消耗的模式，

所述控制方法包括：

计算指示由于所述二次电池中的盐浓度的不均匀性导致的所述二次电池的劣化程度的评估值；并且

当所述HV模式被选择时并且当基于所述评估值将所述二次电池评估为劣化时执行劣化抑制控制，所述劣化抑制控制是通过使所述SOC的控制目标高于所述下限来增加所述SOC的控制，

当所述EV模式被选择时，不将所述控制模式切换到所述HV模式直至所述SOC降低至所述下限，即便所述二次电池基于所述评估值被评估为劣化。

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