CN110861537A - 一种电池冷却控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池冷却控制装置，该电池冷却控制装置在具有发动机以及马达的电动车辆中，可以在抑制电池劣化的同时，提高EV巡航距离。电池冷却控制装置，具有：ECU(11)，其可以将车辆(1)的行驶模式在使电动发电机(12)运行来使车辆(1)行驶的EV行驶模式，与在使电动发电机(12)以及发动机(14)运行来使车辆(1)行驶的HEV行驶模式之间切换，此外，基于BMU(16)的检测结果，当电池(14)的温度达到预设的冷却开始温度时，输出冷却开始指令，当电池(14)的温度达到预设的冷却停止温度时，输出冷却停止指令。ECU(11)，在EV行驶模式与HEV行驶模式之间，改变冷却开始温度的值以及冷却停止温度的值。

Description

一种电池冷却控制装置
技术领域
本发明涉及一种具有发动机以及马达的电动车辆所具有的电池冷却控制装置。
背景技术
在普通的电动车辆(例如，混合动力车辆或者插电式混合动力车辆)中，设置有用于给马达供电的电池，为了抑制电池因高温而劣化，还设置有冷却该电池的冷却装置。
例如，在JP-A-2005-204481以及JP-A-2011-219005中，公开了一种可以在两种行驶模式中进行选择的电动车辆，在行驶所使用的耗电量较多的行驶模式中，通过冷却装置来提高对于电池的冷却能力的技术。
当通过冷却装置开始对电池进行冷却时，耗电量增加，即，电效率(各种电源、电池等的电力能源每单位容量的行驶距离)恶化，从而使EV巡航距离(电池充满电状态可以行驶的距离)降低。因此，无法在抑制电池劣化的同时增加EV巡航距离。例如，在上述专利文献JP-A-2005-204481、JP-A-2011-219005中，在选择行驶所使用的耗电量较大的行驶模式时，为了提高冷却装置的冷却能力，冷却装置的耗电量也变大。因此，EV巡航距离大幅减小。
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明鉴于上述技术课题而做成。本发明的目的在于提供一种能够在抑制电池劣化的同时，增加EV巡航距离的电池冷却控制装置。
发明效果
解决上述课题的本发明第一方式的电池冷却控制装置，其设置于具有内燃机，可以输出行驶用动力的旋转电机，以及与旋转电机进行电力供给以及电力接收的蓄电装置的车辆上，对蓄电装置进行冷却，其特征在于，具有：
蓄电装置管理部，其构成为检测所述蓄电装置的温度；
电子控制部，其构成为将所述车辆的行驶模式，可以在使所述内燃机停止使所述旋转电机运行来使所述车辆行驶的EV行驶模式，与使所述内燃机以及所述旋转电机运行来使所述车辆行驶的HEV行驶模式之间切换的同时，基于所述蓄电装置管理部的检测结果，当所述蓄电装置的温度达到预设的冷却开始温度时，输出冷却开始指令，当所述蓄电装置的温度达到预设的冷却停止温度时，输出冷却停止指令；
冷却系统，其构成为在接收所述冷却开始指令时，开始对所述蓄电装置进行冷却，在接收所述冷却停止指令时，停止对所述蓄电装置进行冷却；
其中，所述电子控制部，其构成为根据在所述EV行驶模式下行驶还是在所述HEV行驶模式下行驶来变更所述冷却开始温度以及所述冷却停止温度的设定值。
解决上述课题的本发明第二方式的电池冷却控制装置，在上述第一方式的电池冷却控制装置中，所述电子控制部，将在所述EV行驶模式下的所述冷却开始温度设定为比在所述HEV行驶模式下的所述冷却开始温度高的值的同时，将在所述EV行驶模式下的所述冷却停止温度设定为在所述HEV行驶模式下的所述冷却停止温度以上的值。
解决上述课题的本发明第三方式的电池冷却控制装置，在上述第一或者第二方式的电池冷却控制装置中，所述电子控制部，在所述HEV行驶模式下具有：并联行驶模式，其通过所述内燃机以及所述旋转电机的动力来使所述车辆行驶，串联行驶模式，其使用由内燃机产生的电力来使所述旋转电机运行从而使所述车辆行驶，其构成为可以将行驶模式在并联行驶模式与串联行驶模式之间进行切换。
解决上述课题的本发明第四方式的电池冷却控制装置，在上述第三方式的电池冷却控制装置中，所述电子控制部，其构成为将在所述串联行驶模式下的所述冷却开始温度，设定为在所述并联行驶模式下的所述冷却开始温度以上的值同时，将在所述串联行驶模式下的所述冷却停止温度设定为在所述并联行驶模式下的所述冷却停止温度以上的值。
解决上述课题的本发明第五方式的电池冷却控制装置，在上述第二至第四方式中的任意一项所述的电池冷却控制装置中，所述蓄电装置管理部，其构成为检测所述蓄电装置的充电率，所述电子控制部，在所述EV行驶模式下，基于所述蓄电装置管理部的检测结果，将所述充电率大于规定值时的所述冷却开始温度设定为高于所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却开始温度的值，将所述充电率大于所述规定值时的所述冷却停止温度设定为在所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却停止温度以上的值。
解决上述课题的本发明第六方式的电池冷却控制装置，在上述第二至第四方式中的任意一项所述的电池冷却控制装置中，所述蓄电装置管理部，其构成为检测所述蓄电装置的充电率，电子控制部，在所述串联行驶模式中，基于所述蓄电装置管理部的检测结果，将所述充电率大于规定值时的所述冷却开始温度设定为高于所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却开始温度的值，将所述充电率大于所述规定值时的所述冷却停止温度设定为在所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却停止温度以上的值。
解决上述课题的本发明第七方式的电池冷却控制装置，在上述第二至第四方式中的任意一项所述的电池冷却控制装置中，所述蓄电装置管理部，其构成为检测所述蓄电装置的充电率，所述电子控制部，在所述并联行驶模式下，基于所述蓄电装置管理部的检测结果，将所述充电率大于规定值时的所述冷却开始温度设定为高于所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却开始温度的值，将所述充电率大于所述规定值时的所述冷却停止温度设定为在所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却停止温度以上的值。
解决上述课题的本发明第八方式的电池冷却控制装置，在上述第五方式所述的电池冷却控制装置中，所述电子控制部，其构成为将在所述EV行驶模式下的所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却开始温度设定为在所述HEV行驶模式下的所述冷却开始温度以上，将在所述EV行驶模式下的所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却停止温度设定为在所述HEV行驶模式下的所述冷却停止温度以上。
本发明的电池冷却控制装置能够在抑制电池劣化的同时，增加EV巡航距离。
附图说明
图1是本发明实施例1对安装有电池冷却控制装置的车辆的主要构成进行说明的框图。
图2是本发明实施例1中对由ECU确定的各设定温度的处理进行说明的流程图。
图3是本发明实施例2中对由ECU确定的各设定温度的处理进行说明的流程图。
具体实施方式
以下，通过实施例，参照附图，对根据本发明的电池冷却控制装置进行说明。
实施例1
图1是对实施例1安装有电池冷却控制装置的车辆的主要构成进行说明的框图。如图1所示，车辆1主要具有：ECU(Electronic Control Unit：电子控制部)；11、电动发电机(旋转电机)；12、逆变器；13、电池(蓄电装置)；14、发动机(内燃机)；15、BMU(BatteryManagement Unit：蓄电装置管理部)；16、冷却系统17。
ECU 11基于来自设置于车辆1上的各种传感器的信息，把握车辆1的运行状态，基于掌握的运行状态综合控制安装于车辆1上的各种装置。此外，使用例如CAN(ControllerArea Network)信号，作为ECU 11的输入/输出信号。CAN信号是指通过与ECU 11连接的通信线进行传送的信号。此外，ECU 11进行后述车辆1的各行驶模式的切换。
电动发电机12通过逆变器13与电池14进行连接，基于来自ECU 11的指令而被驱动，在与电池14之间进行电力供给与接收。此外，电动发电机12可以输出车辆1的行驶用动力。此外，通常称为EV行驶模式的行驶模式为使发动机15停止并且使电动发电机12运行的车辆行驶模式。
发动机15基于来自ECU 11的指令运行，发动机15能够输出车辆1的行驶用动力。通常称为并联行驶模式的行驶模式为车辆1使用发动机15以及电动发电机12的动力来行驶。
此外，通常称为串联行驶模式的行驶模式，通过使发动机15运行来发电，产生的电力供给至电动发电机12，仅通过使用该电力运行的电动发电机12的动力来使车辆1自身行驶。
上述使发动机15与电动发电机12运行来使车辆1行驶的并联行驶模式与串联行驶模式统称为HEV行驶模式。以上所述的EV行驶模式以及HEV行驶模式(包括并联行驶模式与串联行驶模式)可以通过ECU 11进行切换。
BMU 16与ECU 11以及电池14连接，来进行电池14的温度、充电率(以下称为SOC(States Of Charge))、电压以及电流的测量以及管理，并将该信息传递至ECU 11。
冷却系统17与ECU 11连接，基于来自ECU 11的指令来冷却电池14。
此外，在本实施例的ECU 11中，预设了开始对电池14进行冷却的温度即冷却开始温度以及停止对电池14进行冷却的温度即冷却停止温度。基于BMU 16的检测结果，ECU 11当电池14的温度达到冷却开始温度时，输出冷却开始指令，当电池14的温度达到冷却停止温度时，输出冷却停止指令。
冷却系统17，从ECU 11接受上述冷却开始指令时，开始对电池14进行冷却，从ECU11接受上述冷却停止指令时，停止对电池14进行冷却。
此外，ECU 11，在EV行驶模式与HEV行驶模式之间，变更冷却开始温度以及冷却停止温度的设定值。具体地，ECU 11将在EV行驶模式下的冷却开始温度的设定值设定为高于在HEV行驶模式下的冷却开始温度的设定值，将在EV行驶模式下的冷却停止温度的设定值设定为在HEV行驶模式下的冷却停止温度的设定值以上的值。
此外，ECU 11即使在HEV行驶模式中，在串联行驶模式与并联行驶模式之间，变更冷却开始温度以及冷却停止温度的设定值。具体地，ECU 11将冷却开始温度以及冷却停止温度设定为在串联行驶模式下的设定值在并联行驶模式下的设定值以上的值。
以下，参照图2中的流程图，对由ECU 11确定的各设定温度的处理(运行)进行具体描述。
首先，在步骤S1中，判断车辆1是否在EV行驶模式下行驶。如果车辆1在EV行驶模式下行驶，则处理移至步骤S4。否则，处理移至步骤S2。
在步骤S2中，判断车辆1是否在串联行驶模式下行驶。如果车辆1在串联行驶模式下行驶，则处理移至步骤S5。否则，处理移至步骤S3。
在步骤S3中，判断车辆1是否在并联模式下行驶。如果车辆1在并联行驶模式下行驶，则处理移至步骤S6。否则，处理移至步骤S7。
在步骤4中，将冷却开始温度设定为Te1，将冷却停止温度设定为Te2。
在步骤5中，将冷却开始温度设定为Ts1，将冷却停止温度设定为Ts2。
在步骤6中，将冷却开始温度设定为Tp1，将冷却停止温度设定为Tp2。
此外，如上所述，将上述各冷却开始温度设定为满足Te1>Ts1≧Tp1，将各冷却停止温度设定为满足Te2≧Ts2≧Tp2。
在步骤S7中，保持冷却开始温度以及冷却停止温度的值(上次值)。该步骤7，假设为进行行驶模式切换的过渡阶段，或者，例如，通讯设备出现故障等无法具体指定行驶模式的情况。
ECU 11基于步骤S1至S7所确定的冷却开始温度以及冷却停止温度，对冷却系统17发送对电池14进行的冷却开始指令以及冷却停止指令。
即，在本实施例中，在ECU 11中，根据汽车1在EV行驶模式，串联行驶模式还是并联行驶模式下行驶，变更电池14的冷却开始温度以及冷却停止温度的设定值。
电池14的产热量，在EV行驶模式下大于在串联行驶模式下以及在并联行驶模式下。通过将冷却开始温度设定为在EV行驶模式下高于在串联行驶模式下以及并联行驶模式下时，能够延长EV可巡航距离以及时间(不降低电效率)。
此外，通过将电池14的温度在串联行驶模式下以及并联行驶模式下抑制为较低，因此在长距离行驶过程中，可以防止电池14的温度保持在较高程度，以此抑制电池14劣化。
如上所述，在根据本实施例的电池冷却控制装置中，能够在抑制电池劣化的同时，增加车辆EV的巡航距离(提高电效率)。
此外，在本实施例中，在使车辆1停止对电池14进行充电的普通充电情况下，与急速充电的情况相比，可以进行更强力的冷却(由于用户在急速充电情况下想要快速完成充电，为了避免因冷却而使系统运行从而延长了充电完成的时间，因此不进行强力冷却)。
[实施例2]
本实施例2中的ECU，在实施例1中的ECU 11的基础上进一步增加了其他功能。以下，参照图3中的流程图，对由实施例2中的ECU确定冷却开始温度以及冷却停止温度的处理(运行)进行说明。
首先，在步骤S1中，与实施例1同样，判断车辆1是否在EV行驶模式下行驶。如果车辆1在EV行驶模式下行驶，则处理移至步骤S1a。否则，处理移至步骤S2。
在步骤S1a中，基于实施例1中通过BMU进行的电池14的SOC检测结果，判断电池14的SOC是否比预设的规定值大。当电池14的SOC大于规定值时，处理移至步骤S4。当电池14的SOC在规定值以下时，处理移至步骤S4a。
在步骤S4中，与实施例1中一样，将冷却开始温度设定为Te1，将冷却停止温度设定为Te2。
在步骤S4a中，将冷却开始温度设定为Te3，将冷却停止温度设定为Te4。
此外，其他步骤与实施例1中相同，在此不再赘述。
将各冷却开始温度设定为满足Te1>Te3≧Ts1≧Tp1，将各冷却停止温度设定为满足Te2≧Te4≧Ts2≧Tp2(Ts1、Ts2、Tp1以及Tp2所示的温度参照实施例1)。
此外，虽然在图3中，仅在步骤S1中判断车辆1在EV行驶模式下行驶时，根据SOC的状态，变更冷却开始温度以及冷却停止温度(步骤S1a、S4以及S4a)，对此，在步骤S2中，判断车辆1在串联行驶模式下行驶时，此外，在步骤S3中，判断车辆1在串联行驶模式下行驶时，也可以进行相同的处理。
这样，本实施例的ECU，除了行驶模式，也要考虑电池14的SOC状态，来变更电池14的冷却开始温度以及冷却停止温度的设定值。具体地，将冷却开始温度设定为：其在SOC大于规定值时的设定值高于SOC在规定值以下时的设定值，将冷却停止温度设定为：其在SOC大于规定值时的设定值为SOC在规定值以下时的设定值以上的值。
此外，冷却开始温度以及冷却停止温度，在EV行驶模式下的SOC在上述规定值以下时的设定值设定为在HEV行驶模式下的设定值以上的值。(与上述不等式中Te3≧Ts1≧Tp1，Te4≧Ts2≧Tp2的部分相对应)。
即，SOC较低意味着，无论在那种情况下，行驶模式即将切换到使用发动机进行行驶的模式。因此，此时电池消耗量的增加或者减少不会对整体的EV巡航距离造成很大的影响。因此，在本实施例中，只要SOC处于较低状态，可以忽略其对EV巡航距离减少所造成的影响，较早便开始对电池进行冷却(在较低温度)来抑制电池劣化。
此外，上述规定值，可以设定为充满电状态的一半左右，或者，可以随意对该值进行变更。
本实施例的电池冷却控制装置，除了上述行驶模式以外也要考虑SOC状态，从而能够在抑制电池劣化的同时增加EV巡航距离(增加电效率)。
本发明优选作为一种具有发动机以及马达的电动车辆所具有的电池冷却控制装置。

Claims (8)

1.一种电池冷却控制装置，其设置于具有内燃机，可以输出行驶用动力的旋转电机，以及与该旋转电机进行电力供给以及电力接收的蓄电装置的车辆上，冷却该蓄电装置，其特征在于，具有：
蓄电装置管理部，其构成为检测所述蓄电装置的温度；
电子控制部，其构成为，将所述车辆的行驶模式，可以在使所述内燃机停止使所述旋转电机运行来使所述车辆行驶的EV行驶模式，与使所述内燃机以及所述旋转电机运行来使所述车辆行驶的HEV行驶模式之间切换的同时，基于所述蓄电装置管理部的检测结果，当所述蓄电装置的温度达到预设的冷却开始温度时，输出冷却开始指令，当所述蓄电装置的温度达到预设的冷却停止温度时，输出冷却停止指令；
冷却系统，其构成为在接收所述冷却开始指令时，开始对所述蓄电装置进行冷却，在接收所述冷却停止指令时，停止对所述蓄电装置进行冷却；
其中，所述电子控制部，其构成为根据在所述EV行驶模式下行驶还是在所述HEV行驶模式下行驶来改变所述冷却开始温度以及所述冷却停止温度的设定值。
2.根据权利要求1所述的电池冷却控制装置，其特征在于，
所述电子控制部构成为将在所述EV行驶模式下的所述冷却开始温度设定为高于在所述HEV行驶模式下的所述冷却开始温度的值，将在所述EV行驶模式下的所述冷却停止温度设定为在所述HEV行驶模式下的所述冷却停止温度以上的值。
3.根据权利要求1或2所述的电池冷却控制装置，其特征在于，
所述HEV行驶模式具有：
并联行驶模式，其通过所述内燃机以及所述旋转电机的动力来使所述车辆行驶；
串联行驶模式，其使用由所述内燃机产生的电力来使所述旋转电机运行从而使所述车辆运行，
所述电子控制部，其构成为可以将行驶模式在所述并联行驶模式与所述串联行驶模式之间切换。
4.根据权利要求3所述的电池冷却控制装置，其特征在于，
所述电子控制部，将在所述串联行驶模式下的所述冷却开始温度设定为在所述并联行驶模式下的所述冷却开始温度以上的值同时，将在所述串联行驶模式下的所述冷却停止温度设定为在所述并联行驶模式下的所述冷却停止温度以上的值。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的电池冷却控制装置，其特征在于，
所述蓄电装置管理部，其构成为检测所述蓄电装置的充电率，
所述电子控制部，其构成为，在所述EV行驶模式下，基于所述蓄电装置管理部的检测结果，将所述充电率大于规定值时的所述冷却开始温度设定为高于所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却开始温度的值，将所述充电率大于所述规定值时的所述冷却停止温度设定为在所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却停止温度以上的值。
6.根据权利要求3或4所述的电池冷却控制装置，其特征在于，
蓄电装置管理部，其构成为检测所述蓄电装置的充电率；
所述电子控制部，其构成为，在串联行驶模式下，基于所述蓄电装置管理部的检测结果，将所述充电率大于规定值时的所述冷却开始温度设定为高于所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却开始温度的值，将所述充电率大于所述规定值时的所述冷却停止温度设定为在所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却停止温度以上的值。
7.根据权利要求3或4所述的电池冷却控制装置，其特征在于，
所述蓄电装置管理部，其构成为检测所述蓄电装置的充电率；
所述电子控制部，其构成为，在所述并联行驶模式下，基于所述蓄电装置管理部的检测结果，将所述充电率大于规定值时的所述冷却开始温度设定为高于所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却开始温度的值，将所述充电率大于所述规定值时的所述冷却停止温度设定为在所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却停止温度以上的值。
8.根据权利要求5所述的电池冷却控制装置，其特征在于，
所述电子控制部，其构成为，将在所述EV行驶模式下的所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却开始温度设定为在所述HEV行驶模式下的所述冷却开始温度以上，
将在所述EV行驶模式下的所述充电率在所述规定值以下时的所述冷却停止温度设定为在所述HEV行驶模式下的所述冷却停止温度以上。
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