CN111071045B - 车辆、二次电池的老化评价装置及老化评价方法 - Google Patents

车辆、二次电池的老化评价装置及老化评价方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111071045B
CN111071045B CN201910729755.8A CN201910729755A CN111071045B CN 111071045 B CN111071045 B CN 111071045B CN 201910729755 A CN201910729755 A CN 201910729755A CN 111071045 B CN111071045 B CN 111071045B
Authority
CN
China
Prior art keywords
capacity
secondary battery
vehicle
battery
display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910729755.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111071045A (zh
Inventor
久保和树
内田义宏
泉纯太
内山正规
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN111071045A publication Critical patent/CN111071045A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111071045B publication Critical patent/CN111071045B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3646—Constructional arrangements for indicating electrical conditions or variables, e.g. visual or audible indicators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/488—Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/16—Driver interactions by display
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供车辆、二次电池的老化评价装置及老化评价方法，车辆具备：二次电池，作为动力源而搭载于所述车辆；及显示装置，构成为显示指标，该指标表示当前时间点的所述二次电池的容量相对于所述二次电池的基准容量的比率即所述当前时间点的所述二次电池的容量维持率。所述基准容量基于在所述车辆的制造后经过了预定期间时的所述二次电池的假想容量而预先设定。

Description

车辆、二次电池的老化评价装置及老化评价方法
技术领域
本公开涉及车辆、二次电池的老化评价装置及老化评价方法。
背景技术
在混合动力车及电动汽车等车辆搭载有二次电池作为电动机的驱动源(动力源)。已知二次电池随着时间的经过而老化，二次电池的内部电阻增加或二次电池的充满电容量减少。因此，提出了用于推定二次电池的老化状态的各种技术。例如日本特开2018-29430公开了用于提高二次电池的老化状态的推定精度的技术。
当二次电池的老化进展而二次电池的充满电容量减少时，由于蓄积于二次电池的电力而车辆能够行驶的距离(所谓EV行驶距离)减少。而且，当二次电池的充满电容量减少时，在行驶期间由于再生控制而能够回收的电力减少，因此在混合动力车辆中存在导致燃耗恶化的可能性。因此，随着二次电池的老化加剧而车辆的价值降低。由此，二次电池的老化状态无论是对于使用者来说还是对于车辆的制造厂商(或二手车的售卖厂商等)来说都可以说是重大的事情。
作为表示二次电池的老化状态的指标，多使用二次电池的容量维持率。通常，二次电池的容量维持率由当前时间点的二次电池的充满电容量相对于二次电池的初始状态(二次电池的制造时)的充满电容量的比率来表示。
二次电池的初始状态的充满电容量以二次电池的制造变动等为起因而按照各车辆不同。因此，在多个车辆间对二次电池的容量维持率进行比较的情况下，即使容量维持率表示相同的值，老化后的二次电池的充满电容量也可能会不同。这样的话，基于二次电池的容量维持率可能无法准确地评价二次电池的老化状态(换言之，车辆的价值)。
发明内容
本公开提供一种能够准确地评价二次电池的老化状态的车辆、二次电池的老化评价装置及老化评价方法。
(1)本公开的第一形态涉及车辆。该车辆具备二次电池和显示装置。二次电池作为动力源而搭载于车辆。显示装置构成为显示指标，该指标表示当前时间点的所述二次电池的容量相对于二次电池的基准容量的比率即当前时间点的二次电池的容量维持率。基准容量基于在车辆的制造后经过了预定期间时的二次电池的假想容量而预先设定。
(2)预定期间可以设定得比设想在车辆的制造后至向车辆的使用者交车为止的期间长。基准容量可以基于表示二次电池的与经过时间对应的容量下降的基准容量曲线上的、在车辆的制造后经过了预定期间时的二次电池的容量来设定。
根据上述(1)、(2)的结构，取代二次电池的容量维持率而使用当前时间点的二次电池的容量相对于基准容量的比率即容量维持率。即，容量维持率在全部的车辆中使用通用的基准容量来算出。通过这样将基准统一，而容量维持率的大小关系与容量的大小关系一致，因此能够通过容量维持率对二次电池的老化状态进行比较而准确地评价。
(3)显示装置可以构成为，在二次电池的容量达到基准容量以前，对表示二次电池的容量维持率为最大值的指标进行显示。
(4)显示装置可以构成为，在二次电池的容量达到基准容量以后，对表示二次电池的容量维持率的下降进展的指标进行显示。
在经过了预定期间的时间点(即向使用者的交车时间点)而二次电池的容量维持率低于100％时，可能会给使用者造成尽管购入了新车但是从交车时间点开始蓄电池就已经老化的违和感。根据上述(3)、(4)的结构，使用者在交车时间点不会看到容量维持率的降低(小于100％的值)，因此能够降低使用者的违和感。
(5)本公开的第二形态涉及二次电池的老化评价装置。二次电池作为动力源而搭载于车辆。所述老化评价装置具备显示部。显示部构成为显示指标，该指标表示当前时间点的二次电池的容量相对于二次电池的基准容量的比率即当前时间点的二次电池的容量维持率。基准容量基于在车辆的制造后经过了预定期间时的二次电池的假想容量而预先设定。
根据上述(5)的结构，与上述(1)的结构同样，能够准确地评价二次电池的老化状态。
(6)本公开的第三形态涉及二次电池的老化评价方法。二次电池作为动力源而搭载于车辆。所述老化评价方法包括以下步骤：基于在车辆的制造后经过了预定期间时的二次电池的容量，来设定二次电池的基准容量；及显示指标，该指标表示当前时间点的二次电池的容量相对于二次电池的基准容量的比率即当前时间点的二次电池的容量维持率。
根据上述(6)的方法，与上述(1)的结构同样，能够准确地评价二次电池的老化状态。
根据本公开的形态，能够准确地评价二次电池的老化状态。
附图说明
本发明的典型实施例的特征、优点及技术上和工业上的意义将会在下面参照附图来进行说明，在这些附图中，相同附图标记表示相同要素，其中：
图1是概略性地表示包含本公开的本实施方式的车辆的系统整体的结构的图。
图2是表示仪表板的显示形态的一例的图。
图3是用于说明蓄电池的充满电容量的时间变化的一例的图。
图4是用于说明本实施方式的蓄电池的容量维持率的计算方法的图。
图5A是用于说明本实施方式的蓄电池的容量维持率的显示的一例的图。
图5B是用于说明本实施方式的蓄电池的容量维持率的显示的一例的图。
图6是表示本实施方式的老化显示处理的流程图。
具体实施方式
以下，关于本实施方式，参照附图进行详细说明。需要说明的是，对于图中相同或相当部分标注同一附图标记，不重复其说明。
在以下说明的实施方式中，以本公开的车辆是通过从设置于车辆外部的充电器(充电设备)供给的电力而能够对车载的蓄电池进行充电(插座式充电)的插座式混合动力车的结构为例进行说明。但是，本公开的车辆只要搭载有作为动力源的蓄电池即可，可以是通常的混合动力车(不能从外部充电的结构)，也可以是电动汽车，还可以是燃料电池车。
[实施方式]
<系统的整体结构>
图1是概略性地表示包含本公开的本实施方式的车辆的系统的整体结构的图。参照图1，车辆1通过充电线缆2能够与充电器3(可以是车辆外部的负载)电连接，并能够与服务工具4通信。服务工具4是在零售商或修理工厂等设置的专用终端，为了执行车辆1有无异常(包含蓄电池的老化状态)的诊断而使用。
车辆1具备电动发电机(MG1、MG2)11、12、发动机20、动力分配装置31、驱动轮32、电力控制装置(PCU：Power Control Unit)40、系统主继电器(SMR：System Main Relay)51、充电继电器(CHR)52、蓄电池60、监视单元61、电力转换装置71、入口72、仪表板(instrumentpanel)80、通信部90、电子控制装置(ECU：Electronic Control Unit)100。
电动发电机11、12分别是例如永久磁铁埋设于转子(未图示)的三相交流旋转电机。电动发电机11经由动力分配装置31而连结于发动机20的曲轴。电动发电机11在使发动机20起动时使用蓄电池60的电力使发动机20的曲轴旋转。而且，电动发电机11也可以使用发动机20的动力发电。通过电动发电机11发电产生的交流电力由PCU40转换成直流电力并向蓄电池60充电。而且，由电动发电机11发电产生的交流电力有时也向电动发电机12供给。
电动发电机12使用来自蓄电池60的电力及由电动发电机11发电产生的电力中的至少一方使驱动轴旋转。而且，电动发电机12也可以通过再生制动进行发电。通过电动发电机12发电产生的交流电力由PCU40转换成直流电力并向蓄电池60充电。
发动机20是汽油发动机、柴油发动机等内燃机，根据来自ECU100的控制信号而产生车辆1行驶用的动力。
动力分配装置31是例如行星齿轮机构，将发动机20产生的动力分配成向驱动轮32传递的动力和向电动发电机11传递的动力。
PCU40根据来自ECU100的控制信号，将蓄电池60蓄积的直流电力转换成交流电力并向电动发电机11、12供给。而且，PCU40将电动发电机11、12发电产生的交流电力转换成直流电力并向蓄电池60供给。
SMR51电连接于将PCU40与蓄电池60连结的电力线。SMR51根据来自ECU100的控制信号，切换PCU40与蓄电池60之间的电力的供给与隔断。
充电继电器52电连接于将蓄电池60与电力转换装置71连结的电力线。充电继电器52根据来自ECU100的控制信号，切换蓄电池60与电力转换装置71之间的电力的供给与隔断。
蓄电池60是能够充放电的直流电源。作为蓄电池60，可以使用锂离子二次电池或镍氢电池等二次电池。蓄电池60将用于产生车辆1的驱动力的电力向PCU40供给。而且，蓄电池60蓄积电动发电机11发电产生的电力。
监视单元61对蓄电池60的状态进行监视。具体而言，监视单元61包括检测蓄电池60的电压VB的电压传感器、检测相对于蓄电池60输入输出的电流IB的电流传感器、检测蓄电池60的温度TB的温度传感器(均未图示)。各传感器将表示其检测结果的信号向ECU100输出。
电力转换装置71包括例如AC/DC转换器(未图示)而构成，将从充电器3经由充电线缆2及入口72供给的交流电力转换成直流电力并向充电继电器52输出。
仪表板80是设置有仪表类的仪器盘，按照ECU100的控制而将车辆1的各种状态向使用者通知。
通信部90能够与服务工具4进行有线或无线的双方向通信。需要说明的是，通信部90可以构成为能够与在车辆1的外部设置的服务器(未图示)进行通信。
ECU100包括CPU(Central Processing Unit)、存储器、输入输出端口(均未图示)而构成。ECU100基于来自各传感器的信号的输入以及存储器存储的映射及程序而输出控制信号，并以使车辆1成为所希望的状态的方式控制各机器。在本实施方式中，作为通过ECU100执行的主要的控制，可列举使表示蓄电池60的老化状态的指标显示于仪表板80的“老化显示处理”。关于老化显示处理在后文进行详细说明。
服务工具4与ECU100同样包括CPU41(计算部)、存储器42、输入输出端口(I/O)43、显示部44而构成。服务工具4按照零售商等的作业员的操作，如前所述执行车辆1有无异常的诊断，或推定蓄电池60的老化状态，或设定车辆1的各种参数。需要说明的是，服务工具4相当于本公开的“二次电池的老化评价装置”。
图2是表示仪表板80的显示形态的一例的图。如图2所示，在仪表板80显示车辆1的时速(例示100km/h)、平均燃耗(24.0km/L)、行驶距离(20km)、外气温(25℃)、燃料剩余量等。
仪表板80除了上述参数之外，如右侧的最上部所示，还显示与蓄电池60的容量维持率(详情后述)相应的个数的图标(仪表)。在图2所示的例子中，蓄电池60未老化的状态下的图标数为10个，随着蓄电池60的老化的加剧而图标数减少。当图标数成为2个以下时，蓄电池60的老化加剧到相当程度，需要讨论蓄电池60的更换。需要说明的是，虽然未图示，但是仪表板80可以将蓄电池60的容量维持率利用数值(百分率)显示。
仪表板80相当于本公开的“显示装置”。然而，本公开的“显示装置”没有限定为仪表板80，可以是车辆导航系统的液晶显示器(未图示)等。
<充满电容量的降低>
通常，当蓄电池的老化进展而蓄电池的充满电容量减少时，通过蓄电池蓄积的电力而车辆能够行驶的距离(所谓EV行驶距离)减少。而且，当蓄电池的充满电容量减少时，在行驶期间通过再生控制能够回收的电力减少，因此在混合动力车辆中可能会导致燃耗恶化。因此，随着蓄电池的老化的加剧而车辆的价值降低。由此，蓄电池的老化状态无论是对于使用者来说还是对于车辆的制造厂商(或者二手车的售卖厂商等)来说都可以说是重大的事情。
图3是用于说明蓄电池60的充满电容量的时间变化的一例的图。在图3及后述的图4中，横轴表示从车辆1的制造时刻t0起经过了车辆1的设想使用期间(例如15年)的时刻tmax为止的经过时间。但是，横轴可以改读为从蓄电池60的制造时刻起的经过时间。纵轴表示蓄电池60的充满电容量。需要说明的是，在图3中，将充满电容量的单位记载为Ah(安培·小时)，但是充满电容量的单位也可以为Wh(瓦特·小时)。
在图3中，作为比较例而示出具有与图1及图2所示的车辆1通用的结构的2台车辆中的蓄电池60的充满电容量的时间变化。为了区别2台车辆，以下，将一方的车辆记载为车辆A，将另一方的车辆记载为车辆B。设想从制造车辆A、B开始在时刻t1向使用者交车的情况。需要说明的是，在时刻t1以后，开始车辆A、B的行驶(蓄电池的充放电)，因此与即将成为时刻t1之前和刚成为时刻t1之后相比，刚成为时刻t1之后的蓄电池的老化的进展加快。
作为表示蓄电池的老化状态的指标，多使用蓄电池的容量维持率。图3所示的比较例的蓄电池的容量维持率由当前时间点的蓄电池的充满电容量相对于蓄电池的初始状态(车辆制造时)的充满电容量的比率表示。
更具体而言，在当前时间点为时刻t2的情况下，搭载于车辆A的蓄电池的容量维持率Qa是蓄电池的当前时间点(时刻t2)的充满电容量Ca相对于蓄电池的初始状态的充满电容量Ca0的比率，通过下述式(1)算出。
Qa＝Ca/Ca0×100…(1)
另一方面，搭载于车辆B的蓄电池的容量维持率Qb是蓄电池的当前时间点的充满电容量Cb相对于蓄电池的初始状态的充满电容量Cb0的比率，通过下述式(2)算出。
Qb＝Cb/Cb0×100…(2)
然而，如图3所示，蓄电池的初始状态的充满电容量Ca0、Cb0以蓄电池的制造变动等为起因而按照车辆A、B不同(Ca0≠Cb0)。因此，在车辆A、B间对蓄电池的容量维持率进行比较的情况下，即使容量维持率表示相同的值(Qa＝Qb)，也存在老化后的蓄电池的充满电容量不同的可能性(Ca≠Cb)。这样的话，基于蓄电池的容量维持率可能无法准确地评价蓄电池的老化状态(换言之，车辆的价值)。
因此，在本实施方式中，采用如下的结构：使用预先确定的基准容量曲线L(参照图4)上的基准容量Cref，通过作出了与前述的通常的容量维持率不同的定义的“容量维持率”来评价蓄电池的容量降低，使其评价结果显示于仪表板80。
<容量维持率的计算>
图4是用于说明本实施方式的蓄电池的容量维持率的计算方法的图。参照图4，蓄电池的老化的进展程度根据蓄电池的使用形态(放置车辆的温度环境、车辆的充放电形态等)而不同。基准容量曲线L表示通过设计等而预先确定的蓄电池的老化的进展程度(充满电容量的降低程度)。
在本实施方式中，预先确定成为用于算出蓄电池的充满电容量的基准的期间即“基准期间tref”。此外，成为用于算出蓄电池的充满电容量的基准的容量即“基准容量Cref”基于基准容量曲线L及基准期间tref而预先确定。关于基准期间tref及基准容量Cref的设定方法，以下进行详细说明。
通常，在使用者购入新车的情况下，在从车辆被制造起至向使用者交车为止的期间，经过一定程度的期间(例如几周～几个月)。基准期间tref被规定得比作为从制造车辆之后至向使用者交车为止的期间而设想的期间长，作为一例，可以设定为1年。因此，在图4所示的例子中，将车辆A、B向使用者交车的时刻t1为基准期间tref经过前。
在蓄电池的老化沿着基准容量曲线L进展的情况下，基准容量Cref基于基准期间tref经过的时间点的蓄电池的假想的充满电容量(假想容量)来算出，更详细而言，与基准期间tref经过的时间点的假想容量一致。车辆A、B在基准期间tref经过之前向使用者交车，其使用开始，因此交车后与交车前相比，蓄电池的充满电容量的降低加快。因此，车辆A的蓄电池的充满电容量达到基准容量Cref的时刻ta为基准期间tref经过后。而且，车辆B的蓄电池的充满电容量达到基准容量Cref的时刻tb也为基准期间tref经过后。
在本实施方式中，这样确定的基准容量Cref在全部的车辆的容量维持率Ra、Rb的计算中通用地使用。具体而言，在基准期间tref经过的时刻之后的时刻t2，搭载于车辆A的蓄电池的容量维持率Ra是当前时间点(时刻t2)的蓄电池的充满电容量Ca相对于基准容量Cref的比率，按照下述式(3)来算出。
Ra＝Ca/Cref×100…(3)
另一方面，搭载于车辆B的蓄电池的容量维持率Rb是当前时间点的蓄电池的充满电容量Cb相对于基准容量Cref的比率，按照下述式(4)来算出。
Rb＝Cb/Cref×100…(4)
这样，使用通用的基准容量Cref来算出容量维持率Ra、Rb，由此，容量维持率Ra、Rb的大小关系与充满电容量Ca、Cb的大小关系一致。因此，基于蓄电池的容量维持率能够准确地评价蓄电池的老化状态。
此外，在图3所示的比较例中，在将车辆A、B向使用者交车的时间点(时刻t1)，蓄电池的容量维持率可能比车辆制造时的容量维持率(＝100％)低。这样的话，可能会给使用者造成尽管购入了新车但是从交车时间点开始蓄电池就已经老化的违和感。为了应对该课题，在本实施方式中，将使用通用的基准容量Cref算出的容量维持率如以下那样显示于仪表板80。
<容量维持率的显示>
图5A及图5B是用于说明本实施方式的蓄电池的容量维持率的显示的一例的图。图5A示出车辆A的蓄电池的容量维持率Ra的显示，图5B示出车辆B的蓄电池的容量维持率Rb的显示。在图5A及图5B中，横轴与图3及图4同样表示从车辆1的制造时刻t0起的经过时间。纵轴表示蓄电池的容量维持率的仪表板80上的显示值。
参照图5A，在本实施方式中，车辆A的仪表板80上显示的蓄电池的容量维持率Ra在车辆A的蓄电池的充满电容量到达基准容量Cref的时刻ta之前维持为100％。时刻ta以后，随着时间的经过而蓄电池的容量维持率Ra的显示值降低，小于100％。
如图5B所示，关于车辆B也同样，在车辆B的仪表板80上显示的蓄电池的容量维持率Rb在车辆B的蓄电池的充满电容量达到基准容量Cref的时刻tb之前维持为100％。在时刻tb以后，随着时间的经过而蓄电池的容量维持率Rb的显示值降低。
这样，在本实施方式中，在向车辆1(车辆A、B)的使用者交车时之后的时刻ta、tb到来之前，容量维持率的显示值维持为100％。通过进行这样的仪表板80的显示，能防止将车辆1向使用者交车的时间点(时刻t1)的蓄电池的容量维持率的显示值低于100％，因此能够降低(消除)前述的使用者的违和感。
需要说明的是，在图5A及图5B中，示出了在时刻ta或时刻tb之前将蓄电池的容量维持率固定为100％的例子，但是也可以将按照上述式(3)或式(4)的容量维持率的计算结果原封不动地显示。即，仪表板80上显示的容量维持率可以是比100％高的值。在这种情况下，比100％高的值相当于“容量维持率的最大值”。
<老化显示处理流程>
图6是表示本实施方式的老化显示处理的流程图。该流程图例如每当预定周期经过时由ECU100反复执行。而且，上述的流程图包含的各步骤(以下，将步骤简记为“S”)基本上通过基于ECU100的软件处理来实现，但是也可以通过在ECU100内制作的专用的硬件(电气电路)来实现。
参照图6，在S1中，ECU100算出蓄电池60的充满电容量C。更具体而言，ECU100在蓄电池60被充放电的前后(例如，车辆1的插座式充电开始前和插座式充电结束后)分别推定蓄电池60的SOC，并通过使用了电流传感器的电流累计来取得在这两次的SOC推定的期间相对于蓄电池60充放电的电力量ΔAh。在这种情况下，ECU100使用两次的SOC推定处理的结果即SOC1、SOC2和充放电电力量ΔAh，按照下述式(5)能够算出蓄电池60的充满电容量C。
C＝ΔAh/(SOC1-SOC2)×100…(5)
在S2中，ECU100判定在S1中算出的充满电容量C是否小于基准容量Cref。在蓄电池60的老化沿着基准容量曲线L进展的情况下，基准容量Cref是基准期间tref经过的时间点的蓄电池60的充满电容量(假想容量)，预先保存于ECU100的存储器。
在充满电容量C为基准容量Cref以上的情况下(S2为“否”)，ECU100使处理进入S3，以使蓄电池60的容量维持率显示为100％的方式控制仪表板80。在图2所示的例子中，显示10个图标，由此将蓄电池60完全未老化的情况向使用者通知。或者，ECU100可以将“100％”的数值作为蓄电池60的容量维持率而显示于仪表板80。
相对于此，当充满电容量C小于基准容量Cref时(S2为“是”)，ECU100使处理进入S4，将充满电容量C达到基准容量Cref的时间点的充满电容量设为100％，算出这以后的蓄电池60的容量维持率。即，蓄电池60的容量维持率R通过将蓄电池60的当前时间点的充满电容量C除以基准容量Cref来算出(参照下述式(6))。
R＝C/Cref×100…(6)
然后，ECU100将在S4中算出的容量维持率R显示于仪表板80(S5)。在图2所示的例子中，ECU100以随着蓄电池60的容量维持率R的降低而图标数从10个减少的方式控制仪表板80的显示。或者，ECU100可以将作为蓄电池60的容量维持率而算出的小于100％的数值显示于仪表板80。
需要说明的是，在图6所示的流程图中，说明了车辆1的ECU100算出蓄电池60的容量维持率的例子，但是蓄电池60的容量维持率也可以通过设置于车辆1的外部的服务器(未图示)来算出。车辆1的ECU100经由通信部90，将用于算出蓄电池60的容量维持率的参数(上述式(3)、式(4)包含的各种参数)向服务器适当发送，从服务器接收容量维持率的计算结果。由此，ECU100能够使容量维持率显示于仪表板80。
如以上所述，在本实施方式中，对全部的车辆使用通用的基准容量Cref来算出蓄电池60的容量维持率(参照上述式(3)及式(4))。算出容量维持率时的基准(分母)被统一成基准容量Cref，因此容量维持率的大小关系与充满电容量的大小关系一致。因此，能够通过容量维持率对蓄电池60的老化状态进行比较而准确地评价。
此外，基准容量曲线L以表示蓄电池60的初始状态的充满电容量充分低且蓄电池60的老化充分快时的蓄电池60的老化的进展程度的方式确定。而且，基准期间tref被确定为比在车辆1的制造后至将车辆1向使用者交车为止的设想期间长。并且，基于基准容量曲线L及基准期间tref来设定基准容量Cref。这样的话，将车辆1向使用者交车的时间点(时刻t1)的蓄电池60的充满电容量必然比基准容量Cref高。其结果是，能防止在交车时显示于仪表板80的蓄电池60的容量维持率小于100％。由此，作为新车而接受了车辆1的交付的使用者不会看到小于100％的容量维持率，因此能够降低使用者的违和感。
此外，在本实施方式中，说明了使蓄电池60的容量维持率的数值(百分率)或者与容量维持率相应的个数的图标显示于仪表板80的例子。即，说明了仪表板80上显示的“指标”为蓄电池60的容量维持率的数值或图标的例子。然而，ECU100可以基于蓄电池60的容量维持率(及车辆1的电耗)来算出车辆1的EV行驶距离，并使算出的EV行驶距离显示于仪表板80。在这种情况下，仪表板80上显示的“指标”成为车辆1的EV行驶距离。
应考虑的是本次公开的实施方式在全部的点上为例示而不受限制。本公开的范围不是由上述的实施方式的说明而是由权利要求书表示，并包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

Claims (4)

1.一种车辆，其特征在于，包括：
二次电池，作为动力源而搭载于所述车辆；及
显示装置，构成为显示指标，该指标表示当前时间点的所述二次电池的容量相对于所述二次电池的基准容量的比率即所述当前时间点的所述二次电池的容量维持率，
所述基准容量基于在所述车辆的制造后经过了预定期间时的所述二次电池的假想容量而预先设定，
所述预定期间设定得比设想在所述车辆的制造后至向所述车辆的使用者交车为止的期间长，
所述基准容量基于表示所述二次电池的与经过时间对应的容量下降的基准容量曲线上的、在所述车辆的制造后经过了所述预定期间时的所述二次电池的容量来确定，
所述显示装置构成为，在所述二次电池的容量达到所述基准容量以前，对表示所述二次电池的容量维持率为最大值的所述指标进行显示。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，
所述显示装置构成为，在所述二次电池的容量达到所述基准容量以后，对表示所述二次电池的容量维持率的下降进展的所述指标进行显示。
3.一种二次电池的老化评价装置，所述二次电池作为动力源而搭载于车辆，所述二次电池的老化评价装置的特征在于，
所述二次电池的老化评价装置包括显示部，该显示部构成为显示指标，该指标表示当前时间点的所述二次电池的容量相对于所述二次电池的基准容量的比率即所述当前时间点的所述二次电池的容量维持率，
所述基准容量基于在所述车辆的制造后经过了预定期间时的所述二次电池的假想容量而预先设定，
所述预定期间设定得比设想在所述车辆的制造后至向所述车辆的使用者交车为止的期间长，
所述基准容量基于表示所述二次电池的与经过时间对应的容量下降的基准容量曲线上的、在所述车辆的制造后经过了所述预定期间时的所述二次电池的容量来确定，
所述显示部构成为，在所述二次电池的容量达到所述基准容量以前，对表示所述二次电池的容量维持率为最大值的所述指标进行显示。
4.一种二次电池的老化评价方法，所述二次电池作为动力源而搭载于车辆，所述二次电池的老化评价方法的特征在于，包括以下步骤：
基于在所述车辆的制造后经过了预定期间时的所述二次电池的容量，来设定所述二次电池的基准容量；及
在显示器上显示指标，该指标表示当前时间点的所述二次电池的容量相对于所述二次电池的所述基准容量的比率即所述当前时间点的所述二次电池的容量维持率，
所述预定期间设定得比设想在所述车辆的制造后至向所述车辆的使用者交车为止的期间长，
所述基准容量基于表示所述二次电池的与经过时间对应的容量下降的基准容量曲线上的、在所述车辆的制造后经过了所述预定期间时的所述二次电池的容量来确定，
在所述二次电池的容量达到所述基准容量以前，对表示所述二次电池的容量维持率为最大值的所述指标进行显示。
CN201910729755.8A 2018-10-19 2019-08-08 车辆、二次电池的老化评价装置及老化评价方法 Active CN111071045B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018197633A JP7028132B2 (ja) 2018-10-19 2018-10-19 車両、二次電池の劣化評価装置および劣化評価方法
JP2018-197633 2018-10-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111071045A CN111071045A (zh) 2020-04-28
CN111071045B true CN111071045B (zh) 2023-03-24

Family

ID=67539230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910729755.8A Active CN111071045B (zh) 2018-10-19 2019-08-08 车辆、二次电池的老化评价装置及老化评价方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11374270B2 (zh)
EP (1) EP3640077A1 (zh)
JP (1) JP7028132B2 (zh)
CN (1) CN111071045B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109823188A (zh) * 2019-01-10 2019-05-31 乾碳国际公司 混动商用车再生制动和缓速系统
JP2022038172A (ja) * 2020-08-26 2022-03-10 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置、寿命判断方法
WO2022250076A1 (ja) * 2021-05-28 2022-12-01 エナジーウィズ株式会社 電池管理システム、電池管理方法、および電池管理プログラム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005026583A1 (de) * 2005-06-09 2006-12-28 Hella Kgaa Hueck & Co. Batteriezustandsanzeigesystem für eine Kraftfahrzeugbatterie
CN103477190A (zh) * 2011-03-29 2013-12-25 歌乐株式会社 导航装置、可续航距离显示系统
JP5852399B2 (ja) * 2011-10-17 2016-02-03 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ バッテリの状態予測システム、方法及びプログラム
US9146280B2 (en) * 2011-10-26 2015-09-29 Industrial Technology Research Institute Method and system for estimating a capacity of a battery
US10833376B2 (en) * 2014-01-02 2020-11-10 Cps Technology Holdings Llc Battery with life estimation
JP6509633B2 (ja) 2015-05-20 2019-05-08 日野自動車株式会社 バッテリ劣化判定装置
JP2017028874A (ja) 2015-07-23 2017-02-02 オートモーティブエナジーサプライ株式会社 二次電池、電気自動車および二次電池用演算装置
JP2018029430A (ja) 2016-08-17 2018-02-22 トヨタ自動車株式会社 電動車両

Also Published As

Publication number Publication date
US20200127343A1 (en) 2020-04-23
CN111071045A (zh) 2020-04-28
US11374270B2 (en) 2022-06-28
JP2020064823A (ja) 2020-04-23
JP7028132B2 (ja) 2022-03-02
EP3640077A1 (en) 2020-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102906582B (zh) 二次电池的诊断装置以及诊断方法、车辆
JP5310865B2 (ja) 車両および車両の制御方法
CN111071045B (zh) 车辆、二次电池的老化评价装置及老化评价方法
US11498420B2 (en) Vehicle and control method thereof
US20200254899A1 (en) Vehicle, information terminal, and method for controlling vehicle
JP7380440B2 (ja) 車両診断システムおよび車両
US20230271501A1 (en) Display system and vehicle including the same, and method of showing state of secondary battery
US20230294550A1 (en) Display system and vehicle including the same, and method of display of status of secondary battery
CN111071050B (zh) 显示装置
KR20130068983A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
CN111071098A (zh) 显示装置及具备该显示装置的车辆
JP7160004B2 (ja) 表示システム、車両、および、二次電池の状態表示方法
JP2023147390A (ja) バッテリ状態の測定方法
JP2020128954A (ja) 情報機器
JP2024006655A (ja) 蓄電装置の検査方法、プログラム、コンピュータ装置
JP2021197832A (ja) 診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant