CN112424018A - 电源系统以及管理装置 - Google Patents

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Abstract

控制部(16)基于各单元(E1‑En)的电压、电流以及温度,决定对为了抑制单元劣化而推荐的电流/功率的上限进行规定的输出限制值,将决定的输出限制值通知给电动车辆(1)内的上级的控制部(20)。控制部(16)对电动车辆(1)爬坡时、为了将单元(E1‑En)的劣化量抑制在允许量的范围并且不低于设定的最低速度地进行爬坡所需的应从蓄电部(11)放电的电流值/功率值进行计算,在计算出的电流值/功率值大于输出限制值的情况下,将输出限制值置换为计算出的电流值/功率值。

Description

电源系统以及管理装置
技术领域
本发明涉及搭载于电动车辆的电源系统以及管理装置。
背景技术
近年来,混合动力车(HV)、插电式混合动力车(PHV)、电动汽车(EV)正在普及。在这些电动车辆,作为关键装置,搭载具备二次电池的电源系统。
在电动车辆中,为了经济性提高,提出了通常时进行输出限制、爬坡时等输出不足的情况下缓和输出限制的手法(例如,参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开平11-205914号公报
发明内容
-发明要解决的课题-
为了如上述那样搭载于电动车辆的二次电池的劣化抑制,对二次电池的输出进行限制是有效的,但若输出限制值过大则可能在爬坡中停止。相反地,若输出限制值过小则二次电池的劣化抑制效果变小。
本发明鉴于这种状况而作出,其目的在于,提供一种确保电动车辆的爬坡时的行驶性能并且抑制单元的劣化的技术。
-解决课题的手段-
为了解决上述课题,本发明的某个方式的电源系统是一种搭载于电动车辆的电源系统,所述电源系统具备:蓄电部,多个单元被连接而成;电压测定部,对所述多个单元的各电压进行测定;电流测定部,对流过所述多个单元的电流进行测定;温度测定部,对所述多个单元的温度进行测定;和所述蓄电部的控制部,基于通过所述电压测定部而测定的各单元的电压、通过所述电流测定部而测定的电流、以及通过所述温度测定部而测定的温度,决定对为了抑制单元劣化而推荐的电流/功率的上限进行规定的输出限制值,将所决定的输出限制值通知给所述电动车辆内的上级的控制部。所述蓄电部的控制部能够从所述上级的控制部,获取所述电动车辆的速度信息、倾斜信息以及位置信息、和所述电动车辆行驶中的道路信息,所述蓄电部的控制部对所述电动车辆爬坡时、为了将所述单元的劣化量抑制在允许量的范围并且不低于被设定的最低速度地攀爬所述坡所需的应从所述蓄电部放电的电流值/功率值进行计算,在计算出的电流值/功率值大于所述输出限制值的情况下,将所述输出限制值置换为所计算出的所述电流值/功率值。
另外,以上的结构要素的任意的组合、将本发明的表述在方法、装置、系统等之间转换的方式也作为本发明的方式有效。
-发明效果-
根据本发明,能够确保电动车辆的爬坡时的行驶性能并且能够抑制单元的劣化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的电动车辆的概略结构的图。
图2是用于对图1所示的电动车辆的电源系统的详细结构进行说明的图。
图3是表示与本发明的实施方式所涉及的电动车辆中的输出限制有关的处理的流程的流程图。
图4是表示图3的步骤S17的子流程的第1例的流程图。
图5是表示图3的步骤S17的子流程的第2例的流程图。
具体实施方式
图1是表示本发明的实施方式所涉及的电动车辆1的概略结构的图。图1所示的电动车辆1是具备一对前轮2f、一对后轮2r、作为动力源的马达5的后轮驱动(2WD)的电动汽车(EV)。一对前轮2f通过前轮轴3f来连结,一对后轮2r通过后轮轴3r来连结。变速器4将马达5的旋转以规定的转换比传递至后轮轴3r。
车辆控制部20是对电动车辆1整体进行控制的车辆ECU(Electronic ControlUnit:电子控制单元),例如,也可以包含统一型的VCM(Vehicle control module:车辆控制模块)。从电动车辆1内的各种传感器向车辆控制部20输入表示电动车辆1的状态的各种检测信息。作为各种传感器,在图1中,具备车速传感器31、GPS传感器32以及陀螺仪传感器33。
车速传感器31产生与前轮轴3f/后轮轴3r的转速成正比的脉冲信号,将产生的脉冲信号发送给车辆控制部20。车辆控制部20基于从车速传感器31接收的脉冲信号来检测电动车辆1的速度。
GPS传感器32对电动车辆1的位置信息进行检测,将检测出的位置信息发送给车辆控制部20。GPS传感器32具体而言,从多个GPS卫星分别接收包含各自的发信时刻的电波,基于接收的多个电波中分别包含的多个发信时刻来计算接收地点的纬度经度。
陀螺仪传感器33对电动车辆1的角速度进行检测,将检测出的角速度发送给车辆控制部20。车辆控制部20能够对从陀螺仪传感器33接收的角速度进行积分,来检测电动车辆1的倾斜角。
无线通信部34与互联网上的各种服务器、路侧机、其他车辆等进行无线通信。作为无线通信网,例如能够使用移动电话网(蜂窝网络)、无线LAN、ETC(Electronic TollCollection System,电子收费系统)、DSRC(Dedicated Short Range Communications,专用短距离通讯)、V2I(Vehicle-to-Infrastructure,车辆对基础设施)、V2V(Vehicle-to-Vehicle,车辆对车辆)。
在本实施方式中,车辆控制部20经由无线通信部34,访问对互联网上的道路信息进行保持的服务器,获取电动车辆1行驶中的道路信息。例如在日本,能够利用一般财团法人日本数字道路地图协会提供的数字道路地图数据库。
另外,在电动车辆1内的车辆导航系统(未图示)内的记录介质中,保存数字道路地图数据的情况下,车辆控制部20也可以从该车辆导航系统获取道路信息。
图2是用于对图1所示的电动车辆1的电源系统10的详细结构进行说明的图。电源系统10经由继电器RY1以及逆变器6来与马达5连接。逆变器6在动力运行时,将从电源系统10提供的直流电力转换为交流电力并提供给马达5。再生时,将从马达5提供的交流电力转换为直流电力并提供给电源系统10。马达5是三相交流马达,在动力运行时,根据从逆变器6提供的交流电力来旋转。再生时,将基于减速的旋转能量转换为交流电力并提供给逆变器6。
继电器RY1是被插入到连结电源系统10与逆变器6的布线间的接触器。在行驶时,车辆控制部20将继电器RY1控制为接通状态(闭合状态),将电源系统10与电动车辆1的动力系统电连接。在非行驶时,车辆控制部20原则上将继电器RY1控制为切断状态(断开状态),将电源系统10与电动车辆1的动力系统电切断。另外,也可以取代继电器,使用半导体开关等的其他种类的开关。
电源系统10具备蓄电部11和管理部12,蓄电部11包含被串联连接的多个单元E1-En。更具体而言,蓄电部11包含一个或者多个蓄电模块。多个蓄电模块构成为串联/串并联连接。各蓄电模块包含被串联/串并联连接的多个单元。对于单元(Cell),能够使用锂离子电池单元、镍氢电池单元、铅电池单元、双电层电容器单元、锂离子电容器单元等。以下,在本说明书中,假定使用锂离子电池单元(标称电压:3.6-3.7V)的例子。单元E1-En的串联个数根据马达5的驱动电压而决定。
与多个单元E1-En串联连接分流电阻Rs。分流电阻Rs作为电流检测元件而发挥功能。另外,也可以取代分流电阻Rs而使用霍尔元件。此外,在蓄电部11内,设置用于对多个单元E1-En的温度进行检测的多个温度传感器T1、T2。温度传感器可以在各蓄电模块设置一个,也可以按多个单元的每一个设置一个。对于温度传感器T1、T2,例如能够使用热敏电阻。
管理部12具备电压测定部13、温度测定部14、电流测定部15以及控制部16。被串联连接的多个单元E1-En的各节点与电压测定部13之间通过多个电压线而连接。电压测定部13通过分别测定相邻的2根电压线间的电压,来测定各单元E1-En的电压。电压测定部13将测定出的各单元E1-En的电压发送给控制部16。
电压测定部13相对于控制部16是高压,因此电压测定部13与控制部16之间在被绝缘的状态下通过通信线而连接。电压测定部13能够包含ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit:专用集成电路)或者通用的模拟前端IC。电压测定部13包含多工器以及A/D转换器。多工器从上方起依次将相邻的2根电压线间的电压输出给A/D转换器。A/D转换器将从多工器输入的模拟电压转换为数字值。
温度测定部14包含分压电阻以及A/D转换器。A/D转换器将分别通过多个温度传感器T1、T2和多个分压电阻而分压的多个模拟电压依次转换为数字值并输出给控制部16。控制部16基于该数字值来推断多个单元E1-En的温度。例如控制部16基于通过最接近于各单元E1-En的温度传感器而测定的值,推断各单元E1-En的温度。
电流测定部15包含差动放大器以及A/D转换器。差动放大器对分流电阻Rs的两端电压进行放大并输出给A/D转换器。A/D转换器将从差动放大器输入的电压转换为数字值并输出给控制部16。控制部16基于该数字值来推断流过多个单元E1-En的电流。
另外,在控制部16内搭载A/D转换器,在控制部16设置模拟输入端口的情况下,温度测定部14以及电流测定部15也可以将模拟电压输出给控制部16,通过控制部16内的A/D转换器来转换为数字值。
控制部16基于通过电压测定部13、温度测定部14以及电流测定部15来测定的多个单元E1-En的电压、温度以及电流来管理多个单元E1-En的状态。控制部16与车辆控制部20之间通过车载网络来连接。作为车载网络,例如能够使用CAN(Controller Area Network:控制器局域网)、LIN(Local Interconnect Network:本地互联网络)。
控制部16能够包含微型计算机以及非易失性存储器(例如,EEPROM、闪存)。在非易失性存储器内,保持SOC(State OfCharge)-OCV(Open Circuit Voltage)图16a以及SOC/温度图16b。SOC-OCV图16a中,记述多个单元E1-En的SOC-OCV曲线的特性数据。
控制部16对多个单元E1-En各自的SOC以及SOH(State OfHealth)进行推断。控制部16将OCV法与电流累计法组合,来推断SOC。OCV法是基于通过电压测定部13而测定的各单元E1-En的OCV和SOC-OCV图16a中记述的SOC-OCV曲线的特性数据来推断SOC的方法。电流累计法是基于各单元E1-En的充放电开始时的OCV和通过电流测定部15而测定的电流的累计值来推断SOC的方法。电流累计法随着充放电时间变长,电流测定部15的测定误差累积。因此,需要使用通过OCV法而推断的SOC,修正通过电流累计法而推断的SOC。
SOH通过当前的满充电容量相对于初始的满充电容量的比率而规定,表示数值越低(越接近于0%)则越是劣化。SOH可以通过基于完全充放电的容量测定来求取,也可以通过将保存劣化与循环劣化合计来求取。保存劣化能够基于SOC、温度以及保存劣化速度来推断。循环劣化能够基于使用的SOC范围、温度、电流速率以及循环劣化速度来推断。保存劣化速度以及循环劣化速度能够预先通过实验、模拟来导出。SOC、温度、SOC范围以及电流速率能够通过测定来求取。
此外,SOH也能够基于与单元的内部电阻的相关关系来推断。内部电阻能够通过将单元中流过规定时间的规定电流时产生的电压降除以该电流值来推断。内部电阻处于温度越提高则越降低的关系,处于SOH越降低则越增加的关系。
SOC/温度图16b是对单元的SOC以及温度与输出限制值的关系进行规定的图。输出限制值是对为了抑制单元的劣化而推荐的电流/功率(电流或者功率)的上限值进行规定的值。电池制造商预先基于数值模拟、实验,按照单元的SOC以及温度的各种组合的每个组合,决定被推荐的输出限制值,将其关系图表化。被推荐的输出限制值例如被设定为用于避免劣化的发展比平均的单元的寿命曲线快的电流值/功率值(电流值或者功率值)。被推荐的输出限制值分别针对充电和放电而被分别设定。通过电池制造商而生成的SOC/温度图16b被登记到控制部16内的非易失性存储器。
另外,单元的SOC以及温度与被推荐的输出限制值的关系也可以被函数化并定义。该情况下,导出的函数被登记到控制部16内的非易失性存储器。
另外,SOC/温度图16b也可以是对单元的SOC、温度以及SOH、输出限制值的关系进行规定的图。电池制造商也可以预先基于数值模拟、实验,按照单元的SOC、温度以及SOH的各种组合的每个组合,决定被推荐的输出限制值,将其关系图表化。另外,也可以取代SOH而使用内部电阻。
控制部16经由车载网络来向车辆控制部20通知多个单元E1-En的状态。例如控制部16对多个单元E1-En的各SOC进行合计来计算蓄电部11整体的SOC,将计算出的蓄电部11整体的SOC通知给车辆控制部20。此外,控制部16将施加于蓄电部11的电压以及蓄电部11中流过的电流实时通知给车辆控制部20。此外,车辆控制部20将上述的输出限制值通知给车辆控制部20。
车辆控制部20对逆变器6设定从电源系统10的控制部16接收的输出限制值。逆变器6在被设定的输出限制值的范围内控制输出电流/输出功率(输出电流或者输出功率)。即,对来自蓄电部11的放电电流/放电功率(放电电流或者放电功率)进行控制。
图3是表示与本发明的实施方式所涉及的电动车辆1中的输出限制有关的处理的流程的流程图。若电动车辆1的电源被接通(相当于发动机车辆的点火)(步骤S10的接通),则控制部16获取通过电压测定部13、温度测定部14以及电流测定部15来测定的多个单元E1-En的电压、温度以及电流(S11)。控制部16基于获取的电压、电流来推断多个单元E1-En的SOC(S12)。控制部16基于推断的各单元的SOC和各单元的温度,参照SOC/温度图16b,来决定各单元的被推荐的输出限制值A(S13)。控制部16选择所决定的各单元的被推荐的输出限制值A之中最小的输出限制值A,将选择的输出限制值A通知给车辆控制部20(S14)。该输出限制值A是通常行驶用的输出限制值。
控制部16经由车辆控制部20来获取电动车辆1的状态信息。具体而言,控制部16将电动车辆1的速度信息、位置信息以及倾斜信息获取为状态信息。此外,控制部16获取电动车辆1行驶中的道路信息(S15)。行驶中的道路信息中,包含道路的种类信息、道路的最低速度信息、道路的位置信息、道路的标高信息等。
控制部16判定电动车辆1是否在爬坡中(S16)。例如若从车辆控制部20获取的电动车辆1的倾斜角度超过设定角度,则控制部16判定为爬坡中。此外,控制部16也可以基于获取的行驶中的道路的标高推移来确定坡的位置,与获取的电动车辆1的位置信息进行比较,从而判定是否为爬坡中。后者的情况下,能够从邻近坡的入口转移至爬坡中模式。在爬坡中的情况下(S16的是),控制部16计算爬坡行驶用的输出限制值B(S17)。
图4是表示图3的步骤S17的子流程的第1例的流程图。控制部16基于获取的道路信息,确定电动车辆1行驶中的道路的最低速度(S171)。在行驶中的道路是高速道路的情况下,最低速度被法定。在日本,原则上为50km/h。此外,即使在行驶中的道路不是高速道路的情况下,也可能根据区间通过法令而指定最低速度(例如,30km/h)。在通过法令来指定行驶中的道路的最低速度的情况下,控制部16使用该最低速度。在未通过法令来指定最低速度的情况下,控制部16将由制造商预先设定的速度(例如,30km/h)使用为最低速度。
控制部16基于获取的道路信息来确定坡的标高推移(S172)。控制部16基于从当前位置到坡的顶部为止的倾斜角以及距离,计算输出限制值B以使得顶部到达时的速度为最低速度(S173a)。
例如控制部16根据坡的标高推移,作为从当前位置到坡的顶部的倾斜角,计算坡的平均倾斜角/平均坡度。控制部16根据以顶部到达时的目标速度(例如,30km/h)、坡的平均倾斜角/平均坡度、从当前位置到坡的顶部的距离为参数的电动车辆1的减速函数,对为了不低于最低速度地爬坡所需的当前位置的速度进行逆运算。该逆运算的当前位置的速度为:在驾驶员在将加速器开度设为一定的状态下电动车辆1爬坡的情况下,在坡的顶部,电动车辆1的速度达到最低速度的速度。控制部16将逆运算的当前位置的必要速度所对应的逆变器6的输出电流/输出功率设定为输出限制值B。
控制部16获取通过电压测定部13、温度测定部14以及电流测定部15而测定的多个单元E1-En的电压、温度以及电流(S174)。控制部16基于获取的电压、温度、电流,推定电动车辆1爬坡的期间的单元的劣化量(S175)。
控制部16对推断的单元的劣化量与单元劣化的允许量进行比较(S176)。该允许量由电池制造商预先设定。具体而言,被设定为通过一次爬坡能够允许的最大劣化量,该最大劣化量基于电池的型式、电池制造商的设计思想而被设定。
在推断的单元的劣化量小于允许量的情况下(S176的是),控制部16对输出限制值B加上规定的增量值α(S177)。增量值可以是固定值,也可以是与输出限制值B相应的变动值。例如,也可以将对输出限制值B乘以定率(例如,1%)的值设为增量值。返回到步骤S175。控制部16将电动车辆1的当前位置的必要速度或者上次的输出限制值B所对应的速度置换为新的输出限制值B所对应的速度,再次推断电动车辆1爬坡的期间的单元的劣化量(S175)。由于电流速率比上次推断时增加,因此单元的劣化量增加。
在步骤S176中,在推断的单元的劣化量为允许量以上的情况下(S176的否),控制部16判定是否存在对输出限制值B加上增量值α的历史记录(S178)。在存在相加的历史记录的情况下(S178的是),控制部16从输出限制值B减去上次加上的增量值α(S179)。在不存在相加的历史记录的情况下(S178的否),跳过步骤S179的处理。结束图4所示的子流程。
图5是表示图3的步骤S17的子流程的第2例的流程图。控制部16基于获取的道路信息,确定电动车辆1行驶中的道路的最低速度(S171)。控制部16基于获取的道路信息来确定坡的标高推移(S172)。控制部16对通过坡的最大坡度地点时的速度为最低速度的输出限制值B进行计算(S173b)。另外,以加速器开度一定为前提。例如,预先准备记述了坡度以及速度与逆变器6的输出电流/输出功率的关系的图,导出坡的最大坡度与最低速度的组合所对应的逆变器6的输出电流/输出功率。控制部16将导出的逆变器6的输出电流/输出功率设定为输出限制值B。
控制部16获取通过电压测定部13、温度测定部14以及电流测定部15而测定的多个单元E1-En的电压、温度以及电流(S174)。控制部16基于获取的电压、温度、电流,推断电动车辆1爬坡的期间的单元的劣化量(S175)。控制部16对推断出的单元的劣化量与单元劣化的允许量进行比较(S176)。
在推断出的单元的劣化量小于允许量的情况下(S176的是),控制部16对输出限制值B加上规定的增量值α(S177)。返回到步骤S175。控制部16将电动车辆1的上述最低速度或者上次的输出限制值B所对应的速度置换为新的输出限制值B所对应的速度,再次推断电动车辆1爬坡的期间的单元的劣化量(S175)。由于电流速率比上次的推断时增加,因此单元的劣化量增加。
在步骤S176中,在推断出的单元的劣化量为允许量以上的情况下(S176的否),控制部16判定是否存在对输出限制值B加上增量值α的历史记录(S178)。在存在相加的历史记录的情况下(S178的是),控制部16从输出限制值B减去上次加上的增量值α(S179)。在不存在相加的历史记录的情况下(S178的否),跳过步骤S179的处理。结束图5所示的子流程。
返回到图3。控制部16对步骤S17中计算出的爬坡行驶用的输出限制值B与通常行驶用的输出限制值A进行比较(S18)。在爬坡行驶用的输出限制值B大于通常行驶用的输出限制值A的情况下(S18的是),控制部16将爬坡行驶用的输出限制值B通知给车辆控制部20(S19)。在爬坡行驶用的输出限制值B为通常行驶用的输出限制值A以下的情况下(S18的否),步骤S19被跳过。
控制部16对从车辆控制部20获取的电动车辆1的速度与最低速度进行比较(S20)。在电动车辆1的速度低于最低速度的情况下(S20的是),控制部16将指示输出限制的无效化的信号通知给车辆控制部20(S21)。移至步骤S15,反复步骤S15以后的处理。在电动车辆1的速度为最低速度以上的情况下(S20的否),跳过步骤S21,移至步骤S15。
另外,步骤S17的爬坡行驶用的输出限制值B的计算处理在图5所示的第2例的情况下,在进入坡之前或者进入的时刻被执行一次即可。在图4所示的第1例的情况下,也在进入坡之前或者进入的时刻被执行一次即可,但也可以在坡的中途再次计算输出限制值B。
在步骤S16中,在不是爬坡中的情况下(S16的否),移至步骤S10。在电动车辆1的电源被断开(相当于发动机车辆的点火关闭)的情况下(步骤S10的切断),结束整体处理。
如以上说明那样,通过本实施方式,能够确保电动车辆1的爬坡时的行驶性能,并且抑制单元的劣化。在图4所示的第1例以及图5所示的第2例的任意中,设定输出限制值以使得电动车辆1的速度不低于最低速度地进行爬坡。即,在计算为不低于最低速度地爬坡的输出限制值B大于通常行驶用的输出限制值A的情况下,切换为输出限制值B。通过这样在爬坡时缓和输出限制,能够确保电动车辆1的爬坡时的行驶性能。
此外,在由于环境条件的恶化(逆风)等,电动车辆1的爬坡时的速度低于最低速度的情况下,将输出限制值B解除。由此,电动车辆1的速度恢复变得容易,能够抑制追尾的风险的增加。
此外,决定输出限制值B以使得爬坡时的单元的劣化量收敛于允许量的范围内。由此,能够确保电动车辆1的爬坡时的行驶性能,并且抑制单元的劣化。此外,通过在爬坡时的单元的劣化量为允许量的范围内,尽量缓和地设定输出限制值B,从而能够尽量大地确保电动车辆1的爬坡时的行驶性能。
以上,基于实施方式来说明了本发明。实施方式是示例,本领域技术人员可理解,对这些各结构要素、各处理工序的组合能够进行各种变形例,此外,这种变形例也处于本发明的范围。
上述图4、图5所示的输出限制值B的计算方法是一个例子,也可以使用其他计算方法。例如,在图4所示的第1例中,也可以在减速函数的参数中进一步包含风速以及/或者路面的摩擦系数。与风速以及/或者路面的摩擦系数有关的信息也能够经由无线通信部34,从外部接收。该情况下,能够更加精确地逆运算在坡的顶部为最低速度的当前位置的必要速度。
此外,在图5所示的第2例中,作为参数而包含坡度以及速度的图也可以作为另外的参数还包含风速以及/或者路面的摩擦系数。该情况下,能够更加精确地导出逆变器6的输出电流/输出功率。
此外,在上述图4、图5中,也可以省略步骤S174-S179的处理。该情况下,输出限制值B为更加严格的值,能够更加抑制单元的劣化。另外,尽管爬坡中的速度被更加限制,但能够不低于最低速度地爬坡。
在上述实施方式中,作为电动车辆1,假定未搭载发动机的纯粹的电动汽车(EV),但即使在混合动力车(HV)或者插电式混合动力车(PHV)的情况下,也能够在通过马达行驶来爬坡的情况下应用本发明。
另外,实施方式也可以通过以下的项目来确定。
[项目1]
一种电源系统(10),被搭载于电动车辆(1),所述电源系统(10)的特征在于,具备:
蓄电部(11),连接有多个单元(E1-En);
电压测定部(13),对所述多个单元(E1-En)的各电压进行测定;
电流测定部(15),对流过所述多个单元(E1-En)的电流进行测定;
温度测定部(14),对所述多个单元(E1-En)的温度进行测定;和
所述蓄电部(11)的控制部(16),基于通过所述电压测定部(13)而测定的各单元(E1-En)的电压、通过所述电流测定部(15)而测定的电流以及通过所述温度测定部(14)而测定的温度,决定对为了抑制单元劣化而推荐的电流/功率的上限进行规定的输出限制值,将决定的输出限制值通知给所述电动车辆(1)内的上级的控制部(20),
所述蓄电部(11)的控制部(16)从所述上级的控制部(20),能够获取所述电动车辆(1)的速度信息、倾斜信息以及位置信息、所述电动车辆(1)行驶中的道路信息,
所述蓄电部(11)的控制部(16)计算为了所述电动车辆(1)爬坡时、将所述单元(E1-En)的劣化量抑制在允许量的范围并且不低于设定的最低速度地攀爬所述坡所需的应从所述蓄电部(11)放电的电流值/功率值,在计算出的电流值/功率值大于所述输出限制值的情况下,将所述输出限制值置换为所计算出的所述电流值/功率值。
由此,能够确保电动车辆(1)的爬坡时的行驶性能并且抑制单元(E1-En)的劣化。
[项目2]
根据项目1所述的电源系统(10),其特征在于,所述蓄电部(11)的控制部(16)基于从当前位置到所述坡的顶部的倾斜角以及距离,计算应从所述蓄电部(11)放电的电流值/功率值,以使得在所述坡的顶部到达时为所述最低速度。
由此,能够不低于最低速度并且抑制单元(E1-En)的劣化,同时电动车辆(1)进行爬坡。
[项目3]
根据项目1所述的电源系统(10),其特征在于,所述蓄电部(11)的控制部(16)计算应从所述蓄电部(11)放电的电流值/功率值,以使得通过所述坡的最大坡度地点时的速度为所述最低速度。
由此,能够不低于最低速度并且抑制单元(E1-En)的劣化,同时电动车辆(1)进行爬坡。
[项目4]
根据项目2或者3所述的电源系统(10),其特征在于,所述单元(E1-En)的劣化量在所述允许量的范围内,所述蓄电部(11)的控制部(16)对所计算出的应从所述蓄电部(11)放电的电流值/功率值加上规定的增量值。
由此,单元(E1-En)的劣化量在允许量的范围内,能够尽量确保电动车辆(1)的行驶性能。
[项目5]
根据项目1至4的任意一项所述的电源系统(10),其特征在于,所述蓄电部(11)的控制部(16)在所述电动车辆(1)攀爬所述坡时,所述电动车辆(1)的速度低于所述最低速度时,解除输出限制。
由此,能够确保电动车辆(1)的爬坡时的最低限度的行驶性能。
[项目6]
一种管理装置(12),包含于被搭载在电动车辆(1)的电源系统(10),所述管理装置(12)的特征在于,具备:
电压测定部(13),对所述电源系统(10)中包含的蓄电部(11)内的多个单元(E1-En)的各电压进行测定;
电流测定部(15),对流过所述多个单元(E1-En)的电流进行测定;
温度测定部(14),对所述多个单元(E1-En)的温度进行测定;和
所述蓄电部(11)的控制部(16),基于通过所述电压测定部(13)而测定的各单元(E1-En)的电压、通过所述电流测定部(15)而测定的电流以及通过所述温度测定部(14)而测定的温度,决定对为了抑制单元劣化而推荐的电流/功率的上限进行规定的输出限制值,将决定的输出限制值通知给所述电动车辆(1)内的上级的控制部(20),
所述蓄电部(11)的控制部(16)从所述上级的控制部(20),能够获取所述电动车辆(1)的速度信息、倾斜信息以及位置信息、所述电动车辆(1)行驶中的道路信息,
所述蓄电部(11)的控制部(16)对所述电动车辆(1)爬坡时、为了将所述单元(E1-En)的劣化量抑制在允许量的范围并且不低于设定的最低速度地攀爬所述坡所需的应从所述蓄电部(11)放电的电流值/功率值进行计算,在计算出的电流值/功率值大于所述输出限制值的情况下,将所述输出限制值置换为所计算出的所述电流值/功率值。
由此,能够确保电动车辆(1)的爬坡时的行驶性能,并且抑制单元(E1-En)的劣化。
-符号说明-
1电动车辆,2f前轮,2r后轮,3f前轮轴,3r后轮轴,4变速器,5马达,6逆变器,10电源系统,11蓄电部,12管理部,13电压测定部,14温度测定部,15电流测定部,16控制部,16aSOC-OCV图,16b SOC/温度图,E1-En单元,Rs分流电阻,T1、T2温度传感器,20车辆控制部,31车速传感器,32 GPS传感器,33陀螺仪传感器,34无线通信部,RY1继电器。

Claims (6)

1.一种电源系统,被搭载于电动车辆,所述电源系统具备:
蓄电部,多个单元被连接而成;
电压测定部,对所述多个单元的各电压进行测定;
电流测定部,对流过所述多个单元的电流进行测定;
温度测定部,对所述多个单元的温度进行测定;和
所述蓄电部的控制部,基于通过所述电压测定部而测定的各单元的电压、通过所述电流测定部而测定的电流、以及通过所述温度测定部而测定的温度,决定对为了抑制单元劣化而推荐的电流/功率的上限进行规定的输出限制值,将所决定的输出限制值通知给所述电动车辆内的上级的控制部,
所述蓄电部的控制部能够从所述上级的控制部,获取所述电动车辆的速度信息、倾斜信息以及位置信息、和所述电动车辆行驶中的道路信息,
所述蓄电部的控制部对所述电动车辆爬坡时、为了将所述单元的劣化量抑制在允许量的范围并且不低于被设定的最低速度地攀爬所述坡所需的应从所述蓄电部放电的电流值/功率值进行计算,在计算出的电流值/功率值大于所述输出限制值的情况下,将所述输出限制值置换为所计算出的所述电流值/功率值。
2.根据权利要求1所述的电源系统,其中,
所述蓄电部的控制部基于从当前位置到所述坡的顶部的倾斜角以及距离,计算应从所述蓄电部放电的电流值/功率值,以使得所述坡的顶部到达时为所述最低速度。
3.根据权利要求1所述的电源系统,其中,
所述蓄电部的控制部计算应从所述蓄电部放电的电流值/功率值,以使得通过所述坡的最大坡度地点时的速度为所述最低速度。
4.根据权利要求2或者3所述的电源系统,其中,
所述蓄电部的控制部在所述单元的劣化量为所述允许量的范围内,对所计算出的应从所述蓄电部放电的电流值/功率值加上规定的增量值。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的电源系统,其中,
所述蓄电部的控制部在所述电动车辆攀爬所述坡时,所述电动车辆的速度低于所述最低速度的情况下,解除输出限制。
6.一种管理装置,包含于被搭载在电动车辆的电源系统,所述管理装置具备:
电压测定部,对所述电源系统中包含的蓄电部内的多个单元的各电压进行测定;
电流测定部,对流过所述多个单元的电流进行测定;
温度测定部,对所述多个单元的温度进行测定;和
所述蓄电部的控制部,基于通过所述电压测定部而测定的各单元的电压、通过所述电流测定部而测定的电流、以及通过所述温度测定部而测定的温度,决定对为了抑制单元劣化而推荐的电流/功率的上限进行规定的输出限制值,将所决定的输出限制值通知给所述电动车辆内的上级的控制部,
所述蓄电部的控制部能够从所述上级的控制部,获取所述电动车辆的速度信息、倾斜信息以及位置信息、和所述电动车辆行驶中的道路信息,
所述蓄电部的控制部对所述电动车辆爬坡时、为了将所述单元的劣化量抑制在允许量的范围并且不低于被设定的最低速度地攀爬所述坡所需的应从所述蓄电部放电的电流值/功率值进行计算,在计算出的电流值/功率值大于所述输出限制值的情况下,将所述输出限制值置换为所计算出的所述电流值/功率值。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110710050B (zh) 2017-06-08 2023-02-17 松下知识产权经营株式会社 蓄电系统、管理装置
WO2019049571A1 (ja) * 2017-09-11 2019-03-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電システム、管理装置

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1696484A (zh) * 2004-05-14 2005-11-16 通用汽车公司 在混合动力电动车辆中确定发动机输出功率的方法
JP2008143315A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Toyota Motor Corp 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
US20100019726A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-28 General Electric Company Method and system for control of a vehicle energy storage device
US20120316717A1 (en) * 2011-06-13 2012-12-13 Wolfgang Daum System and method for controlling and powering a vehicle
CN103380046A (zh) * 2011-02-17 2013-10-30 铃木株式会社 混合动力车辆的驱动控制装置
CN104051751A (zh) * 2013-03-11 2014-09-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 通过偏移估计进行的燃料电池功率控制
JP2015118789A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 三菱自動車工業株式会社 バッテリ制御装置
JP2015230235A (ja) * 2014-06-05 2015-12-21 株式会社日立製作所 蓄電制御装置
CN105848978A (zh) * 2013-12-27 2016-08-10 三洋电机株式会社 控制系统、车辆用电源装置
US20180050604A1 (en) * 2016-08-17 2018-02-22 GM Global Technology Operations LLC Dynamic power limit adjustment in a battery charging process
JP2018050373A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 トヨタ自動車株式会社 電池システム
US20180198175A1 (en) * 2015-09-09 2018-07-12 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Storage Battery Control Device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11205914A (ja) * 1998-01-12 1999-07-30 Yamaha Motor Co Ltd 電動車両の出力制御装置
US8138720B2 (en) * 2008-02-26 2012-03-20 Afs Trinity Power Corporation System and method for dual energy storage management
JP2016175496A (ja) * 2015-03-19 2016-10-06 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッド車両及びその制御方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1696484A (zh) * 2004-05-14 2005-11-16 通用汽车公司 在混合动力电动车辆中确定发动机输出功率的方法
JP2008143315A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Toyota Motor Corp 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
US20100019726A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-28 General Electric Company Method and system for control of a vehicle energy storage device
CN103380046A (zh) * 2011-02-17 2013-10-30 铃木株式会社 混合动力车辆的驱动控制装置
US20120316717A1 (en) * 2011-06-13 2012-12-13 Wolfgang Daum System and method for controlling and powering a vehicle
CN104051751A (zh) * 2013-03-11 2014-09-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 通过偏移估计进行的燃料电池功率控制
JP2015118789A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 三菱自動車工業株式会社 バッテリ制御装置
CN105848978A (zh) * 2013-12-27 2016-08-10 三洋电机株式会社 控制系统、车辆用电源装置
JP2015230235A (ja) * 2014-06-05 2015-12-21 株式会社日立製作所 蓄電制御装置
US20180198175A1 (en) * 2015-09-09 2018-07-12 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Storage Battery Control Device
US20180050604A1 (en) * 2016-08-17 2018-02-22 GM Global Technology Operations LLC Dynamic power limit adjustment in a battery charging process
CN107769293A (zh) * 2016-08-17 2018-03-06 通用汽车环球科技运作有限责任公司 电池充电过程中的动态功率限制调整
JP2018050373A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 トヨタ自動車株式会社 電池システム

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