CN116914284A - 控制装置和控制方法 - Google Patents

控制装置和控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116914284A
CN116914284A CN202310371637.0A CN202310371637A CN116914284A CN 116914284 A CN116914284 A CN 116914284A CN 202310371637 A CN202310371637 A CN 202310371637A CN 116914284 A CN116914284 A CN 116914284A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soc
storage device
power storage
degradation
lower limit
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.)
Pending
Application number
CN202310371637.0A
Other languages
English (en)
Inventor
大西健太
菊池义晃
内田义宏
菅生雄基
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 CN116914284A publication Critical patent/CN116914284A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • 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
    • 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]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • 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)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及控制装置以及控制方法。控制装置(30)具有：取得部(33)，其取得成为蓄电装置(10)的劣化状态的指标的第一指标值；以及下限设定部(36)，其在由取得部(33)取得的第一指标值示出预定以上的劣化度时，下调表示蓄电装置(10)的蓄电状态的第二指标值被容许的容许范围的下限值。

Description

控制装置和控制方法
技术领域
本公开涉及搭载于车辆的蓄电装置的控制装置和控制方法。
背景技术
在以往的蓄电装置中，采用三元电池，该三元电池采用以镍·锰·钴为主成分的正极材料。在三元电池所具有的SOC(State Of Charge(荷电状态)：蓄电率)-OCV(OpenCircuit Voltage(开路电压)：开路端电压)特性曲线中，OCV相对于SOC为大致直线状。因此，无论在哪个SOC带，OCV的增加量相对于SOC的增加量的比率都大，例如该比率为10mV/％左右。
在这样的情况下，例如国际公开第2011/061810所记载的那样，以预先相对于蓄电装置的满充电容量具有余量的方式来设定SOC的控制范围。在判断为蓄电装置的劣化成立的情况下，通过改变电压而使SOC的控制范围的上限上升。这样，通过随着蓄电装置的劣化而改变电压，提高蓄电量的上限，即使在蓄电装置劣化的情况下也能够确保续航距离。
发明内容
但是，根据蓄电装置的情况，存在如下情况：在SOC-OCV特性曲线中，OCV的增加量相对于SOC的增加量的比率非常小，难以大幅改变SOC的控制范围的上限。另外，根据蓄电装置的情况，存在如下情况：在SOC-OCV特性曲线中，在高SOC区域侧，由于蓄电装置的劣化状况而导致OCV大幅变动，难以提高SOC的控制范围的上限。在这样的状况下，在没有任何办法的情况下，在蓄电装置劣化时，无法实质上增加蓄电装置能够使用的容量，从而难以确保足够的续航距离。
本公开是鉴于上述那样的问题而完成的，本公开的目的在于提供一种控制装置和控制方法，即使在难以提高表示蓄电装置的蓄电状态的指标值被容许的容许范围的上限的情况下，也能确保足够的续航距离。
基于本公开的控制装置是控制蓄电装置的控制装置。该控制装置具有：取得部，其取得成为上述蓄电装置的劣化状态的指标的第一指标值；以及下限设定部，在由上述取得部取得的上述第一指标值示出预定以上的劣化度时，下调表示上述蓄电装置的蓄电状态的第二指标值被容许的容许范围的下限值。
根据上述构成，能够在第一指标值示出预定以上的劣化度的时刻下调表示蓄电装置的蓄电状态的第二指标值被容许的容许范围的下限值。由此，与不下调下限值的情况相比，能够增加蓄电装置能够使用的容量。结果，即使在蓄电装置难以提高上述容许范围的上限值的情况下，也能够确保足够的续航距离。
在基于上述公开的控制装置中，上述蓄电装置可以具有SOC-OCV特性曲线，该SOC-OCV特性曲线包括SOC为预定的基准值以上的第一SOC区域和小于上述基准值的第二SOC区域。在此情况下可以是，上述第一指标值未示出预定以上的劣化度的劣化前的上述蓄电装置的SOC-OCV特性曲线与上述第一指标值示出预定以上的劣化度的劣化后的上述蓄电装置的SOC-OCV特性曲线不同。而且，在此情况下可以是，上述高SOC区域中的劣化前后的OCV的变化量比上述低SOC区域中的劣化前后的OCV的变化量大。
根据上述构成，在采用上述那样的蓄电装置的情况下，通过下调第二指标值被容许的容许范围的下限值，能够有效地确保足够的续航距离。
在基于上述公开的控制装置中，上述蓄电装置可以具有SOC-OCV特性曲线，该SOC-OCV特性曲线包括SOC为预定的基准值以上的第一SOC区域和小于上述基准值的第二SOC区域。在此情况下可以是，在以SOC成为上述基准值以上的方式对上述蓄电装置进行充电后，进行放电，从休止放电的时刻到经过预定的时间为止，上述蓄电装置的电压不恢复到放电开始时的电压。
根据上述构成，在采用上述那样的蓄电装置的情况下，通过下调第二指标值被容许的容许范围的下限值，能够有效地确保足够的续航距离。
在基于上述公开的控制装置中，上述蓄电装置可以具有SOC-OCV特性曲线，该SOC-OCV特性曲线具有开路端电压相对于蓄电率的变化率为预定值以下的平坦区域。
根据上述构成，在采用上述那样的蓄电装置的情况下，通过下调第二指标值被容许的容许范围的下限值，能够有效地确保足够的续航距离。
在基于上述本公开的控制装置中，优选的是，在上述第一指标值未示出预定以上的劣化度的情况下，上述下限设定部维持上述下限值。
根据上述构成，由于能够维持下限值直到第一指标值示出预定以上的劣化度，所以，能够容易地进行下限值的管理。
在基于上述本公开的控制装置中，优选的是，上述劣化度越大，则上述下限设定部越下调上述下限值。
根据上述构成，能够每当蓄电装置的劣化度发展到预定的阶段就使下限值降低。由此，在劣化发展的各阶段，能够增加蓄电装置能够使用的容量。
在基于上述本公开的控制装置中，上述第一指标值可以是上述蓄电装置的满充电容量。
根据上述构成，能够基于满充电容量来判断蓄电装置的劣化状态。
在基于上述本公开的控制装置中，上述第二指标值可以是上述蓄电装置的充电率SOC或上述蓄电装置的电压。
根据上述构成，能够根据蓄电装置的SOC或上述蓄电装置的电压来管理蓄电装置的蓄电状态。
基于本公开的控制方法是控制具有SOC-OCV特性曲线的蓄电装置的控制方法，该SOC-OCV特性曲线具有开路端电压相对于蓄电量的变化率为预定值以下的平坦区域。该控制方法具有：取得成为上述蓄电装置的劣化状态的指标的第一指标值的步骤；以及在取得的上述第一指标值示出预定以上的劣化度时下调表示上述蓄电装置的蓄电状态的第二指标值被容许的容许范围的下限值的步骤。
根据上述构成，能够在第一指标值示出预定以上的劣化度的时刻下调表示蓄电装置的蓄电状态的第二指标值被容许的容许范围的下限值。由此，与不下调下限值的情况相比，能够增加蓄电装置能够使用的容量。结果，即使在蓄电装置具有带开路端电压相对于蓄电量的变化率为预定值以下的平坦区域的SOC-OCV特性曲线的情况下，也能够确保足够的续航距离。
在基于上述本公开的控制方法中，优选的是，还具有在上述第一指标值未示出预定以上的劣化度的情况下维持上述下限值的步骤。
根据上述构成，由于能够维持下限值直到第一指标值示出预定以上的劣化度，所以，能够容易地进行下限值的管理。
根据本公开，能够提供一种控制装置和控制方法，即使在难以提高表示蓄电装置的蓄电状态的指标值被容许的容许范围的上限的情况下，也能确保足够的续航距离。
附图说明
下面，将参照附图对本发明的示例性的实施例的特征、优点以及技术和产业的意义进行描述，其中，用相似的标号表示相似的元件，其中：
图1是表示实施方式的电动车辆的构成的框图。
图2是表示实施方式的主蓄电池的SOC-OCV特性的一个例子的图。
图3是表示图1所示的控制器的功能框图的图。
图4是表示流程图的图，该流程图表示用于实现图1所示的下限设定部的下限值的设定的控制流程。
图5是表示在图4所示的控制流程中满充电容量与SOC的控制范围的下限值的关系的一个例子的图。
图6是用于说明与实施方式的主蓄电池的劣化情况相应的SOC的控制范围的下限值的控制的图。
图7是用于说明能通过按照实施方式的控制来达成的续航距离的图。
图8是表示第一变形例的主蓄电池的劣化前后的SOC-OCV特性的图。
图9是表示在第二变形例的主蓄电池中放电中和放电中止后的电压变化的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本公开的实施方式进行详细说明。此外，在以下所示的实施方式中，在附图中，对相同或共通的部分赋予相同标号且不重复其说明。
图1是表示本实施方式的电动车辆100的构成例的框图。在本实施方式中，对电动车辆100是电动车的例子进行说明，但电动车辆100不限于电动车，例如也可以是插电式混合动力车、混合动力车、燃料电池车等。
参照图1，电动车辆100具有蓄电池组20、升压转换器22、变换器23、电动发电机25、传动齿轮26、驱动轮27、控制器30和显示部50。
蓄电池组20作为电动车辆100的驱动电源(即，动力源)搭载于电动车辆100。蓄电池组20由包括多个蓄电堆11的主蓄电池(蓄电装置)10构成。各蓄电堆11包括能再充电的蓄电单元而构成。蓄电单元例如由磷酸铁锂电池(LFP电池)构成。
图2是表示实施方式的主蓄电池10的SOC-OCV特性的一个例子的图。如上述那样，在采用LFP电池作为蓄电单元的情况下，如图2所示，SOC-OCV特性具有开路端电压(OCV)相对于充电率(SOC)的变化率比邻接的区域小的平坦区域。SOC是用百分率来表示相对于主蓄电池10的满充电容量的当前的蓄电量。
在SOC-OCV特性中，平坦区域设置于SOC为20％左右至99％左右的范围。在平坦区域，该变化率为0.2mV/％左右。
一般来说，主蓄电池采用所谓的三元电池，在SOC-OCV特性为大致直线的情况下，无论在哪个SOC带，OCV的增加量相对于SOC的增加量的比率都大。因此，在判断为蓄电装置的劣化成立的情况下，通过改变电压来提高SOC的控制范围的上限，从而增加续航距离。
另一方面，在本实施方式中，在如上述那样平坦区域占SOC-OCV特性的大部分的情况下，能够改变电压来改变SOC的范围是比大致99％大的范围和SOC比大致20％小的范围。
在SOC比大致99％大的范围，SOC的范围只有1％左右，所以，可变余量小，在这样的范围改变SOC的控制范围的上限值来增加续航距离不能说是实质上有效。另外，在SOC比大致20％小的范围，虽然电压变化但将SOC的控制范围的上限值设定为比大致20％小也不能说是有效的。
在这样的状况下，在本实施方式中，通过控制器30的后述控制，即使在主蓄电池10具有上述平坦区域的SOC-OCV特性曲线的情况下，在主蓄电池10发生了劣化时，也能够有效地增加主蓄电池10能够使用的容量，能够确保足够的续航距离。
再如图1所示，在蓄电池组20中还配置有电流传感器15、温度传感器16、电压传感器17和电池监视单元18。电池监视单元18例如由电子控制单元(ECU)构成。以下，也将电池监视单元18称为“监视ECU18”。
电流传感器15检测主蓄电池10的输入输出电流(以下，也称为“电池电流Ib(参照图3)”)。以下，关于电池电流Ib，用正值来表示放电电流，用负值来表示充电电流。
温度传感器16检测主蓄电池10的温度(以下，也称为“电池温度Tb(参照图3)”)。此外，温度传感器16可以配置多个。在此情况下，能够采用多个温度传感器16的检测温度的加权平均值、最高值或最低值作为电池温度Tb，或者采用特定的温度传感器16的检测温度作为电池温度Tb。电压传感器17检测主蓄电池10的输出电压(以下，也称为“电池电压Vb(参照图3)”)。
监视ECU18接受电流传感器15、温度传感器16和电压传感器17的检测值。监视ECU18向控制器30输出电池电压Vb、电池电流Ib和电池温度Tb。或者，监视ECU18也能向内置的存储器(未图示)存储电池电压Vb、电池电流Ib和电池温度Tb的数据。
而且，监视ECU18也可以具有采用电池电压Vb、电池电流Ib和电池温度Tb的至少一部分来算出主蓄电池10的充电率(SOC)的功能。此外，SOC的算出功能也可以是后述的控制器30所具有。在此情况下，在控制器30设置用于算出SOC的推定部。
此外，以下，将电池电压Vb、电池电流Ib、电池温度Tb、SOC等与主蓄电池10相关的数据总称为“测定数据”。
主蓄电池10经由系统主继电器21a、21b而与升压转换器22相连。升压转换器22对主蓄电池10的输出电压进行升压。升压转换器22与变换器23相连，变换器23将来自升压转换器22的直流电力转换成交流电力。
电动发电机(三相交流电机)25接受来自变换器23的交流电力来生成用于使电动车辆100行驶的动能。电动发电机25所生成的动能传递到驱动轮27。另一方面，在使电动车辆100减速时、使电动车辆100停止时，电动发电机25将电动车辆100的动能转换成电能。电动发电机25所生成的交流电力由变换器23转换成直流电力，通过升压转换器22供给到主蓄电池10。由此，能够将再生电力蓄积于主蓄电池10。这样，电动发电机25构成为，随着在与主蓄电池10之间的电力的授受(即，主蓄电池10的充放电)而产生车辆的驱动力或制动力。
此外，能够省略升压转换器22。另外，在采用直流电机作为电动发电机25时，能够省略变换器23。
此外，在作为还搭载有发动机(未图示)作为动力源的混合动力车而构成电动车辆100的情况下，除了电动发电机25的输出之外，还能够将发动机的输出用于行驶用的驱动力。或者，还搭载通过发动机输出而发电的电动发电机(未图示)，也能通过发动机输出而产生主蓄电池10的充电电力。
控制器30例如由电子控制单元(ECU)构成，包括控制部31、存储部32、取得部33、判定部35和下限设定部36。控制部31控制升压转换器22和变换器23等各种装置的动作。
在存储部32存储用于使控制部31动作的程序、各种数据。此外，存储部32能利用控制部31进行数据的读出和写入，也能设置于控制器30的外部。此外，在后面使用图3对取得部33、判定部35和下限设定部36进行描述。
控制器30控制系统主继电器21a、21b、升压转换器22和变换器23的动作。若开始开关(未图示)从断开切换到接通，则控制器30将系统主继电器21a、21b从断开切换到接通、使升压转换器22和变换器23动作。另外，若开始开关从接通切换到断开，则控制器30将系统主继电器21a、21b从接通切换到断开、使升压转换器22、变换器23的动作停止。
显示部50构成为，根据来自控制器30的控制指令而对电动车辆100的用户显示预定的信息。显示部50例如能够由采用液晶面板的触摸面板显示器等构成。
而且，电动车辆100构成为，具有用于通过外部电源40而对主蓄电池10进行充电的外部充电功能。电动车辆100还具有充电器28和充电继电器29a、29b。以下，将采用外部电源40的主蓄电池10的充电也称为“外部充电”。
外部电源40是设置于车辆的外部的电源，作为外部电源40，例如能够适用商用交流电源。充电器28将来自外部电源40的电力转换成主蓄电池10的充电电力。充电器28经由充电继电器29a、29b而与主蓄电池10相连。在充电继电器29a、29b接通时，能够通过来自外部电源40的电力而对主蓄电池10进行充电。
外部电源40和充电器28例如能由充电线45连接。也就是说，在安装了充电线45时，外部电源40和充电器28电连接，从而能够使用外部电源40而对主蓄电池10进行充电。或者，电动车辆100也可以构成为，在外部电源40和充电器28之间以非接触的方式传送电力。例如，通过经由外部电源侧的送电线圈(未图示)和电动车辆侧的受电线圈(未图示)来传送电力，能够通过外部电源40而对主蓄电池10进行充电。
这样，在从外部电源40供给交流电力的情况下，充电器28构成为具有将来自外部电源40的供给电力(交流电力)转换成主蓄电池10的充电电力(直流电力)的功能。或者，在外部电源40直接供给主蓄电池10的充电电力的情况下，充电器28只要将来自外部电源40的直流电力向主蓄电池10传递即可。电动车辆100的外部充电的方式没有特别限定。
图3是表示图1所示的控制器30的功能框图的图。如图3所示，取得部33从监视ECU18取得各种信息。具体地说，取得部33取得电池电压Vb、电池电流Ib、电池温度Tb和SOC等的与主蓄电池10相关的测定数据。
另外，取得部33取得成为主蓄电池10的劣化状态的指标的第一指标值。在本实施方式中，以第一指标值为主蓄电池10的满充电容量C的情况为例进行说明。作为满充电容量C的算出方法，例如能够采用电流累计法等公知的方法。在电流累计法中，按时间对电池电压Vb和电池电流Ib的积(电力)进行积分。
此外，满充电容量C也可以由监视ECU18算出。另外，满充电容量C还可以基于从监视ECU18输入的电池电压Vb、电池电流Ib、电池温度Tb等数据而由控制器30侧算出。在此情况下，在控制器30设置用于算出满充电容量C的算出部，取得部33从该算出部取得满充电容量C。此外，如上述那样，在控制器30具有SOC的算出功能的情况下，也可以由上述算出部算出SOC。
判定部35判定由取得部33取得的满充电容量C是否示出预定以上的劣化度。与劣化度相关的信息可以存储于存储部32，在此情况下，该与劣化度相关的信息从存储部32输入到判定部35。
下限设定部36基于判定部35的判定结果来设定表示主蓄电池10的蓄电状态的第二指标值被容许的容许范围的下限值。在本实施方式中，采用上述SOC作为第二指标值。在此情况下，第二指标值被容许的容许范围与SOC的控制范围相当。SOC的控制范围的下限值被设定为，相对于为了避免进一步的过放电的发展而设置的控制上的SOC的空状态而在上方侧具有余量。
图4是表示流程图的图，该流程图表示用于实现图1所示的下限设定部的下限值的设定的控制流程。参照图4，对用于设定下限值的控制流程进行说明。该流程所示的各步骤可以按预定的周期或预定的时刻由控制器30反复执行。
如图4所示，在设定上述下限值时，首先，在步骤S1中，取得部33取得满充电容量C作为成为主蓄电池10的劣化状态的指标的第一指标值。具体地说，如上述那样，取得部33取得由监视ECU18算出的满充电容量CC。此外，在控制器30设有用于算出满充电容量C的算出部的情况下，取得由该算出部算出的满充电容量C。
接着，在步骤S2中，判定部35判断满充电容量C是否示出预定以上的劣化度。判定部35采用由取得部33取得的满充电容量C和存储于存储部32的与劣化度相关的信息来判断满充电容量C是否示出预定以上的劣化度。
例如，如后述那样，例如在满充电容量C从100％成为80％的情况、满充电容量C从80％成为60％的情况、或者满充电容量C从60％成为40％等情况下，判定部35判断为满充电容量C示出预定以上的劣化度。
此外，在本实施方式中，以判定部35具有上述那样的判定功能的情况为例进行说明，但判定部35的判定功能也可以是下限设定部36所具有的。
在步骤S2中，在判断为满充电容量C示出预定以上的劣化度时(步骤S2：是)，执行步骤S3。另一方面，在步骤S2中，在并未判断为满充电容量C示出预定以上的劣化度的情况下(步骤S2：否)，执行步骤S4。
在步骤S3中，下限设定部36下调上述的SOC的控制范围的下限值作为表示主蓄电池10的蓄电状态的第二指标值被容许的容许范围的下限值。
图5是表示在图4所示的控制流程中满充电容量与SOC的控制范围的下限值的关系的一个例子的图。
如图5所示，存储部32存储有在设定上述下限值时采用的表格。在该表格中，满充电容量C与SOC的控制范围的下限值建立关联。
例如，在满充电容量C为100％的情况下，上述下限值被设定为40％，在满充电容量C为80％的情况下，下限值被设定为30％。另外，在满充电容量C为60％的情况下，下限值被设定为20％，在满充电容量C为40％的情况下，下限值被设定为10％。
此外，在设定下限值时，不限于上述表格，也可以采用预先制成的表示满充电容量C与SOC的控制范围的下限值的关系的映射(MAP)，还可以采用由SOC的控制范围的下限值的下调量＝SOC的容量减少率×预定值进行计算的算出式。在采用该算出式的情况下，从上一次设定的下限值减去算出的下限值的下调量，从而设定新的下限值。此外，若步骤S3结束，则整个处理返回主例程。
另一方面，在步骤S4中，维持目前的SOC的控制范围的下限值。若步骤S4结束，则整个处理返回主例程。由此，能够维持下限值直到满充电容量C示出预定以上的劣化度，所以，能够容易地进行下限值的管理。
图6是用于说明与实施方式的主蓄电池的劣化情况相应的SOC的控制范围的下限值的控制的图。
如图6所示，通过执行上述控制流程，例如在主蓄电池10基本上并未劣化的第一阶段，相对于满充电容量C1，将SOC的控制范围的下限值设定为Smin1。
在主蓄电池10的劣化情况发展到第二阶段的情况下，满充电容量C成为比第一阶段的满充电容量C1小的C2。由此，判断为满充电容量C示出预定以上的劣化度。在此情况下，下限设定部36将SOC的控制范围从Smin1设定为Smin2。Smin2是比Smin1小的值。
进而，在主蓄电池10的劣化情况发展到第三阶段的情况下，满充电容量C成为比第二阶段的满充电容量C2小的C3。由此，判断为满充电容量C示出预定以上的劣化度。在此情况下，下限设定部36将SOC的控制范围从Smin2设定为Smin3。Smin3是比Smin2小的值。
在主蓄电池10的劣化情况发展到第四阶段的情况下，满充电容量C成为比第三阶段的满充电容量C3小的C4。由此，判断为满充电容量C示出预定以上的劣化度。在此情况下，下限设定部36将SOC的控制范围从Smin3设定为Smin4。Smin4是比Smin3小的值。
这样，下限设定部36随着主蓄电池10的劣化度变大(劣化情况发展)而将下限值设定得低。由此，能够增加主蓄电池10在各阶段能够使用的容量。
图7是用于说明能通过按照实施方式的控制来达成的续航距离的图。此外，在图7中，用虚线表示即使在主蓄电池10发生了劣化的情况下也不改变下限值时的续航距离，用实线表示控制装置按照本实施方式来控制上述下限值时的续航距离。
如图7所示，在不下调下限值而固定为Smin1的情况下，由于主蓄电池10的满充电容量随着主蓄电池10的劣化发展而减少，所以，续航距离也减少。
另一方面，在满充电容量示出预定以上的劣化度时，在下调了上述下限值的情况下，每当满充电容量示出预定以上的劣化度时、即在各阶段，能够增加主蓄电池10能够使用的容量。结果，即使在蓄电装置具有开路端电压相对于蓄电量的变化率为预定值以下的平坦区域而难以提高上述容许范围的上限值的情况下，也能够确保足够的续航距离。
此外，在上述中，以采用LFP电池作为蓄电单元且主蓄电池10具有开路端电压(OCV)相对于充电率(SOC)的变化率比邻接的区域小的平坦区域的情况为例进行了说明，但在具有以下那样的特性的第一变形例和第二变形例的主蓄电池中也能够适用。
(第一变形例)
图8是表示第一变形例的主蓄电池的劣化前后的SOC-OCV特性的图。参照图8，对第一变形例的主蓄电池进行说明。
如图8所示，第一变形例的主蓄电池具有SOC-OCV特性曲线，该SOC-OCV特性曲线包括SOC为预定的基准值以上的第一SOC区域和小于该基准值的第二SOC区域。此外，第一变形例的蓄电单元例如是与LFP电池不同的二次电池。另外，基准值例如可以是满充电附近的SOC值。
主蓄电池的劣化后的SOC-OCV特性曲线与主蓄电池的劣化前的SOC-OCV特性曲线不同。具体地说，例如，上述第一指标值未示出预定以上的劣化度的劣化前的主蓄电池的SOC-OCV特性曲线与上述第一指标值示出预定以上的劣化度的劣化后的主蓄电池的SOC-OCV特性曲线不同。在此情况下，第一SOC区域中的劣化前后的主蓄电池的OCV的变化量比第二SOC区域中的劣化前后的主蓄电池的OCV的变化量大。
在主蓄电池具有这样的SOC-OCV特性曲线的情况下，在第一SOC区域，有时电压不稳定而难以正确测定OCV。因此，使用在劣化前后都示出稳定举动的第二SOC区域侧，在主蓄电池发生了劣化的情况下，下限设定部36下调位于第二SOC区域的SOC的控制范围的下限值。由此，能够增加主蓄电池10能够使用的容量，能够确保足够的续航距离。
图9是表示在第二变形例的主蓄电池中放电中和放电中止后的电压变化的图。参照图9，对第二变形例的主蓄电池进行说明。
在第二变形例的主蓄电池中也具有SOC-OCV特性曲线，该SOC-OCV特性曲线包括SOC为预定的基准值以上的第一SOC区域和小于该基准值的第二SOC区域。此外，第二变形例的蓄电单元例如是与LFP电池不同的二次电池。另外，基准值例如可以是满充电附近的SOC值。
如图9所示，在第二变形例中，在以使SOC成为上述基准值以上的方式对主蓄电池进行充电后，进行放电，从休止放电的时刻到经过预定的时间(t1-t0)为止，主蓄电池的电压并不恢复到放电开始时的电压，极化并未消除。此外，预定的时间是指2～3小时左右。
如上述那样，在第一SOC区域侧，在从放电休止后到经过预定的时间为止电压并不返回到放电开始时的电压的情况下，有时难以正确测定OCV。因此，利用在预定时间极化消除的第二SOC区域侧，在主蓄电池发生了劣化时，下限设定部36下调位于第二SOC区域的SOC的控制范围的下限值。由此，能够增加主蓄电池10能够使用的容量，能够确保足够的续航距离。
(其它变形例)
在上述的实施方式和第一、第二变形例中，以成为主蓄电池10的劣化状态的指标的第一指标值为满充电容量C的情况为例进行了说明，但不限于此，第一指标值也可以是车辆的总行驶距离、车辆的总行驶时间、向主蓄电池10的总通电量、主蓄电池10的温度频率、或主蓄电池10的电阻值等。在这些指标值示出预定以上的劣化度时，通过与上述同样地设定上述下限值，能得到与实施方式大致同样的效果。
另外，在上述的实施方式中，以表示主蓄电池10的蓄电状态的第二指标值为主蓄电池10的SOC的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以是主蓄电池10的电压。
另外，在上述的实施方式中，在步骤S3中，以下调第二指标值的控制范围的下限值为例进行了说明，但在采用放电量作为第二指标值的情况下，也可以使该放电量的上限值增加。在此情况下，代替下限设定部36，在控制器30设置用于设定放电量的上限值的设定部，该设定部在第一指标值示出预定以上的劣化度时使放电量的上限值上升。
以上，此次公开的实施方式在所有方面都是例示性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求书来表示，包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有改变。

Claims (10)

1.一种控制装置，控制蓄电装置，具有：
取得部，其取得成为所述蓄电装置的劣化状态的指标的第一指标值；以及
下限设定部，其在由所述取得部取得的所述第一指标值示出预定以上的劣化度时，下调表示所述蓄电装置的蓄电状态的第二指标值被容许的容许范围的下限值。
2.如权利要求1所述的控制装置，其中，
所述蓄电装置具有SOC-OCV特性曲线，该SOC-OCV特性曲线包括SOC为预定的基准值以上的第一SOC区域和小于所述基准值的第二SOC区域；
所述第一指标值未示出预定以上的劣化度的劣化前的所述蓄电装置的SOC-OCV特性曲线与所述第一指标值示出预定以上的劣化度的劣化后的所述蓄电装置的SOC-OCV特性曲线不同；
所述第一SOC区域中的劣化前后的所述蓄电装置的OCV的变化量比所述第二SOC区域中的劣化前后的OCV的变化量大。
3.如权利要求1所述的控制装置，其中，
所述蓄电装置具有SOC-OCV特性曲线，该SOC-OCV特性曲线包括SOC为预定的基准值以上的第一SOC区域和小于所述基准值的第二SOC区域；
在以SOC成为所述基准值以上的方式对所述蓄电装置进行充电后，进行放电，从休止放电的时刻到经过预定的时间为止，所述蓄电装置的电压不恢复到放电开始时的电压。
4.如权利要求1所述的控制装置，其中，
所述蓄电装置具有SOC-OCV特性曲线，该SOC-OCV特性曲线具有开路端电压相对于蓄电率的变化率为预定值以下的平坦区域。
5.如权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其中，
在所述第一指标值未示出预定以上的劣化度的情况下，所述下限设定部维持所述下限值。
6.如权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其中，
所述劣化度越大，则所述下限设定部越下调所述下限值。
7.如权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其中，
所述第一指标值是所述蓄电装置的满充电容量。
8.如权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其中，
所述第二指标值是所述蓄电装置的SOC或所述蓄电装置的电压。
9.一种控制方法，控制蓄电装置，包括：
取得成为所述蓄电装置的劣化状态的指标的第一指标值的步骤；以及
在所述第一指标值示出预定以上的劣化度时下调表示所述蓄电装置的蓄电状态的第二指标值被容许的容许范围的下限值的步骤。
10.如权利要求9所述的控制方法，其中，
还包括在所述第一指标值未示出预定以上的劣化度的情况下维持所述下限值的步骤。
CN202310371637.0A 2022-04-15 2023-04-10 控制装置和控制方法 Pending CN116914284A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-067643 2022-04-15
JP2022067643A JP2023157620A (ja) 2022-04-15 2022-04-15 制御装置、または制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116914284A true CN116914284A (zh) 2023-10-20

Family

ID=88307203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310371637.0A Pending CN116914284A (zh) 2022-04-15 2023-04-10 控制装置和控制方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230336016A1 (zh)
JP (1) JP2023157620A (zh)
CN (1) CN116914284A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
US20230336016A1 (en) 2023-10-19
JP2023157620A (ja) 2023-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107128186B (zh) 用于电池健康状态监测的系统和方法
US10840722B2 (en) Battery control device
US8294416B2 (en) Method and device for controlling the operating point of a battery
JP5819443B2 (ja) 電池制御装置、電池システム
JP5715694B2 (ja) 電池制御装置、電池システム
JP4586832B2 (ja) 電動車両
JP6822300B2 (ja) 充電率推定方法および車載の電池システム
JP5621818B2 (ja) 蓄電システムおよび均等化方法
US11301195B2 (en) Display device and vehicle comprising the same
JP6485041B2 (ja) 蓄電デバイス劣化推定装置、蓄電デバイス劣化推定方法、移動体
CN105322613A (zh) 用于锂离子电池的快速充电算法
CN110194079A (zh) 用于检测电池过放电状况的系统和方法
WO2020129478A1 (ja) 電池状態推定装置、電池状態推定方法、及び電池システム
KR101555660B1 (ko) 이차전지의 충전량 유지 장치 및 방법
KR101567557B1 (ko) 이차 전지 셀의 전압 벨런싱 장치 및 방법
US11180051B2 (en) Display apparatus and vehicle including the same
CN116914284A (zh) 控制装置和控制方法
JP5772615B2 (ja) 蓄電システム
CN112829635A (zh) 电动车辆电池中的析锂检测和缓解
US20230324467A1 (en) Control device for secondary battery and method for estimating full charge capacity of secondary battery
JP5846170B2 (ja) 蓄電システムおよびそれを用いた電動車両
WO2022138745A1 (ja) 電池制御装置及び電池システム
JP2023112897A (ja) 電池管理装置
CN116799339A (zh) 充电控制方法、充电控制装置以及电池搭载设备

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