DE102019215941A1

DE102019215941A1 - Anzeigevorrichtung und fahrzeug mit derselben

Info

Publication number: DE102019215941A1
Application number: DE102019215941.9A
Authority: DE
Inventors: Kazuki Kubo; Junta Izumi; Yoshihiro Uchida; Masaki Uchiyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2020-04-23
Also published as: US20200122604A1; CN111071098A; JP2020065422A; US11180051B2

Abstract

Ein Fahrzeug (100) enthält eine Steuerung (30) und eine Anzeige (35). Die Steuerung (30) ist ausgelegt, eine Speicherfähigkeit (einen Grad einer Verschlechterung) Q auf der Grundlage von Messdaten einer Hauptbatterie (10) zu berechnen. Die Steuerung (30) schätzt einen oberen Grenzwert (Wu) und einen unteren Grenzwert (Wl) eines Fehlers (Bereiches) der berechneten Speicherfähigkeit Q. Die Steuerung (30) berechnet einen Speicherfähigkeitsbereich WQ, der den oberen Grenzwert Wu und den unteren Grenzwert Wl enthält. Die Steuerung (30) bewirkt, dass die Anzeige (35) den berechneten Speicherfähigkeitsbereich WQ anzeigt.

Description

Diese nichtprovisorische Anmeldung basiert auf der am 19. Oktober 2018 beim Japanischen Patentamt eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-197635 , deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme darauf enthalten ist.
HINTERGRUND
Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung und ein Fahrzeug, das dieselbe enthält, und betrifft insbesondere eine Anzeigevorrichtung, die ausgelegt ist, einen Grad einer Verschlechterung einer Sekundärbatterie zu anzeigen, und ein Fahrzeug, das dieselbe enthält.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Sekundärbatterie als eine Antriebsenergiequelle (Bewegungsenergiequelle) für einen Elektromotor ist an einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Elektrofahrzeug montiert. Es ist bekannt, dass sich eine Sekundärbatterie im Verlaufe der Zeit verschlechtert, was zu einer Erhöhung des Innenwiderstands oder einer Verringerung der Vollladungskapazität der Sekundärbatterie führt. Daher wurden verschiedene Techniken zum Schätzen eines Grades einer Verschlechterung einer Sekundärbatterie vorgeschlagen. Die JP 2018 - 29 430 A offenbart beispielsweise eine Technik zum Berechnen eines Grades einer Verschlechterung einer Sekundärbatterie auf der Grundlage von Messdaten der Sekundärbatterie.
ZUSAMMENFASSUNG
Der Grad der Verschlechterung einer Sekundärbatterie ist ein für einen Nutzer wichtiger Faktor. Gemäß einem Beispiel, bei dem eine Sekundärbatterie an einem Fahrzeug montiert ist, verringert sich beispielsweise eine Strecke, die das Fahrzeug mit elektrischer Energie, die in der Sekundärbatterie gespeichert ist, fahren kann (sog. EV-Fahrstrecke), wenn sich die Sekundärbatterie verschlechtert und sich deren Vollladungskapazität verringert. Durch Anzeigen des berechneten Grades der Verschlechterung kann der Nutzer hinsichtlich des derzeitigen Grades der Verschlechterung informiert werden.
Der berechnete Grad der Verschlechterung kann jedoch einen Erfassungsfehler verschiedener Sensoren, die zur Messung der Sekundärbatterie verwendet werden, oder einen Fehler eines berechneten Modells enthalten. Wenn beispielsweise ein Grad einer Verschlechterung, der zu einem bestimmten Zeitpunkt berechnet wird, und ein Grad einer Verschlechterung, der zu einem anschließenden Zeitpunkt berechnet wird, in Bezug auf einen wahren Wert zueinander entgegengesetzte Fehler aufweisen, kann der gezeigte Wert des Grads der Verschlechterung beträchtlich höher oder geringer sein. In diesem Fall wird keine geeignete Darstellung bereitgestellt, und der Nutzer kann sich hinsichtlich des gezeigten Grades der Verschlechterung befremdlich fühlen.
Die vorliegende Erfindung entstand, um das obige Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung, die einen Grad einer Verschlechterung einer Sekundärbatterie anzeigt, während dem Fahrer so wenig wie möglich ein befremdliches Gefühl vermittelt wird, und ein Fahrzeug zu schaffen, das dieselbe enthält.
Eine Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt einen Grad einer Verschlechterung einer Sekundärbatterie an. Die Anzeigevorrichtung enthält eine Steuerung, die ausgelegt ist, den Grad der Verschlechterung der Sekundärbatterie zu berechnen, und eine Anzeige, die ausgelegt ist, den Grad der Verschlechterung anzuzeigen. Die Steuerung ist ausgelegt, die Anzeige zu steuern, einen Verschlechterungsgradbereich mit einer Toleranz des berechneten Grades der Verschlechterung anzuzeigen.
Gemäß dieser Konfiguration zeigt die Anzeige der Anzeigevorrichtung einen Verschlechterungsgradbereich mit einer erlaubten Toleranz des berechneten Grades der Verschlechterung an. Der Bereich enthält beispielsweise eine Fehlertoleranz des berechneten Grades der Verschlechterung. Die Anzeige zeigt einen Grad der Verschlechterung als einen Verschlechterungsgradbereich an, der ein bestimmtes Ausmaß bzw. einen bestimmten Bereich abdeckt. Ein Nutzer kann somit erkennen, dass der Grad der Verschlechterung, der auf der Anzeige angezeigt wird, das bestimmte Ausmaß aufweist. Auch wenn der gezeigte Grad der Verschlechterung sich unter dem Einfluss eines Fehlers ändert, liegt somit die Änderung innerhalb der Erwartungen des Nutzers. Daher erfährt der Nutzer hinsichtlich der Änderung weniger wahrscheinlich ein befremdliches Gefühl. Daher kann die Häufigkeit des Auftretens eines befremdlichen Gefühls des Nutzers hinsichtlich des Grades der Verschlechterung, der auf der Anzeige angezeigt wird, verringert werden.
In einer Ausführungsform ist die Steuerung ausgelegt, eine SOC-Differenz (SOC: Ladungszustand) des Zeitpunktes, zu dem die Sekundärbatterie von einem vorgegebenen SOC bis zu einer Vollladung (Vollladungskapazität) geladen ist, berechnen und kann eine elektrische Energiemenge, die zum Laden der Sekundärbatterie von dem vorgegebenen SOC in eine Vollladung verwendet wird, berechnen. Die Steuerung ist ausgelegt, den Grad der Verschlechterung unter Verwendung der SOC-Differenz und der elektrischen Energiemenge zu berechnen.
Wenn die Verschlechterung der Sekundärbatterie fortschreitet, kann ein Einfluss eines Fehlers des Grads der Verschlechterung groß werden. Wenn beispielsweise eine Speicherfähigkeit, die einen Prozentsatz einer Vollladungskapazität des derzeitigen Zeitpunktes zu einer Vollladungskapazität einer Anfangsstufe (zu dem Zeitpunkt der Herstellung) der Sekundärbatterie angibt, als Grad der Verschlechterung verwendet wird, ist der Einfluss eines Fehlers in der Speicherfähigkeit größer, wenn die Speicherfähigkeit niedriger ist. Gemäß dieser Konfiguration wird beispielsweise der Grad der Verschlechterung der Sekundärbatterie durch ein sog. Stromintegrationsverfahren berechnet. Wenn sich die Vollladungskapazität aufgrund einer Verschlechterung der Sekundärbatterie beim Laden von einem vorgegebenen SOC auf eine Vollladung verringert, verringert sich die Zeit, die zum Laden der Sekundärbatterie benötigt wird. Dann verringert sich ebenfalls die Anzahl der Datenteile, die zum Berechnen des Grades der Verschlechterung verwendet werden, und es verringern somit die angesammelten bzw. summierten Fehler. Wenn die Verschlechterung der Sekundärbatterie fortschreitet, verringert sich daher der Fehler, und es kann der Einfluss des Fehlers auf den Grad der Verschlechterung verringert werden.
Ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die obige Anzeigevorrichtung.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Fahrzeugs zeigt, für das eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform verwendet wird.
2 ist Diagramm, das ein Beispiel einer Verschlechterungskurve zeigt, die eine zeitliche Verschlechterung der Hauptbatterie repräsentiert.
3 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Bildschirm zeigt, der auf einer Anzeige des Fahrzeugs dargestellt wird.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung zeigt, die von einer Steuerung gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird.
5 ist ein Diagramm, das einen weiteren beispielshaften Bildschirm zeigt, der auf der Anzeige des Fahrzeugs dargestellt wird.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung zeigt, die von der Steuerung gemäß einer zweiten Modifikation durchgeführt wird.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration zeigt, bei der ein Grad einer Verschlechterung der Hauptbatterie außerhalb des Fahrzeugs angezeigt wird.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielshafte Konfiguration zeigt, bei der ein Grad einer Verschlechterung der Hauptbatterie außerhalb des Fahrzeugs berechnet wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genauer mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Dieselben oder entsprechenden Elemente in den Zeichnungen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Fahrzeugs zeigt, für das eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform ein Elektrofahrzeug beispielhaft als ein Fahrzeug 100 verwendet wird, ist das Fahrzeug 100 nicht auf ein Elektrofahrzeug beschränkt, sondern kann beispielsweise ein Plug-In-Hybridfahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein Brennstoffzellenfahrzeug sein.
Gemäß 1 enthält das Fahrzeug 100 eine Hauptbatterie 10, einen Spannungswandler (Boost-Wandler) 22, einen Inverter 23, einen Motor-Generator 25, ein Getriebe 26, ein Antriebsrad 27 und eine Steuerung 30.
Die Hauptbatterie 10 ist an dem Fahrzeug 100 als eine Antriebsenergiequelle (d.h. eine Bewegungsenergiequelle) für das Fahrzeug 100 montiert. Die Hauptbatterie 10 wird durch eine Batterieanordnung (Batteriepackung) 20 ausgebildet, die mehrere Batteriemodule 11 enthält. Jedes Batteriemodul 11 enthält wiederladbare Sekundärbatteriezellen, die durch eine Lithiumionen-Sekundärbatterie repräsentiert werden.
In der Batteriepackung 20 sind außerdem ein Stromsensor 15, ein Temperatursensor 16, ein Spannungssensor 17 und eine Batterieüberwachungseinheit 18 angeordnet. Die Batterieüberwachungseinheit 18 wird beispielsweise durch eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) ausgebildet. Die Batterieüberwachungseinheit 18 wird im Folgenden als Überwachungs-ECU 18 bezeichnet.
Der Stromsensor 15 erfasst einen Strom, der in die Hauptbatterie 10 eingegeben und von dieser ausgegeben wird (der auch einfach im Folgenden als Batteriestrom Ib bezeichnet wird). In Bezug auf den Batteriestrom Ib wird ein Endladestrom als ein positiver Wert ausgedrückt und ein Ladestrom wird als ein negativer Wert ausgedrückt.
Der Temperatursensor 16 erfasst eine Temperatur der Hauptbatterie 10 (die auch im Folgenden als Batterietemperatur Tb bezeichnet wird). Es können mehrere Temperatursensoren 16 angeordnet sein. In diesem Fall kann ein gewichteter Mittelwert, ein Maximumwert oder ein Minimumwert der Temperaturen, die von den Temperatursensoren 16 erfasst werden, als Batterietemperatur Tb verwendet werden, oder es kann eine Temperatur, die von einem speziellen Temperatursensor 16 erfasst wird, als Batterietemperatur Tb verwendet werden. Der Spannungssensor 17 erfasst eine Spannung, die von der Hauptbatterie 10 ausgegeben wird (die im Folgenden auch als Batteriespannung Vb bezeichnet wird).
Die Überwachungs-ECU 18 empfängt Erfassungswerte von dem Stromsensor 15, dem Temperatursensor 16 und dem Spannungssensor 17. Die Überwachungs-ECU 18 gibt die Batteriespannung Vb, den Batteriestrom Ib und die Batterietemperatur Tb an die Steuerung 30 aus.
Alternativ kann die Überwachungs-ECU 18 auch einen eingebauten Speicher (nicht gezeigt) aufweisen, der Daten der Batteriespannung Vb, des Batteriestroms Ib und der Batterietemperatur Tb speichert.
Die Überwachungs-ECU 18 weist eine Funktion zum Berechnen eines Ladungszustands (SOC) der Hauptbatterie 10 unter Verwendung mindestens eines aus der Batteriespannung Vb, dem Batteriestrom Ib und der Batterietemperatur Tb auf. Der SOC repräsentiert in Prozenten (als Prozentsatz) eine derzeitige Menge einer gespeicherten Energie in Bezug auf eine Vollladungskapazität der Hauptbatterie 10. Die Steuerung 30, die später beschrieben wird, kann eine Funktion zum Berechnen eines SOC aufweisen. Daten der Hauptbatterie 10 wie beispielsweise die Batteriespannung Vb, der Batteriestrom Ib, die Batterietemperatur Tb und der SOC können auch im Folgenden gemeinsam als Messdaten bezeichnet werden.
Die Hauptbatterie 10 ist mit dem Spannungswandler 22 verbunden, wobei Systemhauptrelais 21a und 21b dazwischen angeordnet sind. Der Spannungswandler 22 verstärkt eine Spannung, die von der Hauptbatterie 10 ausgegeben wird. Der Spannungswandler 22 ist mit einem Inverter 23 verbunden, der eine Gleichstrom-Leistung (DC-Leistung) von dem Aufwärtswandler 22 in eine Wechselstrom-Leistung (AC-Leistung) umwandelt.
Der Motor-Generator (Dreiphasen-AC-Motor) 25 erzeugt kinetische Energie zum Fahren bzw. Antreiben des Fahrzeugs durch Empfangen der AC-Leistung vom dem Inverter 23. Die kinetische Energie, die von dem Motor-Generator 25 erzeugt wird, wird an das Antriebsrad 27 übertragen. Andererseits wandelt der Motor-Generator 25 kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie um, wenn das Fahrzeug verzögert oder stoppt. Die AC-Leistung, die von dem Motor-Generator 25 erzeugt wird, wird von dem Inverter 23 in DC-Leistung umgewandelt und der Hauptbatterie 10 über den Spannungswandler 22 zugeführt. Somit kann regenerative Energie in der Hauptbatterie 10 gespeichert werden. Der Motor-Generator 25 ist somit ausgebildet, Antriebsenergie oder Bremsenergie bzw. -leistung des Fahrzeugs durch Ausgeben und Empfangen von elektrischer Leistung an die und von der Hauptbatterie 10 (d.h. ein Laden und Entladen der Hauptbatterie 10) zu erzeugen.
Der Spannungswandler 22 muss nicht vorhanden sein. Wenn ein DC-Motor als Motor-Generator 25 verwendet wird, muss der Inverter 23 nicht vorhanden sein.
Wenn das Fahrzeug 100 als ein Hybridfahrzeug ausgebildet ist, das außerdem einen Verbrennungsmotor (nicht gezeigt) als eine Bewegungsenergiequelle enthält, kann der Ausgang von dem Verbrennungsmotor zusätzlich zu dem Ausgang von dem Motor-Generator 25 als Antriebsleistung zum Fahren bzw. Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden. Alternativ kann ein zusätzlicher Motor-Generator (nicht gezeigt), der Leistung auf der Grundlage eines Ausgangs von dem Verbrennungsmotor erzeugt, enthalten sein, um Ladeleistung für die Hauptbatterie 10 auf der Grundlage eines Ausgangs von dem Verbrennungsmotor zu erzeugen.
Die Steuerung 30 wird beispielsweise durch eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) ausgebildet und enthält eine Steuerungseinheit 31 und einen Speicher 32. Der Speicher 32 speichert ein Programm zum Betreiben der Steuerungseinheit 31 und verschiedene Typen von Daten. Der Speicher 32 kann außerhalb der Steuerung 30 angeordnet sein, wobei ein Lesen und Schreiben von Daten durch die Steuerungseinheit 31 möglich ist.
Die Steuerung 30 steuert Betriebe der Systemhauptrelais 21a und 21b, des Spannungswandlers 22 und des Inverters 23. Wenn ein Startschalter (nicht gezeigt) von Aus nach Ein geschaltet wird, schaltet die Steuerung 30 die Systemhauptrelais 21a und 21b von Aus nach Ein und/oder schaltet den Spannungswandler 22 und den Inverter 23 ein. Wenn der Startschalter von Ein nach Aus geschaltet wird, schaltet die Steuerung 30 die Systemhauptrelais 21a und 21b von Ein nach Aus und/oder schaltet den Spannungswandler 22 und den Inverter 23 aus.
Die Steuerung 30 weist eine Funktion zum Berechnen einer Speicherfähigkeit Q (die später beschrieben wird) der Hauptbatterie 10 auf. Ein Beispiel einer Berechnung der Speicherfähigkeit Q durch ein Stromintegrationsverfahren als ein Verfahren zum Berechnen der Speicherfähigkeit Q in der vorliegenden Ausführungsform wird später beschrieben. Die Funktion zum Berechnen der Speicherfähigkeit Q kann auch von der Überwachungs-ECU 18 durchgeführt werden.
Das Fahrzeug 100 enthält außerdem eine Anzeige 35. Die Anzeige 35 ist ausgelegt, vorgegebene Informationen für einen Nutzer des Fahrzeugs 100 als Reaktion auf einen Steuerungsbefehl von der Steuerung 30 anzuzeigen.
Der SOC repräsentiert in Prozenten eine derzeitige Menge einer gespeicherten Energie in Bezug auf eine derzeitige Vollladungskapazität, wie es oben beschrieben wurde. Daher meint eine Verringerung der Vollladungskapazität der Hauptbatterie 10 im Verlaufe einer Verschlechterung der Hauptbatterie 10 eine Verringerung der tatsächlichen Menge der gespeicherten Energie (Ah) trotz dessen, dass der SOC-Wert derselbe ist (beispielsweise SOC = 100%). Daher wird in dieser Ausführungsform der Grad der Verschlechterung der Hauptbatterie 10 einem Nutzer auf der Anzeige 35 zusammen mit einem SOC der Hauptbatterie 10 als Daten präsentiert, die einen Zustand der Hauptbatterie 10 angeben. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Speicherfähigkeit Q der Hauptbatterie 10 dem Nutzer auf der Anzeige 35 als ein Grad einer Verschlechterung präsentiert. Die Anzeige 35 zeigt dem Nutzer mindestens den SOC der Hauptbatterie 10 und die Speicherfähigkeit Q der Hauptbatterie 10 an. Die Anzeige 35 kann beispielsweise durch eine berührungsempfindliche Anzeige, beispielsweise eine Flüssigkristallfläche, erzielt werden.
Das Fahrzeug 100 weist außerdem eine Extern-Ladefunktion zum Laden der Hauptbatterie 10 von einer externen Energieversorgung 40 auf. Das Fahrzeug 100 enthält außerdem ein Ladegerät 28 und Laderelais 29a und 29b. Das Laden der Hauptbatterie 10 von der externen Energieversorgung 40 wird im Folgenden auch als externes Laden bezeichnet.
Die externe Energieversorgung 40 ist eine Energieversorgung bzw. Stromversorgung, die außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, und es ist beispielsweise eine gewerbliche AC-Energieversorgung als externe Energieversorgung 40 verwendbar. Das Ladegerät 28 wandelt elektrische Leistung von der elektrischen Energieversorgung 40 in Ladeleistung für die Hauptbatterie 10 um. Das Ladegerät 28 ist mit der Hauptbatterie 10 verbunden, wobei die Laderelais 29a und 29b dazwischen angeordnet sind. Während die Laderelais 29a und 29b eingeschaltet sind, kann die Hauptbatterie 10 mit elektrischer Leistung von der externen Energieversorgung 40 geladen werden.
Die externe Energieversorgung 40 und das Ladegerät 28 können beispielsweise über ein Ladekabel 45 miteinander verbunden werden. Die Hauptbatterie 10 kann von der externen Energieversorgung 40 geladen werden, wenn die externe Energieversorgung 40 und das Ladegerät 28 elektrisch miteinander verbunden sind, während das Ladekabel 45 angebracht ist. Alternativ kann das Fahrzeug 100 derart ausgebildet sein, dass elektrische Leistung drahtlos zwischen der externen Energieversorgung 40 und dem Ladegerät 28 übertragen wird. Die Hauptbatterie 10 kann beispielsweise von der externen Energieversorgung 40 durch Übertragen von elektrischer Leistung über eine Leistungssendespule (nicht gezeigt) auf der Seite der externen Energieversorgung und eine Leistungsempfangsspule (nicht gezeigt) auf der Seite des Fahrzeugs geladen werden.
Wenn die AC-Leistung von der externen Energieversorgung 40 zugeführt wird, ist das Ladegerät 28 ausgelegt, eine Funktion zum Umwandeln der zugeführten Leistung (AC-Leistung) von der externen Energieversorgung 40 in die Ladeleistung (DC-Leistung) für die Hauptbatterie 10 durchzuführen. Wenn die externe Energieversorgung 40 die Ladeleistung für die Hauptbatterie 10 direkt zuführt, kann alternativ das Ladegerät 28 die DC-Leistung von der externen Energieversorgung 40 an die Hauptbatterie 10 übertragen. Die Weise des externen Ladens des Fahrzeugs 10 ist nicht besonders beschränkt.
Das Fahrzeug 100 fährt, während die Hauptbatterie 10 geladen oder entladen wird. Außerdem wird die Hauptbatterie 10 durch die externe Ladefunktion geladen, während das Fahrzeug gestoppt gehalten wird. Mit einem derartigen Laden und Entladen der Hauptbatterie 10 verschlechtert sich die Hauptbatterie 10 im Verlaufe der Zeit.
Verfahren zum Berechnen der Speicherfähigkeit Q
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Verschlechterungskurve zeigt, die eine zeitliche Verschlechterung der Hauptbatterie 10 repräsentiert. In 2 repräsentiert die Abszisse die verstrichene Zeit (Jahre) seit der Herstellung der Hauptbatterie 10, und die Ordinate repräsentiert die Speicherfähigkeit Q (%) der Hauptbatterie 10. Eine Verschlechterungskurve der Hauptbatterie 10 ist in 2 mit einer durchgezogenen Linie G gezeigt.
Die Speicherfähigkeit Q der Hauptbatterie 10 ist beispielsweise als ein Prozentsatz einer Vollladungskapazität eines derzeitigen Zeitpunktes in Bezug auf eine Vollladungskapazität (Ah) zu dem Zeitpunkt, zu dem die Hauptbatterie 10 neu war (hergestellt), definiert, und diese repräsentiert einen von mehreren Parametern, auf denen die quantitative Auswertung eines Grades einer Verschlechterung der Hauptbatterie 10 basieren kann. Es ist aus der Definition ersichtlich, dass der Grad der Verschlechterung der Hauptbatterie 10 niedriger ist, wenn die Speicherfähigkeit Q höher ist, und der Grad der Verschlechterung der Hauptbatterie 10 höher ist, wenn die Speicherfähigkeit Q niedriger ist.
Gemäß 2 weist eine Sekundärbatterie im Allgemeinen Verschlechterungseigenschaften derartig auf, dass eine Verschlechterung in einer Anfangsstufe unmittelbar nach einem Zeitpunkt einer Herstellung (Zeitpunkt 0) schnell fortschreitet und sich eine Rate eines Fortschreitens der Verschlechterung danach stabilisiert. Die Hauptbatterie 10 zeigt außerdem eine derartige Rate eines Fortschreitens der Verschlechterung, und die Steigung der Verschlechterungskurve ist unmittelbar nach der Herstellung groß.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Berechnen der Speicherfähigkeit Q beschrieben. Die Steuerung 30 berechnet die Speicherfähigkeit Q, während die Hauptbatterie 10 durch die externe Energieversorgung 40 extern geladen wird.
Im Folgenden wird beispielhaft ein Verfahren zum Berechnen einer Speicherfähigkeit Q1 zu einer verstrichenen Zeit t1 beschrieben. Die Steuerung 30 startet beispielsweise ein externes Laden zu der verstrichenen Zeit t1. Wenn ein SOC der Hauptbatterie 10 einen vorgegebenen SOC erreicht hat (SOC1: beispielsweise 20%), erhält die Steuerung 30 Messdaten der Hauptbatterie 10 von der Überwachungs-ECU 18 und startet eine Stromintegration und ein Zählen bzw. Messen der Zeit. Wenn dann der SOC der Hauptbatterie 10 die Vollladung erreicht hat (SOC2: beispielsweise 100%), stoppt die Steuerung 30 die Stromintegration und das Zählen der Zeit. Die Steuerung 30 berechnet die Menge der Energie ΔAh, um die die Hauptbatterie 10 während einer Periode geladen wurde, während der der SOC der Hauptbatterie 10 von SOC1 in SOC2 geändert wurde. Insbesondere berechnet die Steuerung 30 die Menge der Energie ΔAh durch Integrieren des Batteriestromes Ib, der von der Überwachungs-ECU 18 erhalten wird.
Die Steuerung 30 berechnet die Vollladungskapazität C1 der Hauptbatterie 10 zu der verstrichenen Zeit t1 entsprechend der folgenden Gleichung (1) auf der Grundlage von SOC1, SOC2 und der Menge der Energie ΔAh der Hauptbatterie 10. $C 1 = Δ Ah / (SOC 1 - SOC 2) \times 100$
Die Speicherfähigkeit Q der Hauptbatterie 10 bei der verstrichenen Zeit t1 wird durch Teilen der Vollladungskapazität C1, die gemäß der Gleichung (1) berechnet wird, durch einen Anfangswert C0 der Vollladungskapazität der Hauptbatterie 10 (beispielsweise eine Vollladungskapazität zu der Zeit, zu der die Hauptbatterie 10 hergestellt wurde) berechnet. Insbesondere wird die Speicherfähigkeit Q1 entsprechend der folgenden Gleichung (2) berechnet. $Q 1 = C 1 / C 0 \times 100$
Auch wenn die Beschreibung nicht wiederholt wird, kann eine Speicherfähigkeit Q2 zu einer verstrichenen Zeit t2 auf ähnliche Weise wie die Speicherfähigkeit Q1 berechnet werden.
Die berechnete Speicherfähigkeit Q enthält einen Fehler. Insbesondere kann die Speicherfähigkeit einen Erfassungsfehler von verschiedenen Sensoren (Stromsensor 15, Temperatursensor 16 und Spannungssensor 17), die zum Erhalten von Messdaten der Hauptbatterie 10 verwendet werden, und/oder einen Rechenfehler bei der Berechnung des Grades der Verschlechterung (beispielsweise der Berechnung eines SOC) enthalten. Insbesondere wird in einem Verfahren zum Berechnen der Speicherfähigkeit Q auf der Grundlage der Menge der Energie ΔAh, die durch Stromintegration, wie es oben beschrieben ist, ein Erfassungsfehler des Stromsensors 15 angesammelt bzw. summiert, und der Erfassungsfehler kann die Berechnung der Speicherfähigkeit Q beeinflussen.
Die gestrichelte Linie G1 in 2 zeigt eine Verschlechterungskurve der Hauptbatterie 10, wenn ein Fehler das positive Maximum bei der Berechnung der Speicherfähigkeit Q mit dem obigen Verfahren erreicht. Die gestrichelte Linie G2 in 2 zeigt eine Verschlechterungskurve der Hauptbatterie 10, wenn der Fehler das negative Maximum (Minimum) bei der Berechnung der Speicherfähigkeit Q mit dem obigen Verfahren erreicht. Die positive Seite meint eine Richtung einer höheren Speicherfähigkeit Q, und die negative Seite meint eine Richtung einer niedrigeren Speicherfähigkeit Q.
Insbesondere wird sich die Beschreibung auf die verstrichene Zeit t1 fokussieren. Die Speicherfähigkeit Q1 zu der verstrichenen Zeit t1 kann einen Wert innerhalb eines Bereiches von Q1a bis Q1b unter Berücksichtigung einer Fehlertoleranz annehmen (Q1a < Q1 < Q1b). Mit anderen Worten, die Speicherfähigkeit Q1 zu der verstrichenen Zeit t1 kann innerhalb eines Bereiches W1 (Q1a bis Q1b) variieren. Auf ähnliche Weise kann die Speicherfähigkeit Q2 zu der verstrichenen Zeit t2 innerhalb eines Bereiches W2 (Q2a bis Q2b) variieren.
Wie es aus 2 ersichtlich ist, ist die Fehlertoleranz kleiner, wenn die Speicherfähigkeit Q niedriger ist. Mit anderen Worten, der Bereich W2 ist aus dem folgenden Grund kleiner als der Bereich W1 (W1 > W2). Wenn sich die Hauptbatterie 10 verschlechtert und sich die Speicherfähigkeit Q (Vollladungskapazität) verringert, ist eine Zeitdauer, die zum Laden von einem vorgegebenen SOC (beispielsweise 20%) auf eine Vollladung (SOC = 100%) benötigt wird, kürzer als in der Anfangsstufe. Da sich die Anzahl der Datenteile des akkumulierten Batteriestroms Ib verringert, sind die akkumulierten Fehler kleiner. Wenn die Verschlechterung der Hauptbatterie 10 fortschreitet, ist daher die Fehlertoleranz kleiner.
In dem Fahrzeug 100, das die Hauptbatterie 10 mit den oben beschriebenen Verschlechterungseigenschaften (Verschlechterungskurve) aufweist, wird die Speicherfähigkeit Q berechnet und beispielsweise auf der Anzeige 35 jedes Mal angezeigt, wenn ein Laden von einem vorgegebenen SOC auf eine Vollladung durchgeführt wurde (beispielsweise ein externes Laden).
Wie es oben beschrieben wurde, enthält die berechnete Speicherfähigkeit Q einen Fehler. Wenn eine Speicherfähigkeit, die zu einem bestimmten Zeitpunkt berechnet wird, und eine Speicherfähigkeit, die zu einem anschließenden Zeitpunkt berechnet wird, in Bezug auf einen wahren Wert entgegengesetzte Fehler aufweisen, kann ein gezeigter Wert der Speicherfähigkeit beachtlich größer oder kleiner sein. Insbesondere kann beispielsweise eine Speicherfähigkeit, die zu einem bestimmten Zeitpunkt (während eines externen Ladens) berechnet wird, einen oberen Grenzwert innerhalb eines möglichen Bereiches (einen Wert auf der gestrichelten Linie G1) annehmen, und eine Speicherfähigkeit, die bei dem anschließenden externen Laden berechnet wird, kann einen unteren Grenzwert innerhalb des möglichen Bereiches (einen Wert auf der gestrichelten Linie G2) annehmen. Alternativ kann ein zu dem Obigen entgegengesetztes Beispiel auftreten. Insbesondere kann eine Speicherfähigkeit, die bei einem externen Laden berechnet wird, einen unteren Grenzwert innerhalb des möglichen Bereiches (einen Wert auf der gestrichelten Linie G2) annehmen, und eine Speicherfähigkeit, die bei einem anschließenden externen Laden berechnet wird, kann einen oberen Grenzwert innerhalb des möglichen Bereiches (einen Wert auf der gestrichelten Linie G1) annehmen. In einem derartigen Fall kann die Speicherfähigkeit Q, die auf der Anzeige 35 angezeigt wird, beachtlich größer oder kleiner erscheinen. Dann kann ein Nutzer des Fahrzeugs 100 das Gefühl haben, dass eine Verschlechterung der Hauptbatterie 10 während einer Periode von einem vorherigen externen Laden bis zu einem derzeitigen externen Laden abrupt fortschreitet, oder kann das Gefühl haben, dass sich die Hauptbatterie 10 von einer Verschlechterung erholt hat. Ohne geeignete Darstellung kann der Nutzer ein befremdliches Gefühl hinsichtlich einer gezeigten Speicherfähigkeit Q haben. Da eine Verschlechterung, d.h. eine Verringerung, des Speichervermögens der Hauptbatterie 10 zu einer Verringerung der fahrbaren Fahrstrecke des Fahrzeugs 100 (als EV-Fahrstrecke bezeichnet) führt, ist dieses ein wichtiger Faktor für den Nutzer.
In dem Fahrzeug 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Speicherfähigkeit Q beim Zeigen der Speicherfähigkeit Q auf der Anzeige 35 zusammen mit einer Fehlertoleranz angezeigt. Insbesondere wird der Speicherfähigkeitsbereich WQ, der eine Fehlertoleranz zusammen mit der Speicherfähigkeit Q enthält, auf der Anzeige 35 angezeigt. Der Speicherfähigkeitsbereich WQ entspricht einem Beispiel eines „Verschlechterungsgradbereiches“ gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Bildschirm zeigt, der auf der Anzeige 35 des Fahrzeugs 100 dargestellt wird. 3 zeigt beispielhaft den Speicherfähigkeitsbereich WQ und den SOC zu der verstrichenen Zeit t1. Der Speicherfähigkeitsbereich WQ enthält eine Fehlertoleranz zusammen mit der Speicherfähigkeit Q und ist als ein Ausmaß bzw. Bereich gezeigt. Die Fehlertoleranz ist in 2 als eine Breite zwischen der gestrichelten Linie G1 und der gestrichelten Linie G2 gezeigt. Es kann beispielsweise eine Fehlertoleranz im Voraus auf der Grundlage von Spezifikationen von verschiedenen Sensoren (insbesondere des Stromsensors 15), die in dem Fahrzeug 100 enthalten sind, und/oder einer Genauigkeit der Berechnung des SOC berechnet werden. Alternativ kann eine Fehlertoleranz geeignet entsprechend der seit der Herstellung der Hauptbatterie 10 verstrichenen Zeit eingestellt werden. Die Anzeige 35 kann ausgelegt sein, eine derzeitige Geschwindigkeit, eine kumulative Fahrstrecke und eine Außenlufttemperatur des Fahrzeugs 100 zusätzlich zu dem Speicherfähigkeitsbereich WQ und dem SOC anzuzeigen.
Gemäß 3 zeigt die Anzeige 35 den derzeitigen SOC der Hauptbatterie 10 in einem Bereich 36 an. Insbesondere ist der derzeitige SOC als ein Balken 38 gezeigt, der sich in Abhängigkeit von dem berechneten Wert des SOC ausdehnt oder zusammenzieht. 3 zeigt den SOC2 zu der verstrichenen Zeit t1, d.h. den SOC von 100%. Wenn sich der SOC beispielsweise auf 90% verringert, zieht sich der Balken 38 auf eine Position zusammen, die 90% angibt, um den SOC von 90% anzugeben.
Die Anzeige 35 zeigt den derzeitigen Speichervermögensbereich WQ der Hauptbatterie 10 in einem Bereich 37 an. Insbesondere ist der Speicherfähigkeitsbereich WQ (%) als ein Punkt bzw. Fleck 39 über einem Bereich (einem Ausmaß) zwischen numerischen Werten gezeigt. Wu und Wl werden entsprechend den folgenden Gleichungen (3) und (4) berechnet, wobei Wu einen Wert auf der Seite der oberen Grenze des Bereiches des Fleckes 39 repräsentiert, Wl einen Wert auf der Seite der unteren Grenze repräsentiert, x% eine Fehlertoleranz auf der positiven Seite der berechneten Speicherfähigkeit repräsentiert und y% eine Fehlertoleranz auf der negativen Seite repräsentiert. $Wu = Q \times (1 + (x / 100))$
$WI = Q \times (1 - (y / 100))$
Es wird beispielsweise angenommen, dass die Speicherfähigkeit Q1 zu der verstrichenen Zeit t1 gleich 50% ist und dass die Fehlertoleranz gleich ±4% ist. Dann wird Wu gemäß der Gleichung (3) als Wu = 52 berechnet, und gemäß der Gleichung (4) wird Wl zu Wl = 48 berechnet. D.h. der Fleck 39 zeigt auf den Bereich von 48% bis 52%. Der Fleck 39 kann linear über dem Bereich variiert werden. Der Bereich (Ausmaß) zwischen Wu und Wl entspricht dem „Bereich“ gemäß der vorliegenden Erfindung.
Somit kann ein Nutzer des Fahrzeugs 100 durch das Anzeigen des Speicherfähigkeitsbereiches WQ, der eine Fehlertoleranz der berechneten Speicherfähigkeit Q zusammen mit der derzeitigen Speicherfähigkeit Q der Hauptbatterie 10 enthält, erkennen, dass die Speicherfähigkeit Q, die auf der Anzeige 35 gezeigt wird, einen bestimmten Bereich aufweist. Auch wenn eine Speicherfähigkeit, die zu einem bestimmten Zeitpunkt berechnet wird, und eine Speicherfähigkeit, die zu einem anschließenden Zeitpunkt berechnet wird, in Bezug auf einen wahren Wert entgegengesetzte Fehler enthalten, liegt eine Variation der Speicherfähigkeit innerhalb der Erwartungen des Nutzers, und somit erfährt der Nutzer weniger wahrscheinlich ein befremdliches Gefühl. Daher kann ein befremdliches Gefühl des Nutzers verringert werden.
Wenn die Verschlechterung der Hauptbatterie 10 fortschreitet, verringert sich die Speicherfähigkeit, und somit ist der Einfluss eines Fehlers in der Speicherfähigkeit größer. Bei der Berechnung einer Speicherfähigkeit mit dem oben beschriebenen Ansatz ist dementsprechend eine Zeitdauer, die zum Laden der Hauptbatterie 10 benötigt wird, kürzer, wenn sich eine Vollladungskapazität aufgrund der Verschlechterung der Hauptbatterie 10 beim Laden von einem vorgegebenen SOC auf die Vollladung verringert. Dann verringert sich die Anzahl der zur Berechnung der Speicherfähigkeit (Vollladungskapazität) verwendeten Datenteile, und die akkumulierten Fehler verringern sich ebenfalls. Daher ist die Fehlertoleranz kleiner, wenn die Verschlechterung der Hauptbatterie 10 fortschreitet. Wenn die Verschlechterung der Hauptbatterie 10 fortschreitet, ist daher die Fehlertoleranz kleiner, und der Einfluss durch den Fehler in der Speicherfähigkeit kann verringert werden.
Von der Steuerung 30 durchgeführte Verarbeitung
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung zeigt, die von der Steuerung 30 gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird. Jeder in dem Flussdiagramm gezeigte Schritt wird wiederholt von der Steuerung 30 jedes Mal durchgeführt, wenn die Hauptbatterie 10 extern geladen wird. Obwohl ein Beispiel beschrieben wird, bei dem jeder Schritt in dem Flussdiagramm der 4 und der später beschriebenen 6 mittels einer Softwareverarbeitung durch die Steuerung 30 durchgeführt wird, können mindestens ein oder sämtliche Schritte mittels Hardware (elektrischer Schaltung) durchgeführt werden, die in der Steuerung 30 ausgebildet ist.
Wenn das externe Laden der Hauptbatterie 10 gestartet wird, startet die Steuerung 30 die Ausführung des Flussdiagramms und bestimmt, ob der SOC der Hauptbatterie 10 den SOC1 erreicht hat (beispielsweise 20%) (Schritt S1, wobei im Folgenden Schritt mit „S“ abgekürzt wird). Die Steuerung 30 wartet (Nein in S1), bis der SOC der Hauptbatterie 10 den SOC1 erreicht hat, und wenn der SOC der Hauptbatterie 10 den SOC1 erreicht hat (Ja in S1), erhält die Steuerung Messdaten der Hauptbatterie 10 von der Überwachungs-ECU 18 und startet eine Stromintegration und eine Zeitzählung bzw. -messung (S3). Ein nicht gezeigter Zeitnehmer, der in der Steuerung 30 enthalten ist, führt beispielsweise ein Zählen der Zeit durch.
Der SOC kann beispielsweise durch ein Verfahren berechnet werden, das eine Leerlaufspannungs(OCV)-SOC-Kurve (ein Kennlinienfeld) verwendet, das eine Beziehung zwischen dem SOC und der OCV zeigt. Durch Speichern einer OCV-SOC-Kurve, die im Voraus gefunden wird, als ein erstes Kennlinienfeld in dem Speicher 32 der Steuerung 30 kann der SOC beispielsweise durch Bezugnahme auf das erste Kennlinienfeld für einen Wert, der durch den Spannungssensor 17 erfasst wird, berechnet werden. Das Verfahren zum Berechnen des SOC ist nicht auf das obige Verfahren beschränkt, und es kann beispielsweise ein Stromintegrationsverfahren verwendet werden.
Die Steuerung 30 bestimmt, ob der SOC der Hauptbatterie 10 den SOC2 erreicht hat (Vollladung) (S5). Wenn der SOC der Hauptbatterie 10 den SOC2 erreicht hat (Ja in S5), stoppt die Steuerung 30 die Stromintegration und die Zeitzählung (S7).
Die Steuerung 30 berechnet die Vollladungskapazität C (S11). Insbesondere berechnet die Steuerung 30 die Menge der Energie ΔAh auf der Grundlage von Werten des Stromes, der in den Schritten S3 bis S7 integriert wurde. Dann berechnet die Steuerung 30 die Vollladungskapazität C entsprechend der oben angegebenen Gleichung (1) auf der Grundlage von SOC1, SOC2 und der Menge der Energie ΔAh.
Dann berechnet die Steuerung 30 die Speicherfähigkeit Q (S13). Insbesondere berechnet die Steuerung 30 die Speicherfähigkeit Q entsprechend der Gleichung (2) auf der Grundlage der Vollladungskapazität C, die in S1 berechnet wurde, und des Anfangswertes der Vollladungskapazität der Hauptbatterie 10. Der Anfangswert der Vollladungskapazität der Hauptbatterie 10 kann beispielsweise zu dem Zeitpunkt der Herstellung oder der Versendung der Hauptbatterie 10 bestimmt und im Voraus in dem Speicher 32 der Steuerung 30 gespeichert werden.
Die Steuerung 30 schätzt eine Fehlertoleranz aus einer erhaltenen gezählten Zeit T (S15). Die Fehlertoleranz kann im Voraus beispielsweise auf der Grundlage der Anzahl der Datenteile des Batteriestroms Ib, der zu jeder vorgegebenen Zeit integriert wird, Spezifikationen von verschiedenen Sensoren und der Genauigkeit der Berechnung des SOC gefunden und in dem Speicher 32 der Steuerung 30 gespeichert werden. In der vorliegenden Ausführungsform beeinflusst ein Erfassungsfehler in dem Stromsensor 15 die Fehlertoleranz stark. Eine Beziehung zwischen der gezählten Zeit T (der Anzahl der Integrationsdatenteile des Stroms) und der Fehlertoleranz kann im Voraus gefunden und als ein zweites Kennlinienfeld in dem Speicher 32 der Steuerung 30 gespeichert werden. Dann kann die Steuerung 30 eine Fehlertoleranz durch Bezugnahme auf das zweite Kennlinienfeld für die gezählte Zeit T schätzen bzw. ermitteln.
Die Steuerung 30 berechnet als Speicherfähigkeitsbereich WQ einen Wert, der die in S15 geschätzte Fehlertoleranz zusammen mit der Speicherfähigkeit Q, die in S13 berechnet wurde, enthält, auf der Grundlage der Gleichungen (3) und (4) (S17).
Die Steuerung 30 bewirkt, dass die Anzeige 35 den SOC2 und den Speicherfähigkeitsbereich WQ, der in S17 berechnet wurde, anzeigt (S19).
Wie es oben beschrieben wurde, zeigt die Anzeige 35 des Fahrzeugs 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den derzeitigen Speicherfähigkeitsbereich WQ der Hauptbatterie 10 einschließlich einer Fehlertoleranz an. Durch Anzeigen des Speicherfähigkeitsbereiches WQ einschließlich einer Fehlertoleranz der berechneten Speicherfähigkeit Q zusammen mit der derzeitigen Speicherfähigkeit Q der Hauptbatterie 10 kann ein Nutzer des Fahrzeugs 100 erkennen, dass die auf der Anzeige 35 gezeigte Speicherfähigkeit Q einen bestimmten Bereich aufweist. Auch wenn eine Speicherfähigkeit, die zu einem bestimmten Zeitpunkt berechnet wird, und eine Speicherfähigkeit, die zu einem anschließenden Zeitpunkt berechnet wird, in Bezug auf einen wahren Wert entgegengesetzte Fehler enthalten, liegt somit eine derartige Variation der Speicherfähigkeit innerhalb der Erwartungen des Nutzers, und somit erfährt der Nutzer weniger wahrscheinlich ein befremdliches Gefühl hinsichtlich der Variation. Daher kann ein befremdliches Gefühl des Nutzers verringert werden.
Erste Modifikation
5 ist ein Diagramm, das einen anderen beispielhaften Bildschirm zeigt, der auf der Anzeige 35 des Fahrzeugs 100 dargestellt wird. In der obigen Ausführungsform ist ein Beispiel beschrieben, bei dem der Speicherfähigkeitsbereich WQ der Hauptbatterie 10 als ein Bereich (Ausmaß) zwischen numerischen Werten angegeben ist. Die Weise der Darstellung ist jedoch nicht auf die obige beschränkt, und es kann der Speicherfähigkeitsbereich WQ der Hauptbatterie 10 beispielsweise wie in 5 durch einen numerischen Wert (Prozent) angegeben werden.
Anstelle der Darstellung des Speicherfähigkeitsbereiches WQ der Hauptbatterie 10 auf der Anzeige 35 oder zusätzlich dazu kann beispielsweise eine auditive Nachricht oder eine Anzeige auf der Grundlage der Anzahl der eingeschalteten Lichter bereitgestellt werden.
Zweite Modifikation
In der obigen Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Speicherfähigkeit Q jedes Mal bei einem externen Laden berechnet wird. Die Speicherfähigkeit Q kann jedoch jeden vorbestimmten Zyklus berechnet werden, der eine Periode enthält, während der das Fahrzeug 100 fährt. Auch wenn sich in diesem Fall eine Fehlertoleranz der Speicherfähigkeit Q nicht mit einer Verringerung der Speicherfähigkeit Q wie in der obigen Ausführungsform verringert, kann durch Anzeigen des Speicherfähigkeitsbereiches WQ ein befremdliches Gefühl eines Nutzers verhindert werden.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung zeigt, die von der Steuerung 30 gemäß der zweiten Modifikation durchgeführt wird. Das Flussdiagramm der 6 unterscheidet sich von dem Flussdiagramm der 4 darin, dass S1 und S5 nicht durchgeführt werden, aber S4, S6 und S9 hinzugefügt sind. Die Beschreibung derselben Schritte wie in 4 wird nicht wiederholt. Jeder Schritt in dem Flussdiagramm der 6 wird von der Steuerung 30 zu jedem vorgegebenen Zyklus wiederholt.
Wenn ein vorgegebener Zyklus gekommen ist, startet die Steuerung 30 die Ausführung des Flussdiagramms. Die Steuerung erhält Messdaten der Hauptbatterie 10 von der Überwachungs-ECU 18 und startet eine Stromintegration und ein Zählen bzw. Messen der Zeit (S3).
Die Steuerung 30 berechnet den SOC der Hauptbatterie 10 und bewirkt, dass der berechnete SOC als SOC1 gespeichert wird (S4).
Die Steuerung 30 bestimmt, ob eine vorgegebene Zeitdauer seit dem Start des Zählens der Zeit verstrichen ist (S6). Wenn die vorgegebene Zeitdauer seit dem Start des Zählens der Zeit nicht verstrichen ist (Nein in S6), setzt die Steuerung 30 die Stromintegration und die Zeitzählung fort.
Wenn die vorgegebene Zeitdauer seit dem Start des Zählens der Zeit verstrichen ist (Ja in S6), stoppt die Steuerung 30 die Stromintegration und das Zählen der Zeit (S7).
Die Steuerung 30 berechnet den SOC der Hauptbatterie 10 und bewirkt, dass der berechnete SOC als SOC2 gespeichert wird (S9).
Die Steuerung 30 berechnet die Vollladungskapazität C (S11). Insbesondere berechnet die Steuerung 30 die Menge der Energie ΔAh auf der Grundlage von Werten des Stromes, der in S3 bis S7 integriert wurde, und der gezählten Zeit. Die Steuerung 30 führt dann S11 bis S19 wie mit Bezug auf das Flussdiagramm der 4 beschrieben durch.
Somit zeigt die Anzeige 35 des Fahrzeugs 100 gemäß der zweiten Modifikation den derzeitigen Speicherfähigkeitsbereich WQ der Hauptbatterie 10 einschließlich der Fehlertoleranz an. Ein Nutzer des Fahrzeugs 100 kann somit erkennen, dass die auf der Anzeige 35 gezeigte Speicherfähigkeit Q einen bestimmten Bereich aufweist. Auch wenn die Speicherfähigkeit, die auf der Anzeige 35 angezeigt wird, variiert, liegt die Variation innerhalb der Erwartungen des Nutzers, und der Nutzer hat weniger wahrscheinlich ein befremdliches Gefühl hinsichtlich der Variation. Daher kann ein befremdliches Gefühl des Nutzers verringert bzw. verhindert werden.
Dritte Modifikation
Die obige Ausführungsform beschreibt eine Speicherfähigkeit (eine elektrische Stromspeicherfähigkeit) als einen Grad einer Verschlechterung mit der Einheit „Ah“ der Vollladungskapazität der Hauptbatterie 10. Die Speicherfähigkeit (eine Energiespeicherfähigkeit) kann jedoch einen Grad einer Verschlechterung beispielsweise mit der Einheit „Wh“ der Vollladungskapazität der Hauptbatterie 10 repräsentieren.
Vierte Modifikation
Die obige Ausführungsform beschreibt die Speicherfähigkeit Q der Hauptbatterie 10 als einen Grad der Verschlechterung. Wenn sich die Vollladungskapazität C aufgrund einer Verschlechterung der Hauptbatterie 10 verringert, verringert sich beispielsweise ein oberer Grenzwert einer EV-Fahrstrecke zu der Zeit, zu der sich die Hauptbatterie 10 in dem vollständig geladenen Zustand befindet, ebenfalls. Daher kann der obere Grenzwert der EV-Fahrstrecke zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die Hauptbatterie 10 in dem vollständig geladenen Zustand befindet, den Grad der Verschlechterung repräsentieren. Die EV-Fahrstrecke kann beispielsweise durch Multiplizieren einer mittleren Energieeffizienz (km/kWh) des Fahrzeugs 100 mit einer derzeitigen Vollladungskapazität (kWh) berechnet werden.
Fünfte Modifikation
Obwohl in der obigen Ausführungsform der Grad der Verschlechterung der Hauptbatterie 10, der einen Fehler enthält, auf der Anzeige 35 des Fahrzeugs 100 angezeigt wird, kann eine derartige Darstellung in einem System außerhalb des Fahrzeugs 100 erfolgen.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration zeigt, bei der der Grad der Verschlechterung der Hauptbatterie 10 außerhalb des Fahrzeugs angezeigt wird. Gemäß 7 enthält das Fahrzeug 100A dieser Modifikation die Anzeige 35 nicht, sondern enthält zusätzlich eine Kommunikationseinheit 50 zu der Konfiguration des Fahrzeugs 100, die in 1 gezeigt ist.
Die Kommunikationseinheit 50 weist eine Funktion zum Errichten einer Kommunikation mit einem Service-Gerät 200 auf, das außerhalb des Fahrzeugs 100A angeordnet ist. Die Kommunikation mit dem Service-Gerät 200 kann drahtgebunden oder drahtlos sein. Die Kommunikationseinheit 50 kann beispielsweise durch ein an einem Fahrzeug montiertes Kommunikationsmodul ausgebildet werden.
Das Service-Gerät 200 ist beispielsweise bei einem Händler angeordnet und berechnet einen Grad einer Verschlechterung der Hauptbatterie 10 auf der Grundlage von Messdaten der Hauptbatterie 10, die von dem Fahrzeug 100A erhalten werden. In dem Fahrzeug 100A werden Messdaten der Hauptbatterie 10 gesammelt und in dem Speicher 32 gespeichert. Wenn eine Kommunikation zwischen dem Service-Gerät 200 und der Kommunikationseinheit 50 errichtet ist, werden die Messdaten, die in dem Speicher 32 gespeichert sind, über die Kommunikationseinheit 50 an das Service-Gerät 200 übertragen.
Das Service-Gerät 200 berechnet dann den derzeitigen Grad der Verschlechterung der Hauptbatterie 10 auf der Grundlage der Messdaten, die von dem Fahrzeug 100A erhalten werden. Der Grad der Verschlechterung wird beispielsweise wie in der obigen Ausführungsform durch eine derzeitige Speicherfähigkeit Q der Hauptbatterie 10 repräsentiert. Die Speicherfähigkeit der Hauptbatterie 10 kann entsprechend den Gleichungen (1) und (2) berechnet werden.
Das Service-Gerät 200 schätzt eine Fehlertoleranz anhand der gezählten Zeit T und des zweiten Kennlinienfeldes, das von dem Fahrzeug 100A erhalten wird. Die Fehlertoleranz kann entsprechend den Gleichungen (3) und (4) berechnet werden.
Der Speicherfähigkeitsbereich WQ kann auf der Grundlage der Speicherfähigkeit Q und der Fehlertoleranz berechnet werden. Das Service-Gerät 200 bewirkt, dass eine Anzeige des Service-Geräts 200 den berechneten Speicherfähigkeitsbereich WQ anzeigt.
Obwohl in der obigen Ausführungsform der Grad der Verschlechterung und die Fehlertoleranz der Hauptbatterie 10 von der Steuerung 30 des Fahrzeugs 100 berechnet werden, kann ein Server außerhalb des Fahrzeugs den Grad der Verschlechterung und die Fehlertoleranz berechnen.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration zeigt, bei der ein Grad einer Verschlechterung der Hauptbatterie 10 außerhalb des Fahrzeugs berechnet wird. Gemäß 8 enthält das Fahrzeug 100B dieser Modifikation zusätzlich eine Kommunikationseinheit 50A zu der Konfiguration des Fahrzeugs 100, die in 1 gezeigt ist.
Die Kommunikationseinheit 50A weist eine Funktion zum Ausbilden eines Pfades 210 zur Kommunikation mit einem Server 230 auf, der außerhalb des Fahrzeugs 100B angeordnet ist, um eine drahtlose Kommunikation zu errichten. Die Kommunikationseinheit 50A kann beispielsweise durch ein an einem Fahrzeug montiertes Drahtloskommunikationsmodul ausgebildet werden.
Das Fahrzeug 100B kann mit dem Server 230 durch eine Verbindung mit einem Weitbereichskommunikationsnetzwerk 220 (repräsentativ dafür ist das Internet) über den Kommunikationspfad 210, der durch die Kommunikationseinheit 50A ausgebildet wird, bidirektional kommunizieren. Messdaten der Hauptbatterie 10 werden von dem Fahrzeug 100B an den Server 230 zu jedem vorgegebenen Zyklus übertragen. Die gezählte Zeit T und das zweite Kennlinienfeld werden von dem Fahrzeug 100B an den Server 230 zu jedem vorgegebenen Zyklus übertragen.
Wenn der Server 230 Messdaten der Hauptbatterie 10 von dem Fahrzeug 100B erhält, berechnet er einen Grad einer Verschlechterung der Hauptbatterie 10 auf der Grundlage der erhaltenen Messdaten. Der Grad der Verschlechterung wird beispielsweise wie in der obigen Ausführungsform durch eine derzeitige Speicherfähigkeit Q der Hauptbatterie 10 repräsentiert. Die Speicherfähigkeit Q der Hauptbatterie 10 kann entsprechend den Gleichungen (1) und (2) berechnet werden.
Der Server 230 berechnet eine Fehlertoleranz auf der Grundlage der gezählten Zeit T und des zweiten Kennlinienfeldes, das von dem Fahrzeug 100B erhalten wird. Die Fehlertoleranz kann entsprechend den Gleichungen (3) und (4) berechnet werden. Der Speicherfähigkeitsbereich WQ kann dann auf der Grundlage der Speicherfähigkeit Q und der Fehlertoleranz berechnet werden. Der Server 230 überträgt den berechneten Speicherfähigkeitsbereich WQ an das Fahrzeug 100B.
Das Fahrzeug 100B bewirkt, dass die Anzeige 35 den Speicherfähigkeitsbereich WQ, der von dem Server 230 empfangen wird, anzeigt. Die Darstellung auf der Anzeige 35 ist dieselbe wie in der obigen Ausführungsform.
Alles oder ein Teil der Ausführungsform und der ersten bis fünften Modifikationen können kombiniert werden.
Obwohl eine Anzeigevorrichtung in der Ausführungsform und den ersten bis fünften Modifikationen für ein Fahrzeug verwendet wird, ist die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die Anwendung für ein Fahrzeug beschränkt, sondern ist für eine andere Ausrüstung verwendbar, die einen Grad einer Verschlechterung einer Sekundärbatterie angibt.
Auch wenn oben eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die hier beschriebene Ausführungsform nur beispielhaft ist und nicht beschränkend zu verstehen ist. Der Bereich der vorliegenden Erfindung wird durch die Ansprüche definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018197635 [0001]
JP 2018029430 A [0003]

Claims

Anzeigevorrichtung, die einen Grad einer Verschlechterung einer Sekundärbatterie (10) anzeigt, wobei die Anzeigevorrichtung aufweist: eine Steuerung (30), die ausgelegt ist, den Grad der Verschlechterung der Sekundärbatterie (10) zu berechnen; und eine Anzeige (35), die ausgelegt ist, den Grad der Verschlechterung anzuzeigen, wobei die Steuerung ausgelegt ist, die Anzeige (35) zu steuern, einen Verschlechterungsgradbereich mit einer Toleranz des berechneten Grades der Verschlechterung anzuzeigen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (30) ausgelegt ist, eine SOC-Differenz, wenn die Sekundärbatterie (10) von einem vorgegebenen SOC auf eine Vollladung geladen wurde, und eine Menge einer elektrischen Energie, die zum Laden der Sekundärbatterie (10) von dem vorgegebenen SOC auf die Vollladung verwendet wurde, zu berechnen, und den Grad der Verschlechterung auf der Grundlage der SOC-Differenz und der Menge der elektrischen Energie zu berechnen.
Fahrzeug, das die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 aufweist.