DE112009004957T5

DE112009004957T5 - Batteriesystem und Fahrzeug, das mit einem Batteriesystem ausgestattet ist

Info

Publication number: DE112009004957T5
Application number: DE112009004957T
Authority: DE
Inventors: Takuichi Arai
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-06-18
Filing date: 2009-06-18
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2029-06-19
Also published as: JP5158217B2; US20110156644A1; CN102150320B; CN102150320A; WO2010146681A1; DE112009004957B4; US8531154B2; JPWO2010146681A1

Abstract

Ein Batteriesystem 100 enthält eine elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung (eine ECU 120) zum Einstellen einer Obergrenze einer elektrischen Größe (einer elektrischen Obergrenzengröße Da), die von einer Batterieeinheit 110 erhalten werden kann, auf einen niedrigeren Wert als in einem vollen Ladezustand. Diese elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung 120 stellt die elektrische Obergrenzengröße Da auf einen Wert, der eine Differenz von der elektrischen Größe (einer elektrischen Vollladegröße Dmax) hat, die von dem Vollladezustand erhalten werden kann, derart ein, dass die Differenz kleiner wird, wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet. Ferner enthält das Batteriesystem 100 eine Ladeeinrichtung (die ECU 120) zum Laden der Batterieeinheit 110 unter der Bedingung, dass die elektrische Obergrenzengröße Da eine Obergrenze ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Batteriesystem mit einer Sekundärbatterie (die nachstehend auch einfach als Batterie bezeichnet wird), das elektrische Energie von dieser Sekundärbatterie zu einer Leistungsquelle zuführt, und auf ein Fahrzeug, das mit einem Batteriesystem ausgestattet ist, in dem dieses Batteriesystem befestigt ist.
Technischer Hintergrund
Ein Batteriesystem, das elektrische Energie einer Sekundärbatterie einer Leistungsquelle zuführt, und ein mit einer Batterie ausgestattetes Fahrzeug, das mit diesem Batteriesystem ausgestattet ist, sind weitgehend bekannt. Das mit einem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug kann beispielsweise ein Elektrofahrzeug, ein Plug-In-Hybridauto, ein Hybridauto, ein Hybridschienenfahrzeug usw. enthalten. Die nachstehend aufgelisteten Patentdokumente 1 bis 3 offenbaren derartige Batteriesysteme und Fahrzeuge, die mit einem Batteriesystem ausgestattet sind.
Ein Fahrzeug mit Elektroantrieb (ein mit einem Batteriesystem ausgestattetes Fahrzeug), das in dem Patentdokument 1 offenbart ist, ist derart eingerichtet, dass es die Größe eines Anfangsausgangs einer Sekundärbatterie auf eine Größe größer oder gleich einem Ausgangswert einstellt, der durch Addieren einer verringerten Ausgabemenge, die sich aus einem Speichereffekt der betreffenden Sekundärbatterie ergibt, und einer erlaubten verringerten Ausgabemenge, die sich aus einer Alterungsverschlechterung der Sekundärbatterie ergibt, zu dem Ausgangswert eines Motors erhalten wird. Wird das Anfangsausgangssignal der Sekundärbatterie auf einen großen Wert, wie vorstehend angeführt, eingestellt, kann die Sekundärbatterie selbst dann, wenn sie sich mit der Zeit verschlechtert, oder selbst dann, wenn der Speichereffekt in der Sekundärbatterie auftritt, immer eine Ausgangsleistung größer oder gleich dem eingestellten Ausgangswert des Motors innerhalb einer Leistungsgarantiezeit bereitstellen. Somit kann der Motor immer eine Leistung zumindest bei dem eingestellten Ausgangswert oder eine größere Leistung ausgeben. So kann eine Verschlechterung des elektrischen Wirkungsgrads verhindert werden, die verursacht wird, wenn ein Benutzer exzessiv ein Beschleunigungspedal drückt, und auch ein unnötiges Austauschen von Sekundärbatterien vermieden werden.
Ein Elektrofahrzeug (ein mit einem Batteriesystem ausgestattetes Fahrzeug), das im Patentdokument 2 offenbart ist, ist derart eingerichtet, dass zuvor eine Vielzahl von Ladebetriebsarten (Wirtschaftlichkeitsbetriebsart, Normalbetriebsart und Ausdauerbetriebsart) eingestellt werden, die sich bezüglich des maximalen Kapazitätsverhältnisses zwischen Abhängigkeit von Ladestrom und Ladezeit unterscheiden. Aus diesen Ladebetriebsarten wählt ein Benutzer eine mit einem maximalen Kapazitätsverhältnis entsprechend einer beabsichtigten Fahrdistanz eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug führt ein Laden zum Erhalten einer elektrischen Lademenge in der gewählten Ladebetriebsart durch. Es ist offenbart, dass eine derartige Aktion die Ausführung eines exzessiven Ladevorgangs entsprechend der Ladebetriebsart vermeiden kann, wobei der energetische Wirkungsgrad nicht unnötigerweise verringert wird, so dass das Laden entsprechend dem Verwendungszweck durchgeführt werden kann.
Ein im Patentdokument 3 offenbartes Batteriesystem enthält eine Ladesteuereinrichtung zum Stoppen einer Entladung, wenn die Spannung einer Sekundärbatterie niedriger als ein vorbestimmter Referenzwert während eines Entladens der Sekundärbatterie wird; und eine Ladesteuereinrichtung zum Stoppen des Ladens, wenn die Spannung der Sekundärbatterie größer als der vorbestimmte Referenzwert während des Ladens der Sekundärbatterie wird. Dieses Batteriesystem enthält auch eine Vorgeschichteschätzeinrichtung zum Schätzen der Vorgeschichte der Sekundärbatterie beruhend auf ihrem Zustand. Die Entladesteuereinrichtung ändert den Spannungsreferenzwert, bei dem die Entladung zu stoppen ist, in einen größeren Wert entsprechend einem durch die Vorgeschichteschätzeinrichtung geschätzten Entwicklungswert. Die Ladesteuereinrichtung ändert den Spannungsreferenzwert, bei dem die Ladung zu stoppen ist, in einen kleineren Wert entsprechend dem durch die Vorgeschichteschätzeinrichtung geschätzten Entwicklungswert. Es ist offenbart, dass eine derartige Steuerung, die zum Mäßigen einer Erhöhung des Kapazitätsverschlechterungsverhältnisses der Sekundärbatterie ausgeführt wird, die Lebensdauer der Sekundärbatterie verlängern kann.
Literaturangaben
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 8(1996)-331704A
Patentliteratur 2: JP-Patent Nr. 3421398
Patentliteratur 3: JP-Patent Nr. 3161215

Kurzzusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Allerdings lädt das Elektroantriebsfahrzeug der Patentliteratur 1 bei jedem Ladevorgang bis zu einem vollen Ladezustand auf. Dies beschleunigt die Verschlechterung der Sekundärbatterie. Demnach ist es erforderlich, dieses geschätzte Verschlechterungsausmaß der Batterie hinzuzurechnen, um dem Fahrzeug das Fahren bei einer garantierten fahrbaren Distanz zu ermöglichen, selbst wenn die Verschlechterung der Batterie fortschreitet. Somit neigt die Kapazität der in dem Fahrzeug befestigten Batterie dazu, erhöht zu werden. Dies verursacht ein großes Gewicht des Fahrzeugs und einen Kostenanstieg.
Bei dem Elektrofahrzeug in der Patentliteratur 2 wählt der Benutzer die Ladebetriebsart. Bleibt beispielsweise die Ausdauerbetriebsart kontinuierlich eingestellt, wird ein vollständiges Laden oder ein nahezu vollständiges Laden wiederholt, wodurch die Verschlechterung der Sekundärbatterie beschleunigt wird. Das Wählen der Ladebetriebsart ist auch mühsam.
Andererseits ist das Batteriesystem in der Patentliteratur 3 derart eingerichtet, dass die Ladesteuereinrichtung das Laden stoppt, wenn die Spannung der Sekundärbatterie den vorbestimmten Referenzwert während des Ladens der Sekundärbatterie überschreitet. Außerdem ändert diese Ladesteuereinrichtung den Fahrzeugreferenzwert, bei dem das Laden zu stoppen ist, in einen kleineren Wert entsprechend einem Wert der geschätzten Vorgeschichte der Sekundärbatterie. Es ist daher möglich, ein vollständiges Laden zu vermeiden und das Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie zu verhindern. Allerdings wird bei diesem Batteriesystem der Spannungsreferenzwert, bei dem das Laden anzuhalten ist, derart entsprechend dem geschätzten Wert der Vorgeschichte der Sekundärbatterie geändert, dass er sich allmählich verringert. Ist dieser Spannungsreferenzwert zu klein, kann somit eine Situation verursacht werden, in der eine erforderliche elektrische Größe von der Sekundärbatterie nicht erhalten werden kann, selbst innerhalb der Leistungsgarantiezeit. Demnach kann das mit einem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug, in dem dieses Batteriesystem befestigt ist, nicht die garantierte fahrbare Distanz sicherstellen, selbst innerhalb der Leistungsgarantiezeit.
Wie vorstehend beschrieben können das herkömmliche Batteriesystem und das mit dem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug, in dem dieses Batteriesystem befestigt ist, das Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie nicht in den Griff kriegen. Selbst wenn das Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie in den Griff zu kriegen wäre, kann die garantierte elektrische Größe nicht von dem Batteriesystem für einen vorbestimmten Zeitabschnitt, wie einer Leistungsgarantiezeit, erhalten werden. Das mit dem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug kann auch die garantierte fahrbare Distanz über den vorbestimmten Zeitabschnitt, wie die Leistungsgarantiezeit, nicht sicherstellen.
Die Erfindung wurde in Anbetracht der Umstände zur Lösung der vorstehend angeführten Probleme gemacht und soll ein Batteriesystem bereitstellen, das das Fortschreiten der Verschlechterung einer Sekundärbatterie verhindern und so eine Anfangsbatteriekapazität um gerade so viel verringern kann, und eine ausreichende Größe einer elektrischen Größe zum Laden und Entladen über eine lange Zeit sicherstellen kann. Des Weiteren soll die Erfindung ein mit einem Batteriesystem ausgestattetes Fahrzeug bereitstellen, das dieses Batteriesystem befestigt und zum Verhindern des Fortschreitens der Verschlechterung einer Sekundärbatterie und somit Verringerung einer Anfangsbatteriekapazität um gerade dieses Ausmaß und zum Sicherstellen einer ausreichenden Größe einer elektrischen Größe zum Laden und Entladen über eine lange Zeit eingerichtet ist.
Lösung der Aufgabe
Zum Erreichen des vorstehenden Ziels ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ein Batteriesystem bereitgestellt, das eine Sekundärbatterie enthält und elektrische Energie dieser Sekundärbatterie einer Leistungsquelle zuführt, wobei das Batteriesystem umfasst: eine elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung zum Einstellen einer elektrischen Obergrenzengröße, die eine Obergrenze einer elektrischen Größe ist, die von der Sekundärbatterie erhalten werden kann, auf eine niedrigere Größe als in einem vollen Ladungszustand, wobei die elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung eingerichtet ist, die elektrische Obergrenzengröße auf einen Wert, der eine Differenz von einer elektrischen Vollladegröße aufweist, die eine elektrische Größe ist, die von der Sekundärbatterie in einem Vollladezustand erhalten werden kann, derart einzustellen, dass die Differenz mit Fortschreiten einer Verschlechterung der Sekundärbatterie kleiner wird, und eine Ladeeinrichtung zum Laden der Sekundärbatterie unter der Bedingung, dass die elektrische Obergrenzengröße eine Obergrenze ist, wenn die Sekundärbatterie geladen wird.
Wird die Sekundärbatterie, wie vorstehend beschrieben, wiederholt bis zu einem vollständigen Ladezustand geladen, schreitet die Verschlechterung der Sekundärbatterie schneller fort. Bei dem vorstehenden Batteriesystem stellt die elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung die Obergrenze der elektrischen Größe (die elektrische Obergrenzengröße), die von der Sekundärbatterie erhalten werden kann, andererseits auf einen kleineren Wert als in dem vollständigen Ladezustand ein, und die Ladeeinrichtung lädt die Sekundärbatterie unter der Bedingung, dass diese elektrische Obergrenzengröße eine Obergrenze ist. Die Einstellung der Obergrenze des Ladens, wie vorstehend angeführt, kann das Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie einschränken. Da die im Lichte der zukünftigen Verschlechterung erforderliche Kapazität der Sekundärbatterie kleiner gemacht werden kann, kann die Kapazität der in dem Batteriesystem befestigten Sekundärbatterie verringert werden.
Bei diesem Batteriesystem wird ferner die elektrische Obergrenzengröße auf einen Wert eingestellt, dessen Differenz von der elektrischen Größe (einer elektrischen Vollladungsgröße), die von dem vollständigen Ladungszustand erhalten werden kann, kleiner wird, wenn die Verschlechterung der Sekundärbatterie fortschreitet. Selbst wenn die Verschlechterung der Sekundärbatterie fortschreitet, ist es daher möglich, zu verhindern, dass die elektrische Größe, die von der Sekundärbatterie erhalten werden kann, wenn sie bis zu der elektrischen Obergrenzengröße aufgeladen ist, mit dem Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie sich verringert, indem die elektrische Größe langsam verglichen mit der Verschlechterung der Sekundärbatterie verringert wird, eine konstante elektrische Größe ungeachtet der Verschlechterung der Sekundärbatterie bereitgestellt wird, oder die elektrische Größe verglichen mit der Verschlechterung der Sekundärbatterie allmählich erhöht wird. Demnach kann das Batteriesystem eine ausreichende Größe einer elektrischen Größe sicherstellen, die über eine lange Zeit stabil geladen und entladen werden kann. Ist dieses Batteriesystem beispielsweise in einem Fahrzeug, wie nachstehend beschrieben, angebracht, kann eine ausreichende fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit sichergestellt werden.
Das Einstellen der elektrischen Obergrenzengröße durch die elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung kann zumindest beim oder vor dem Laden der Sekundärbatterie ausgeführt werden. Anders gesagt kann die elektrische Obergrenzengröße beispielsweise eingestellt werden, wenn die Sekundärbatterie durch die Ladeeinrichtung geladen wird. Als Alternative kann die elektrische Obergrenzengröße zuvor eingestellt werden, bevor die Ladeeinrichtung das Laden durchführt, beispielsweise kann die elektrische Obergrenzengröße in regelmäßigen Intervallen eingestellt werden.
Ferner kann das ”Einstellen der elektrischen Obergrenzengröße” durch die elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung den Fall des direkten Einstellens eines Werts der ”elektrischen Obergrenzengröße” selbst enthalten. Es kann auch den Fall einer indirekten Einstellung der ”elektrischen Obergrenzengröße” durch ein Einstellen eines Index enthalten, der der ”elektrischen Obergrenzengröße” entspricht, wie einer Anschlussspannung (Obergrenzenanschlussspannung) oder SOC (Obergrenze-SOC) der Sekundärbatterie, der der ”elektrischen Obergrenzengröße” zu jedem Zeitpunkt des Fortschreitens der Verschlechterung der Sekundärbatterie entspricht. Es wird angemerkt, dass der SOC (”State of Charge”, Ladezustand) eine Restkapazität einer Batterie darstellt, die einen Ladezustand der Batterie angibt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Batteriesystem ist die elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung ferner vorzugsweise zum Festlegen der elektrischen Obergrenzengröße auf einen konstanten Wert eingerichtet.
Bei diesem Batteriesystem ist die elektrische Obergrenzengröße auf einen konstanten Wert festgelegt. Selbst wenn die Verschlechterung der Sekundärbatterie fortschreitet, wird insbesondere die elektrische Größe, die von dieser Sekundärbatterie erhalten werden kann, wenn sie bis zu der elektrischen Obergrenzengröße aufgeladen ist, konstant. Daher kann das Batteriesystem eine konstante Größe einer elektrischen Größe bereitstellen, die über eine lange Zeit geladen und entladen werden kann. Ist dieses Batteriesystem beispielsweise in einem Fahrzeug, wie nachstehend beschrieben, angebracht, kann eine konstante fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit erreicht werden.
Ferner umfasst eines der vorstehend angeführten Batteriesysteme vorzugsweise des Weiteren eine elektrische Obergrenzengröße-Aufhebungseinrichtung zum Ermöglichen eines Ladens der Sekundärbatterie über die elektrische Obergrenzengröße hinaus durch Aufheben der elektrischen Obergrenzengröße als die Obergrenze.
Dieses Batteriesystem enthält ferner die vorstehend angeführte elektrische Obergrenzengröße-Aufhebungseinrichtung. Wird diese Einrichtung angewendet, kann die Sekundärbatterie demnach über die elektrische Obergrenzengröße hinaus geladen werden. Selbst in dem Fall, wenn der Leistungsverbrauch vorab größer geschätzt wird, beispielsweise wenn dieses Batteriesystem in einem Fahrzeug angebracht ist und Hilfseinrichtungen, wie eine Heizung und eine Klimaanlage, aktiviert werden können, kann die Sekundärbatterie über die elektrische Obergrenzengröße hinaus geladen werden und so eine ausreichende fahrbare Distanz sichergestellt werden.
Bei dem vorstehend angeführten Batteriesystem hat die Sekundärbatterie vorzugsweise eine Eigenschaft, die einen Speichereffekt verursacht.
Bei diesem Batteriesystem wird das Laden der Sekundärbatterie über die elektrische Obergrenzengröße hinaus durch die vorstehende elektrische Obergrenzengröße-Aufhebungseinrichtung ermöglicht. Wird die Sekundärbatterie beispielsweise auf SOC 0% entladen und auf SOC 100% neu geladen, kann die Sekundärbatterie aufgefrischt werden. Dies kann den Speichereffekt beseitigen, selbst wenn er in der Sekundärbatterie auftritt.
Beispiele einer Sekundärbatterie mit einer Eigenschaft, die den Speichereffekt verursacht, sind eine Nickel-Metall-Hydrid-Batterie, eine Nickel-Kadmium-Batterie, einige Lithiumbatterien und Andere.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein mit einem Batteriesystem ausgestattetes Fahrzeug bereitgestellt, das eines der vorstehenden Batteriesystem aufnimmt.
Da dieses mit einem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug das vorstehend angeführte Batteriesystem aufnimmt, kann es das Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie verhindern und somit die Kapazität der aufgenommenen Sekundärbatterie um gerade dies verringern.
Selbst wenn die Verschlechterung der Sekundärbatterie fortschreitet, kann das vorstehend beschriebene elektrische System verhindern, dass die elektrische Größe, die von dieser Sekundärbatterie erhalten werden kann, wenn sie bis zu der elektrischen Obergrenzengröße aufgeladen ist, sich mit dem Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie verringert. Demnach kann dieses mit einem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug eine ausreichende fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit sicherstellen.
Ferner kann das Batteriesystem in dem Fall, wenn die elektrische Obergrenzengröße auf einen konstanten Wert, wie vorstehend beschrieben, festgelegt ist, eine konstante Größe der elektrischen Größe bereitstellen, die über eine lange Zeit geladen und entladen werden kann, und so kann das mit dem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug eine konstante fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit bereitstellen.
Ist ferner die vorstehend angeführte elektrische Obergrenzengröße-Aufhebungseinrichtung vorgesehen, wird ein Laden der Sekundärbatterie über die elektrische Obergrenzengröße hinaus ermöglicht. Selbst wenn geschätzt wird, dass der Leistungsverbrauch aufgrund eines Betriebs einer Hilfseinrichtung, wie einer Heizung und einer Klimaanlage, sich erhöht, kann demnach eine ausreichende fahrbare Distanz nach dem Laden sichergestellt werden.
Beispiele des ”mit einem Batteriesystem ausgestatteten Fahrzeugs” sind ein Elektrofahrzeug, ein Plug-In-Hybridauto, ein Hybridauto, ein Hybridschienenfahrzeug, ein Gabelstapler, ein elektrisch angetriebener Rollstuhl, ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung, ein Elektroroller usw.
Vorzugsweise ist das mit einem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug ein Plug-In-Fahrzeug, das die Sekundärbatterie laden kann, wenn das Fahrzeug mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist, und die elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung stellt die elektrische Obergrenzengröße entsprechend eines Verschlechterungsgrades der Sekundärbatterie zu der Zeit ein, wenn ein Plug-In-Laden (Einsteck-Laden, Steckerladen) über die externe Leistungsquelle durchzuführen ist.
Plug-In-Laden soll ein Laden über einen langen Zeitabschnitt beispielsweise von nachts bis morgens in vielen Fällen ermöglichen. Anders als beim Laden für eine kurze Zeit über ein regeneratives Bremsen beispielsweise während des Fahrens oder Laufens kann demnach ein Aufladen bis zu der elektrischen Obergrenzengröße in vielen Fällen durchgeführt werden. Bei diesem mit einem Batteriesystem ausgestatteten Fahrzeug stellt die elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung die elektrische Obergrenzengröße entsprechend des Verschlechterungsgrades der Sekundärbatterie zu dem Zeitpunkt ein, wenn das Plug-In-Laden ausgeführt wird. Daher kann eine geeignetere elektrische Obergrenzengröße entsprechend des Verschlechterungsgrades der Sekundärbatterie zu dieser Zeit eingestellt werden, wodurch ein geeignetes Plug-In-Laden durchgeführt wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Batteriesystem mit einer Sekundärbatterie ausgestaltet, die elektrische Energie dieser Sekundärbatterie zu einer Leistungsquelle führt, wobei das Batteriesystem umfasst: eine Obergrenze-SOC-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Obergrenze-SOC kleiner als SOC 100%, wobei diese Einstelleinrichtung eingerichtet ist, den Obergrenze-SOC auf einen größeren Wert einzustellen, wenn die Verschlechterung der Sekundärbatterie fortschreitet, sowie eine Ladeeinrichtung zum Laden der Sekundärbatterie unter der Bedingung, dass der Obergrenze-SOC geladen wird, wenn die Sekundärbatterie geladen wird.
Wird die Sekundärbatterie, wie vorstehend angeführt, wiederholt auf einen vollständigen Ladezustand aufgeladen, schreitet die Verschlechterung der Sekundärbatterie schneller fort. Bei dem vorstehend angeführten Batteriesystem stellt die Obergrenze-SOC-Einstelleinrichtung andererseits einen Obergrenze-SOC kleiner als SOC 100% ein, und die Ladeeinrichtung lädt die Sekundärbatterie unter der Bedingung, dass dieser Obergrenze-SOC eine Obergrenze ist. Die Einstellung der Obergrenze des Ladens auf diese Weise kann das Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie einschränken. Da die Kapazität der Sekundärbatterie, die im Lichte der zukünftigen Verschlechterung erforderlich ist, kleiner gemacht werden kann, kann die Kapazität der in dem Batteriesystem aufgenommenen Sekundärbatterie verringert werden.
Bei diesem Batteriesystem wird ferner der Obergrenze-SOC mit dem Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie auf einen größeren Wert eingestellt. Selbst wenn die Verschlechterung der Sekundärbatterie fortschreitet, ist es möglich, zu verhindern, dass die elektrische Größe, die von der Sekundärbatterie erhalten werden kann, wenn sie bis zu dem Obergrenze-SOC aufgeladen wird, sich mit dem Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie verringert, indem die elektrische Größe verglichen mit der Verschlechterung der Sekundärbatterie langsam verringert wird, eine konstante elektrische Größe ungeachtet der Verschlechterung der Sekundärbatterie bereitgestellt wird, oder die elektrische Größe verglichen mit der Verschlechterung der Sekundärbatterie allmählich erhöht wird. Demnach kann das Batteriesystem eine ausreichende Größe der elektrischen Größe sicherstellen, die über eine lange Zeit stabil geladen und entladen werden kann. Ist dieses Batteriesystem beispielsweise in einem nachstehend beschriebenen Fahrzeug aufgenommen, kann eine ausreichende fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit sichergestellt werden.
Das Einstellen des Obergrenze-SOC durch die Obergrenze-SOC-Einstelleinrichtung kann zumindest entweder beim oder vor dem Laden der Sekundärbatterie durchgeführt werden. Anders gesagt kann der Obergrenze-SOC beispielsweise eingestellt werden, wenn die Sekundärbatterie durch die Ladeeinrichtung geladen wird. Als Alternative kann der Obergrenze-SOC vorab eingestellt werden, bevor die Ladeeinrichtung das Laden durchführt, beispielsweise kann der Obergrenze-SOC in regelmäßigen Intervallen eingestellt werden.
Wie vorstehend beschrieben stellt der SOC (Ladezustand) eine Restkapazität einer Batterie dar, die einen Ladezustand der Batterie angibt. Der SOC kann durch eine Spannungserfassung, Stromintegrierung und andere Verfahren geschätzt werden.
Bei dem vorstehend angeführten Batteriesystem ist die Obergrenze-SOC-Einstelleinrichtung ferner zum Einstellen des Obergrenze-SOC auf einen Wert derart eingerichtet, dass eine konstante elektrische Größe, die von der Sekundärbatterie erhalten werden kann, ungeachtet des Fortschreitens der Verschlechterung der Sekundärbatterie bereitgestellt wird, wenn die Sekundärbatterie von dem Obergrenze-SOC entladen wird.
Bei diesem Batteriesystem wird der Obergrenze-SOC, wie oben angeführt, eingestellt. Selbst wenn die Verschlechterung der Sekundärbatterie fortschreitet, wird insbesondere die elektrische Größe, die von dieser Sekundärbatterie erhalten werden kann, wenn sie bis zu dem Obergrenze-SOC geladen wird, konstant. Somit kann das Batteriesystem eine konstante Größe der elektrischen Größe bereitstellen, die über eine lange Zeit geladen und entladen werden kann. Ist dieses Batteriesystem beispielsweise in einem nachstehend beschriebenen Fahrzeug aufgenommen, kann eine ausreichende fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit sichergestellt werden.
Das vorstehend beschriebene Batteriesystem enthält vorzugsweise ferner eine Obergrenze-SOC-Aufhebungseinrichtung zum Ermöglichen eines Ladens des Sekundärbatterie über den Obergrenze-SOC hinaus durch Aufheben des Obergrenze-SOC als Obergrenze.
Dieses Batteriesystem enthält ferner die vorstehend angeführte Obergrenze-SOC-Aufhebungseinrichtung. Wird diese Einrichtung angewendet, kann die Sekundärbatterie demnach über den Obergrenze-SOC geladen werden. Selbst dann, wenn der Leistungsverbrauch vorab größer geschätzt wird, beispielsweise wenn dieses Batteriesystem in einem Fahrzeug aufgenommen ist und Hilfseinrichtungen, wie eine Heizung und eine Klimaanlage, aktiviert werden können, kann die Sekundärbatterie über den Obergrenze-SOC hinaus geladen werden, und somit eine ausreichende fahrbare Distanz sichergestellt werden.
Bei einem der vorstehend angeführten Batteriesysteme hat die Sekundärbatterie vorzugsweise eine Eigenschaft, die einen Speichereffekt verursacht.
Bei diesem Batteriesystem wird das Laden der Sekundärbatterie über den Obergrenze-SOC durch die vorstehend angeführte Obergrenze-SOC-Aufhebungseinrichtung ermöglicht. Wird die Sekundärbatterie beispielsweise auf SOC 0% entladen und auf SOC 100% neu aufgeladen, kann die Sekundärbatterie aufgefrischt werden. Dies kann den Speichereffekt beseitigen, selbst wenn er in der Sekundärbatterie auftritt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein mit einem Batteriesystem ausgestattetes Fahrzeug bereitgestellt, das eines der vorstehend angeführten Batteriesystem aufnimmt.
Da dieses mit einem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug das vorstehend angeführte Batteriesystem aufnimmt, kann es das Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie verhindern und die Kapazität der aufgenommenen Sekundärbatterie um gerade dieses Ausmaß verringern.
Selbst wenn die Verschlechterung der Sekundärbatterie fortschreitet, kann das vorstehend angeführte elektrische System verhindern, dass die elektrische Größe, die von dieser Sekundärbatterie erhalten werden kann, wenn sie bis zum Obergrenze-SOC aufgeladen wird, sich mit dem Fortschreiten der Verschlechterung der Sekundärbatterie verringert. Demnach kann dieses mit einem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug eine ausreichende fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit sicherstellen.
Ist der Obergrenze-SOC auf einen derartigen Wert eingestellt, um eine konstante elektrische Größe bereitzustellen, die von der Sekundärbatterie erhalten werden kann, kann das Batteriesystem eine konstante Größe einer elektrischen Größe bereitstellen, die über eine lange Zeit geladen und entladen werden kann. Dieses mit einem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug kann eine konstante fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit erreichen.
Ist ferner die vorstehend angeführte Obergrenze-SOC-Aufhebungseinrichtung vorgesehen, wird ein Laden der Sekundärbatterie über den Obergrenze-SOC hinaus ermöglicht. Selbst in dem Fall, wenn der Leistungsverbrauch vorab größer eingeschätzt wird, beispielsweise, wenn dieses Batteriesystem in einem Fahrzeug aufgenommen ist und Hilfseinrichtungen, wie eine Heizung und eine Klimaanlage, aktiviert werden können, kann die Sekundärbatterie über den Obergrenze-SOC hinaus geladen werden und somit eine ausreichende fahrbare Entfernung sichergestellt werden.
Bei dem vorstehend angeführten mit einem Batteriesystem ausgestatteten Fahrzeug ist das mit einem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug vorzugsweise ein Plug-In-Fahrzeug, das die Sekundärbatterie laden kann, wenn das Fahrzeug mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist, und die Obergrenze-SOC-Einstelleinrichtung stellt den Obergrenze-SOC entsprechend einem Verschlechterungsgrad der Sekundärbatterie zu dieser Zeit ein, wenn ein Plug-In-Laden durch die externe Leistungsquelle durchzuführen ist.
Das Plug-In-Laden soll ein Laden über einen langen Zeitabschnitt beispielsweise in vielen Fällen von der Nacht bis zum Morgen ermöglichen. Demnach kann, anders als beim Laden über eine kurze Zeit beispielsweise durch regeneratives Bremsen während des Fahrens oder Laufens, ein Aufladen bis zu dem Obergrenze-SOC in vielen Fällen durchgeführt werden. Bei diesem mit einem Batteriesystem ausgestatteten Fahrzeug stellt die Obergrenze-SOC-Einstelleinrichtung den Obergrenze-SOC entsprechend dem Verschlechterungsgrad der Sekundärbatterie zu der Zeit ein, wenn das Plug-In-Laden durchgeführt wird. Daher kann ein geeigneterer Obergrenze-SOC entsprechend dem Verschlechterungsgrad der Sekundärbatterie zu dieser Zeit eingestellt werden, wodurch ein geeignetes Laden durch Einstecken durchgeführt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Darstellung zur Beschreibung eines mit einem Batteriesystem ausgestatteten Fahrzeugs, das ein Batteriesystem aufnimmt, gemäß Ausführungsbeispiel 1,
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Plug-In-Ladens gemäß Ausführungsbeispiel 1,
3 zeigt eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen einer Zeit T und einem Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F einer Batterieeinheit gemäß Ausführungsbeispiel 1,
4 zeigt eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen einer Zeit T und einer elektrischen Größe D, die von der Batterieeinheit erhalten werden kann, gemäß Ausführungsbeispiel 1,
5 zeigt eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen einer Zeit T und einer fahrbaren Distanz L gemäß Ausführungsbeispiel 1,
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Plug-In-Ladens gemäß Ausführungsbeispiel 3, und
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Plug-In-Ladens gemäß Ausführungsbeispiel 5.
Bezugszeichenliste

100, 102, 103, 104, 105, 106: Batteriesystem
110: Batterieeinheit (Sekundärbatterie)
120, 122, 123, 124, 125, 126: ECU
130: Umrichter
140: Wechselspannungs-Gleichspannungs-Wandler
150: Kabel
160: Kabel mit Stecker
200, 202, 203, 204, 205, 206: Plug-In-Hybridauto (mit Batteriesystem ausgestattetes Fahrzeug)
210: Fahrzeugaufbau
220: Motor
230: Frontmotor
240: Heckmotor
XV: Externe Leistungsquelle

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
(Ausführungsbeispiel 1)
Eine ausführliche Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung folgt nunmehr unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. 1 zeigt ein Plug-In-Hybridauto (ein mit einem Batteriesystem ausgestattetes Fahrzeug) 200, das mit einem Batteriesystem 100 gemäß Ausführungsbeispiel 1 ausgestattet ist. Das Plug-In-Hybridauto 200 enthält einen Motor 220, einen Frontmotor 230, einen Heckmotor 240 und ein Batteriesystem 100, die in einem Fahrzeugaufbau 210 aufgenommen sind.
Das Batteriesystem 100 enthält eine Batterieeinheit (eine Sekundärbatterie) 110 mit einer Vielzahl verbundener Lithium-Sekundärbatterien, eine ECU 120, einen Umrichter 130, einen Wechselspannungs-Gleichspannungs-Wandler 140, eine diese verbindendes Kabel 150 und ein Kabel 160 mit einem Stecker, das zur Verbindung mit einer externen Leistungsquelle XV zu verwenden ist. Durch die Batterieeinheit 110 erzeugte elektrische Energie wird zum Antreiben des Frontmotors 230 und des Heckmotors 240 verwendet. Dieses Plug-In-Hybridauto 200 ist ein Plug-In-Fahrzeug (Einsteck-Fahrzeug), das die Batterieeinheit 110 durch Verbinden mit der externen Leistungsquelle XV laden kann.
Bei diesem Batteriesystem 100 und Plug-In-Hybridauto 200 stellt die ECU 120 eine Obergrenze einer elektrischen Größe (eine elektrische Obergrenzengröße Da), die von der Batterieeinheit 110 erhalten werden kann, auf einen niedrigeren Wert als den bei einem vollständigen Ladezustand ein und lädt die Batterieeinheit 110 unter der Bedingung, dass diese elektrische Obergrenzengröße Da eine Obergrenze ist.
Das Einstellen der elektrischen Obergrenzengröße Da wird durchgeführt, wenn die Batterieeinheit 110 zu laden ist. Das heißt, das Plug-In-Hybridauto 200 wird mit der externen Leistungsquelle XV, wie einer externen Leistungsquelle im Haushalt verbunden und diese elektrische Obergrenzengröße Da wird bei der Durchführung des Plug-In-Ladens (Steckerladens, Einsteck-Ladens) von der externen Leistungsquelle XV eingestellt.
Ist die elektrische Obergrenzengröße Da einzustellen, wird eine elektrische Größe, die von der Batterieeinheit 110 bei einem Vollladezustand erhalten werden kann (eine elektrische Vollladegröße Dmax), zu dieser Zeit bestimmt. Die elektrische Obergrenzengröße Da wird auf einen wert eingestellt, dessen Differenz von der elektrischen Vollladegröße Dmax kleiner ist, wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet.
Insbesondere verringert sich die elektrische Vollladegröße Dmax, wie in 4 gezeigt (gezeigt durch eine gestrichelte Linie), die von der Batterieeinheit 110 in dem vollen Ladezustand erhalten werden kann, allmählich von der Stufe eines neuen Fahrzeugs (einer elektrischen Vollladegröße Dmax1) auf eine Stufe nach dem Ablauf einer Leistungsgarantiezeit Ta (10 Jahre gemäß Ausführungsbeispiel 1) (elektrische Vollladegröße Dmax2).
Andererseits verringert sich die elektrische Obergrenzengröße Da (die durch eine durchgezogene Linie angegeben ist) allmählich von dem Anfangszustand eines Neuwagens (einer elektrischen Obergrenzengröße Da1) auf einen Zustand nach dem Ablauf einer Leistungsgarantiezeit Ta (eine elektrische Obergrenzengröße Da2) mit einer Abfallrate geringer als einer Abfallrate der elektrischen Vollladegröße Dmax. Wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet, hat die elektrische Obergrenzengröße Da also eine kleinere Differenz von der elektrischen Vollladegröße Dmax.
Gemäß Ausführungsbeispiel 1 wird eine in 4 gezeigte Beziehung zwischen der elektrischen Vollladegröße Dmax und der entsprechenden elektrischen Obergrenzengröße Da in der Form einer Tabelle in der ECU 120 gespeichert. Anhand dieser Daten wird die elektrische Obergrenzengröße Da entsprechend der elektrischen Vollladegröße Dmax eingestellt. Als Alternative kann die Beziehung zwischen der elektrischen Vollladegröße Dmax und der elektrischen Obergrenzengröße Da in der Form einer Funktion in der ECU 120 gespeichert werden, und anhand dieser Daten kann die elektrische Obergrenzengröße Da entsprechend der elektrischen Vollladegröße Dmax eingestellt werden.
Ein Beispiel eines Plug-In-Ladens des Plug-In-Hybridautos 200 wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 2 beschrieben.
Das Plug-In-Hybridauto 200 wird zuerst mit der externen Leistungsquelle XV verbunden und das Plug-In-Laden wird gestartet. In Schritt S1 wird ein vorliegender Verschlechterungsgrad der Batterieeinheit 110 bestimmt. Gemäß Ausführungsbeispiel 1 wird insbesondere der innere Widerstand R der Batterieeinheit 110 gemessen. Aus diesem Wert des inneren Widerstands R wird eine elektrische Größe bestimmt, die von dem vollen Ladezustand erhalten werden kann (eine elektrische Vollladegröße Dmax.
Das heißt, gemäß Ausführungsbeispiel 1 wird die Beziehung zwischen dem inneren Widerstand R der Batterieeinheit 110 und der elektrischen Vollladegröße Dmax zuvor in der Form einer Tabelle in der ECU 120 gespeichert. Anhand dieser Daten wird eine vorliegende elektrische Vollladegröße Dmax entsprechend dem vorliegenden inneren Widerstand R bestimmt.
Als Alternative kann die Beziehung zwischen dem inneren Widerstand R und der elektrischen Vollladegröße Dmax in der Form einer Funktion in der ECU 120 zuvor gespeichert sein, und kann anhand dieser Daten die elektrische Vollladegröße Dmax entsprechend dem inneren Widerstand R bestimmt werden.
Ein Verfahren zur Messung des Verschlechterungsgrades der Batterieeinheit 110 ist nicht auf das vorstehend angeführte beschränkt. Beispielsweise kann die elektrische Vollladegröße Dmax auch durch die Durchführung einer vollständigen Ladung und einer vollständigen Entladung und dann einer tatsächlichen Messung einer Batteriekapazität der Batterieeinheit 110 vor dem Plug-In-Laden bestimmt werden. Zur Messung des Verschlechterungsgrades der Batterieeinheit 110 kann folgendes geeignet verwendet werden: Fahr- oder Laufdistanz und Laufzeit, Fahrzeugparkzeit, der Batterieeinheit 110 zuzuführende elektrische Ladungsmenge, Temperaturvorgeschichte der Batterieeinheit 110, Vorgeschichte der elektrischen Stromrate der Batterieeinheit 110, SOC-Vorgeschichte der Batterieeinheit 110, Widerstandserhöhungsrate, Ladekapazität und Endladekapazität der Batterieeinheit 110, usw.
Nach der Messung des Verschlechterungsgrades der Batterieeinheit 110 schreitet das Programm zu Schritt S2 fort, wo die ECU 120 die elektrische Obergrenzengröße Da einstellt. Wie vorstehend beschrieben speichert die ECU 120 vorab die Beziehung zwischen der elektrischen Vollladegröße Dmax und der entsprechenden elektrischen Obergrenzengröße Da in der Form einer Tabelle. Anhand dieser Daten wird die elektrische Obergrenzengröße Da direkt entsprechend der elektrischen Vollladegröße Dmax eingestellt, die in Schritt S1 erhalten wird.
Die die Schritte S1 und S2 ausführende ECU 120 entspricht der vorstehend angeführten elektrischen Obergrenzen-Größe-Einstelleinrichtung.
Danach wird in Schritt S3 das Laden der Batterieeinheit 110 gestartet. In Schritt S4 wird bestimmt, ob die elektrische Obergrenzengröße Da erreicht ist oder nicht. Das heißt, eine aktuell von der Batterieeinheit 110 erhaltbare elektrische Größe D wird bestimmt, und es wird beurteilt, ob diese elektrische Größe D die elektrische Obergrenzengröße Da erreicht oder nicht. Wenn nicht, d. h., wenn die elektrische Größe D der Batterieeinheit 110 die elektrische Obergrenzengröße Da noch nicht erreicht, wird das Laden der Batterieeinheit 110 fortgesetzt. Wenn andererseits mit JA geurteilt wird, d. h., wenn die elektrische Größe D der Batterieeinheit 110 die elektrische Obergrenzengröße Da erreicht, wird das Plug-In-Laden beendet.
Die die Schritte S3 und S4 ausführende ECU 120 entspricht der zuvor angeführten Ladeeinrichtung.
Gemäß Ausführungsbeispiel 1 wird die elektrische Obergrenzengröße Da eingestellt, wenn das Plug-In-Laden durchzuführen ist. Wahlweise wird die elektrische Obergrenzengröße Da gleichzeitig zu oder separat von der vorstehenden Einstellung in regelmäßigen Intervallen (beispielsweise jeden Monat) eingestellt und aktualisiert.
2 zeigt das Beispiel der Durchführung des Plug-In-Ladens. Selbst im Fall der Durchführung eines Ladens über ein regeneratives Bremsen während des Fahrens oder ähnlichem wird das Laden beendet, wenn die elektrische Größe der Batterieeinheit 110 die elektrische Obergrenzengröße Da erreicht. Das Laden über dieses regenerative Bremsen oder ähnliches kann eine jüngste elektrische Obergrenzengröße Da verwenden, die früher als dieses Laden eingestellt ist (eine elektrische Obergrenzengröße, die beispielsweise jeden Monat regelmäßig eingestellt und aktualisiert wird).
Wie vorstehend beschrieben stellt die ECU 120 in dem Batteriesystem 100 gemäß Ausführungsbeispiel I die von der Batterieeinheit 110 erhaltbare elektrische Obergrenzengröße Da auf einen kleineren Wert als in dem Vollladezustand ein (Schritte S1 und S2), und lädt die Batterieeinheit 110 bis zu der elektrischen Obergrenzengröße Da (Schritte S3 und S4). Durch die Einstellung der Obergrenze der von der Batterieeinheit 110 erhaltbaren elektrischen Größe D ist es möglich, das Fortschreiten der Verschlechterung der Batterieeinheit 110 zu verhindern. Demnach kann die Kapazität der Batterieeinheit 110, die im Lichte der zukünftigen Verschlechterung erforderlich ist, kleiner gemacht werden, und die Anfangskapazität der Batterieeinheit 110, die in dem Batteriesystem 100 aufgenommen ist, kann auch reduziert werden.
Wie insbesondere in 3 gezeigt, weist die Batterieeinheit 110 in dem herkömmlichen Batteriesystem ein hohes Kapazitätsverschlechterungsverhältnis Fm nach einem Ablauf der Leistungsgarantiezeit Ta (beispielsweise 10 Jahre) auf. Andererseits hat die Batterieeinheit 110 im Batteriesystem 100 des Ausführungsbeispiels 1 ein ausreichend niedriges Kapazitätsverschlechterungsverhältnis Fa nach einem Ablauf der Leistungsgarantiezeit Ta. Das Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F (%) gibt ein Verhältnis eines verringerten Ausmaßes der Batteriekapazität, die aufgrund einer Verschlechterung verringert ist, bezüglich einer Batteriekapazität der Batterieeinheit 110 in brandneuem Zustand an.
Wenn in dem Batteriesystem 100 gemäß Ausführungsbelspiel 1, wie vorstehend beschrieben, die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet, wird die elektrische Obergrenzengröße Da auf einen Wert eingestellt, dessen Differenz von der elektrischen Größe, die zu dieser Zeit von dem Vollladezustand erhalten werden kann, (der elektrischen Vollladegröße Dmax) allmählich kleiner wird (siehe 4). Daher verringert sich, selbst wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet, die elektrische Größe D, die von der Batterieeinheit 110 erhalten werden kann, wenn sie auf die elektrische Obergrenzengröße Da aufgeladen wird, langsamer verglichen mit der Verschlechterung der Batterieeinheit 110, und die elektrische Größe D verringert sich nicht mit der Steigerung, mit der die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet.
Demnach kann das Batteriesystem 100 die elektrische Größe D ausreichend sicherstellen, die über eine lange Zeit geladen und entladen werden kann. Des heißt, es ist möglich, eine garantierte elektrische Größe D oder mehr von der Batterieeinheit 110 über die Leistungsgarantiezeit (beispielsweise 10 Jahre) zu erhalten. Daher kann das Plug-In-Hybridauto 200, das dieses Batteriesystem 100 aufnimmt, eine ausreichende fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit sicherstellen. Das heißt, das Plug-In-Hybridauto 200 kann eine vorbestimmte fahrbare Distanz (beispielsweise 30 Km) über die Leistungsgarantiezeit (beispielsweise 10 Jahre) sicherstellen.
Wie in 5 gezeigt ist, wird insbesondere in dem herkömmlichen mit einem Batteriesystem ausgestatteten Fahrzeug eine volle Ladung wiederholt, und daher schreitet die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 schneller fort. Beispielsweise wird in einigen Fällen, wie durch eine gestrichelte Linie gezeigt (herkömmliches Beispiel 1), eine fahrbare Distanz Lm2 nach einem Ablauf der Leistungsgarantiezeit Ta (beispielsweise 10 Jahre) erheblich niedriger als eine fahrbare Distanz Lm1 auf einer Neuwagenstufe und liegt unter einer garantierten fahrbaren Distanz La (beispielsweise 30 Km). Somit muss eine Anfangskapazität einer aufzunehmenden Batterie merklich hoch sein, um die garantierte fahrbare Distanz La selbst nach der Leistungsgarantiezeit Ta sicherzustellen. Wie beispielsweise durch eine durchbrochene Linie in 5 gezeigt (herkömmliches Beispiel 2), muss eine fahrbare Distanz Ln1 auf Neuwagenstufe merklich größer als die garantierte fahrbare Distanz La sein, um die garantierte fahrbare Distanz La selbst dann sicherzustellen, wenn eine fahrbare Distanz Ln2 nach dem Ablauf der Leistungsgarantiezeit Ta erheblich niedriger wird. Dies resultiert in hohem Fahrzeuggewicht und in einem Kostenanstieg.
Andererseits wird gemäß Ausführungsbeispiel 1 die Verschlechterung der Batterieeinheit 110, wie vorstehend beschrieben, ausreichend beschränkt. Wie durch eine durchgezogene Linie in 5 gezeigt, ist demnach eine fahrbare Distanz Lb2 nach dem Ablauf der Leistungsgarantiezeit Ta (beispielsweise 10 Jahre) nicht so viel geringer als eine fahrbare Distanz Lb1 auf Neuwagenstufe. Die garantierte fahrbare Distanz La (beispielsweise 30 Km) kann sichergestellt werden, wenn die Anfangsbatteriekapazität verringert ist (die im herkömmlichen Beispiel 1 gleichgesetzt ist).
Ist in dem Plug-In-Hybridauto 200 gemäß Ausführungsbeispiel 1, wie vorstehend beschrieben, das Plug-In-Laden durchzuführen, wird die elektrische Obergrenzengröße Da durch die ECU 120 entsprechend dem Verschlechterungsgrad der Batterieeinheit 110 zu der Zeit eingestellt (die Schritte S1 und S2). Das Plug-In-Laden soll ein Laden über einen langen Zeitabschnitt ermöglichen, beispielsweise in vielen Fällen von abends bis morgens. Demnach kann ein Aufladen bis zu der elektrischen Obergrenzengröße Da erreicht werden, anders als beim Laden, das durch das regenerative Bremsen für eine kurze Zeit während des Fahrens durchgeführt wird. Bei diesem Plug-In-Hybridauto 200 wird die elektrische Obergrenzengröße Da entsprechend dem Verschlechterungsgrad der Batterieeinheit 110 zu der Zeit eingestellt, wenn das Plug-In-Laden durchgeführt wird. Somit kann eine geeignetere elektrische Obergrenzengröße Da entsprechend dem Verschlechterungsgrad der Batterieeinheit 110 zu der Zeit zur Durchführung eines geeigneten Plug-In-Ladens eingestellt werden.
(Ausführungsbeispiel 2)
Nachstehend wird Ausführungsbeispiel 2 beschrieben. Bei einem Batteriesystem 102 des Ausführungsbeispiels 2 und einem Plug-In-Hybridauto 202, das ein Batteriesystem 102 aufnimmt, ist eine elektrische Obergrenzengröße Db von der elektrischen Obergrenzengröße Da gemäß Ausführungsbeispiel 1 verschieden. Andere Teile oder Komponenten sind mit jenen gemäß Ausführungsbeispiel 1 identisch, und werden somit nicht noch einmal beschrieben oder sind kurz beschrieben.
Auch gemäß Ausführungsbeispiel 2 stellt eine ECU 122 die elektrische Obergrenzengröße Db direkt auf einen Wert ein, dessen Differenz von einer elektrischen Vollladegröße Dmax kleiner wird, wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet, wie gemäß Ausführungsbeispiel 1; allerdings ist der einzustellende Wert von der elektrischen Obergrenzengröße Da gemäß Ausführungsbeispiel 1 verschieden.
Das heißt, gemäß Ausführungsbeispiel 2 wird die elektrische Obergrenzengröße Db auf einen festen Wert eingestellt. Wie insbesondere in 4 gezeigt, verringert sich eine elektrische Vollladegröße Dmax (wie durch eine gestrichelte Linie angegeben ist), die von der Batterieeinheit 110 in einem vollen Ladezustand erhalten werden kann, allmählich von einer Neuwagenstufe (einer elektrischen Vollladegröße Dmax1) auf eine Stufe nach dem Ablauf der Leistungsgarantiezeit Ta (beispielsweise 10 Jahre) (eine elektrische Vollladegröße Dmax2). Andererseits wird die elektrische Obergrenzengröße Db (die durch eine durch Doppelstriche unterbrochene Linie angegeben ist) auf einen festen Wert von der Neuwagenstufe bis zu der Stufe nach dem Ablauf der Leistungsgarantiezeit Ta eingestellt. Die elektrische Obergrenzengröße Db hat eine kleinere Differenz von der elektrischen Vollladegröße Dmax, wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet.
Da die elektrische Obergrenzengröße Db, wie vorstehend angeführt, festgelegt ist, kann die elektrische Größe D, die von der Batterieeinheit 110 erhalten werden kann, wenn sie bis zu der elektrischen Obergrenzengröße Db geladen ist, konstant gemacht werden, wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet. Demnach kann in dem Batteriesystem 102 gemäß Ausführungsbeispiel 2 die Größe der elektrischen Größe D, die entladen und geladen werden kann, über eine lange Zeit konstant gemacht werden.
Das diese Batterieeinheit 110 aufnehmende Plug-In-Hybridauto 202 kann eine konstante fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit erreichen. Das heißt, eine konstante fahrbare Distanz (beispielsweise 30 km) kann über die Leistungsgarantiezeit (beispielsweise 10 Jahre) sichergestellt werden. Das heißt, wie durch eine durch Doppelstriche unterbrochene Linie wie in 5 gezeigt ist, kann eine konstante garantierte fahrbare Distanz La (30 Km) jedes Mal ohne Änderung zwischen der fahrbaren Distanz auf Neuwagenstufe und der fahrbaren Distanz nach dem Ablauf der Leistungsgarantiezeit Ta (beispielsweise 10 Jahre) sichergestellt werden. Weitere ähnliche Abschnitte oder Komponenten wie gemäß Ausführungsbeispiel 1 können die gleichen Funktionen und Wirkungen wie gemäß Ausführungsbeispiel 1 bereitstellen.
(Ausführungsbeispiel 3)
Nachstehend wird Ausführungsbeispiel 3 beschrieben. Ein Batteriesystem 103 des Ausführungsbeispiels 3 und ein dieses Batteriesystem 103 aufnehmendes Plug-In-Hybridauto 203 sind von dem Batteriesystem 100 des Ausführungsbeispiels 1 und dem Plug-In-Hybridauto 200 dahingehend verschieden, dass ein Obergrenze-SOC als Index eingestellt wird, der der elektrischen Obergrenzengröße entspricht, anstelle des direkten Einstellens der elektrischen Obergrenzengröße, und eine Batterieeinheit 110 unter der Bedingung geladen wird, dass dieser Obergrenze-SOC eine obere Grenze ist. Andere Teile oder Komponenten sind im Wesentlichen gleich jenen gemäß Ausführungsbeispiel 1 und werden somit nicht noch einmal beschrieben oder werden kurz beschrieben.
Gemäß Ausführungsbeispiel 3 stellt eine ECU 123 den Obergrenze-SOC auf einen kleineren Wert als SOC 100% ein, um indirekt eine entsprechende elektrische Obergrenzengröße einzustellen. Die Batterieeinheit 110 wird somit unter der Bedingung geladen, dass der Obergrenze-SOC, der der elektrischen Obergrenzengröße entspricht, eine Obergrenze ist.
Das Einstellen des Obergrenze-SOC (Einstellen der elektrischen Obergrenzengröße) wird durchgeführt, wenn die Batterieeinheit 110 zu laden ist. Das heißt, dieser Obergrenze-SOC (die elektrische Obergrenzengröße) wird eingestellt, wenn das Plug-In-Laden durch Verbinden mit der externen Leistungsquelle XV durchgeführt wird.
Der Obergrenze-SOC wird auf einen Wert eingestellt, der größer wird, wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet (gemäß Ausführungsbeispiel 3 auf einen Wert, der sich allmählich linear erhöht). Gemäß Ausführungsbeispiel 3 speichert die ECU 123 vorab die Beziehung zwischen einem Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F und einem entsprechenden Obergrenze-SOC in der Form einer Tabelle. Anhand dieser Daten wird der Obergrenze-SOC entsprechend dem Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F eingestellt. Als Alternative kann die Beziehung zwischen dem Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F und dem Obergrenze-SOC zuvor in der Form einer Funktion in der ECU 123 gespeichert werden, so dass der Obergrenze-SOC entsprechend dem Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F beruhend auf diesen Daten eingestellt wird.
Ein Fall wird beschrieben, bei dem das Plug-In-Hybridauto 203 des Ausführungsbeispiels 3 einem Plug-In-Laden unterzogen wird, wobei auf das Ablaufdiagramm in 6 Bezug genommen wird.
Zuerst wird das Plug-In-Hybridauto 203 mit einer externen Leistungsquelle XV verbunden, und das Plug-In-Laden wird gestartet. In Schritt S21 wird ein vorliegender Verschlechterungsgrad der Batterieeinheit 110 bestimmt. Gemäß Ausführungsbeispiel 3 wird der innere Widerstand R der Batterieeinheit 110 gemessen, und beruhend auf diesem inneren Widerstand R wird ein vorliegendes Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F der Batterieeinheit 110 bestimmt.
Das heißt, gemäß Ausführungsbeispiel 3 wird die Beziehung zwischen dem inneren Widerstand R und dem Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F in der Batterieeinheit 110 zuvor in der ECU 123 in der Form einer Tabelle gespeichert. Anhand dieser Daten wird ein vorliegendes Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F entsprechend einem vorliegenden inneren Widerstand R bestimmt.
Als Alternative kann die Beziehung zwischen dem inneren Widerstand R und dem Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F in der Form einer Funktion in der ECU 123 gespeichert werden, und darauf beruhend das Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F entsprechend dem inneren Widerstand R bestimmt werden.
In Schritt S22 stellt die ECU 123 den Obergrenze-SOC ein. Die ECU 123 speichert vorab die Beziehung zwischen dem Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F und dem entsprechenden Obergrenze-SOC in der Form einer Tabelle wie vorstehend beschrieben. Anhand dieser Daten wird der Obergrenze-SOC entsprechend dem in Schritt S21 berechneten Kapazitätsverschlechterungsverhältnis F eingestellt.
Die die Schritte S21 und S22 ausführende ECU 123 entspricht der vorstehend angeführten Obergrenze-SOC-Einstelleinrichtung und auch der vorstehend angeführten elektrischen Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung.
In Schritt S23 wird sukzessiv das Laden der Batterieeinheit 110 gestartet. In Schritt S24 wird bestimmt, ob der Obergrenze-SOC erreicht ist oder nicht. Das heißt, ein vorliegender SOC der Batterieeinheit 110 wird aus der Batteriespannung berechnet, und es wird bestimmt, ob dieser Obergrenze-SOC erreicht ist oder nicht. Folgt NEIN in diesem Schritt, d. h., erreicht der SOC der Batterieeinheit 110 den Obergrenze-SOC noch nicht, wird das Laden der Batterieeinheit 110 fortgesetzt. Ist andererseits die Antwort JA, d. h., erreicht der SOC der Batterieeinheit 110 den Obergrenze-SOC, wird dieses Plug-In-Laden beendet.
Die die Schritte S23 und S24 ausführende ECU 123 entspricht der vorstehend angeführten Ladeeinrichtung.
Gemäß Ausführungsbeispiel 3 wird der Obergrenze-SOC eingestellt, wenn das Plug-In-Laden durchzuführen ist. Als Alternative wird der Obergrenze-SOC gleichzeitig zu oder separat von der vorstehend angeführten Einstellung in regelmäßigen Intervallen (beispielsweise jeden Monat) eingestellt und aktualisiert.
Gemäß Ausführungsbeispiel 3 wird der vorliegende SOC der Batterieeinheit 110 aus der Batteriespannung berechnet. Allerdings ist das Verfahren der Berechnung des SOC nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der SOC der Batterieeinheit 110 durch Addieren einer elektrischen Größe D berechnet werden, die beruhend auf dem Strom in die Batterieeinheit 110 geladen oder aus der Batterieeinheit 110 entladen wird, der zu der Batterieeinheit 110 fließen darf
6 zeigt den Fall, bei dem ein Plug-In-Laden durchgeführt wird. Selbst wenn ein Laden über das regenerative Bremsen und ähnliches während des Fahrens durchgeführt wird, wird das Laden außerdem beendet, wenn die Batterieeinheit 110 den Obergrenze-SOC erreicht. Das Laden über das regenerative Bremsen und ähnliches kann einen neuesten Obergrenze-SOC verwenden, der früher als dieser Ladevorgang eingestellt ist (beispielsweise einen Obergrenze-SOC, der in regelmäßigen Intervallen, beispielsweise jeden Monat eingestellt und aktualisiert wird).
Wie vorstehend beschrieben stellt die ECU 123 in dem Batteriesystem 103 von Ausführungsbeispiel 3 einen Obergrenze-SOC kleiner als SOC 100% ein (die Schritte S21 und S22), und lädt die Batterieeinheit 110 bis zu diesem SOC (die Schritte S23 und S24). Durch Einstellen der Obergrenze der elektrischen Größe D, die aus der Batterieeinheit 110 erhalten werden kann, ist es möglich, das Fortschreiten der Verschlechterung der Batterieeinheit 110 zu verhindern (vergleiche 3). Demnach kann die Kapazität der Batterieeinheit 110, die im Lichte der zukünftigen Verschlechterung erforderlich ist, niedriger gemacht werden, und die Anfangskapazität der Batterieeinheit 110, die in dem Batteriesystem 103 aufgenommen ist, kann auch niedriger gemacht werden.
In dem Batteriesystem 103 gemäß Ausführungsbeispiel 3 wird ferner, wie vorstehend beschrieben, der Obergrenze-SOC auf einen größeren Wert eingestellt, wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet. Selbst wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet, verringert sich die elektrische Größe D, die von der Batterieeinheit 110 erhalten werden kann, wenn sie bis zu dem Obergrenze-SOC geladen wird, langsam verglichen mit der Verschlechterung der Batterieeinheit, und die elektrische Größe D wird sich nicht um ein derartiges Ausmaß verringern, mit dem die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet. Demnach kann das Batteriesystem 103 die elektrische Größe D ausreichend sicherstellen, die stabil über eine lange Zeit geladen und entladen werden kann. Das heißt, es ist möglich, eine garantierte elektrische Größe D oder darüber hinaus von der Batterieeinheit 110 über die Leistungsgarantiezeit (beispielsweise 10 Jahre) zu erhalten. Daher kann das dieses Batteriesystem 103 aufnehmende Plug-In-Hybridauto 203 eine ausreichende fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit erreichen. Anders ausgedrückt kann das Plug-In-Hybridauto 203 eine vorbestimmte fahrbare Distanz (beispielsweise 30 Km) über die Leistungsgarantiezeit (beispielsweise 10 Jahre) sicherstellen (vergleiche 5).
Ist bei dem Plug-In-Hybridauto 203 gemäß Ausführungsbeispiel 3 das Plug-In-Laden, wie vorstehend beschrieben, durchzuführen, wird der Obergrenze-SOC durch die ECU 123 entsprechend dem Verschlechterungsgrad der Batterieeinheit 110 zu dieser Zeit eingestellt (die Schritte S21 und S22). Das Plug-In-Laden soll ein Laden bis zu dem Obergrenze-SOC in vielen Fällen ermöglichen. Ist das Plug-In-Laden durchzuführen, wird demnach der Obergrenze-SOC entsprechend dem Verschlechterungsgrad der Batterieeinheit 110 zu dieser Zeit eingestellt. Daher kann ein geeigneterer Obergrenze-SOC entsprechend dem Verschlechterungsgrad der Batterieeinheit 110 zu der Zeit eingestellt werden, wodurch ein geeignetes Plug-In-Laden durchgeführt wird. Andere ähnliche Teile oder Komponenten wie jene gemäß Ausführungsbeispiel 1 oder Ausführungsbeispiel 2 können die gleichen Funktionen und Effekte wie gemäß Ausführungsbeispiel 1 oder Ausführungsbeispiel 2 bereitstellen.
(Ausführungsbeispiel 4)
Nachstehend wird Ausführungsbeispiel 4 beschrieben. Ein Batteriesystem 104 des Ausführungsbeispiels 4 und ein dieses Batteriesystem 104 aufnehmendes Plug-In-Hybridauto 204 sind bezüglich eines einzustellenden Obergrenze-SOC von dem gemäß Ausführungsbeispiel 3 verschieden. Andere Komponenten sind im Wesentlichen ähnlich jenen oder identisch zu denen gemäß Ausführungsbeispiel 3 und den anderen Ausführungsbeispielen und werden somit nicht noch einmal beschrieben oder werden kurz beschrieben.
Auch gemäß Ausführungsbeispiel 4 stellt eine ECU 124 einen Obergrenze-SOC auf einen Wert ein, der größer ist, wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet, auf die gleiche Weise wie gemäß Ausführungsbeispiel 3, um indirekt eine elektrische Obergrenzengröße einzustellen. Allerdings ist der eingestellte Wert von dem Obergrenze-SOC (d. h., einer entsprechenden elektrische Obergrenzengröße) gemäß Ausführungsbeispiel 3 verschieden. Das heißt, wird gemäß Ausführungsbeispiel 4 die Batterieeinheit 110 von dem Obergrenze-SOC entladen, wird der Obergrenze-SOC auf einen Wert eingestellt, der eine konstante elektrische Größe D, die von der Batterieeinheit 110 erhalten werden kann, ungeachtet des Fortschreitens der Verschlechterung der Batterieeinheit 110 liefert.
Da der Obergrenze-SOC, wie vorstehend angeführt, eingestellt wird, kann selbst dann, wenn die Verschlechterung der Batterieeinheit 110 fortschreitet, die elektrische Größe D, die von dieser Batterieeinheit 110 erhalten werden kann, wenn sie bis zu dem Obergrenze-SOC geladen ist, konstant gemacht werden. In dem Batteriesystem 104 von Ausführungsbeispiel 4 kann daher die Größe der elektrischen Größe D, die entladen und geladen werden kann, über eine lange Zeit konstant gemacht werden.
Demnach kann das dieses Batteriesystem 104 aufnehmende Plug-In-Hybridauto 204 die fahrbare Distanz nach dem Laden über eine lange Zeit konstant machen. Das heißt, es kann eine konstante garantierte fahrbare Distanz (beispielsweise 30 km) immer über die Leistungsgarantiezeit (beispielsweise 10 Jahre) sichergestellt werden (vergleiche 5), Andere ähnliche Teile oder Komponenten wie jene in den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 können die gleichen Funktionen und Effekte wie in den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 liefern.
(Ausführungsbeispiel 5)
Nachstehend wird Ausführungsbeispiel 5 beschrieben. Ein Batteriesystem 105 des Ausführungsbeispiels 5 und ein dieses Batteriesystem 105 aufnehmendes Plug-In-Hybridauto 205 sind von dem Batteriesystem 100 und 102 und dem Plug-In-Hybridauto 200 und 202 gemäß den Ausführungsbeispielen 1 und 2 dahingehend verschieden, dass das Laden einer Batterieeinheit 110 auch unter Aufhebung einer elektrischen Obergrenzengröße Da durchgeführt werden kann. Andere Teile oder Komponenten sind im Wesentlichen die gleichen wie gemäß Ausführungsbeispiel 1 und anderen und werden daher nicht noch einmal beschrieben oder kurz beschrieben.
Auch gemäß Ausführungsbeispiel 5 stellt eine ECU 125 eine elektrische Obergrenzengröße Da, die von der Batterieeinheit 110 erhalten werden kann, wie gemäß Ausführungsbeispiel 1 direkt ein und lädt die Batterieeinheit 110 unter der Bedingung, dass diese elektrische Obergrenzengröße Da eine obere Grenze ist. Ist allerdings eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, wenn beispielsweise zusätzliche Erhöhungen im elektrischen Leistungsverbrauch aufgrund einer Verwendung von Hilfseinrichtungen, wie einer Heizung und einer Klimaanlage, geschätzt werden, wird die elektrische Obergrenzengröße Da nicht als Obergrenze verwendet, und die Batterieeinheit 110 kann über die elektrische Obergrenzengröße Da hinaus geladen werden.
Nachstehend wird ein Fall der Durchführung eines Plug-In-Ladens des Plug-In-Hybridautos 205 gemäß Ausführungsbeispiel 5 unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 7 beschrieben.
Zuerst wird das Plug-In-Hybridauto 205 mit einer externen Leistungsquelle XV verbunden und dann wird das Plug-In-Laden gestartet. In Schritt S31 werden die Region und die Jahreszeit eines vorliegenden Orts des Fahrzeugs bestimmt. Die Bestimmung der Region und der Jahreszeit werden beispielsweise unter Verwendung von Positionsinformationen über ein Navigationssystem und internetbasierte Informationen wie Datum, Jahreszeit und Wetter durchgeführt.
In Schritt S32 wird sukzessiv bestimmt, ob sich der elektrische Leistungsverbrauch der Hilfseinrichtungen wahrscheinlich erhöht oder nicht. Das heißt, beruhend auf den Informationen der Region und der Jahreszeit des vorliegenden Orts des Fahrzeugs, die in Schritt S31 erhalten werden, wird bestimmt, ob ein zusätzlicher elektrischer Leistungsverbrauch durch die Hilfseinrichtungen, wie eine Heizung und eine Klimaanlage, sich schätzungsweise erhöhen oder nicht. Diese Bestimmung kann auch unter Verwendung von vergangenen Aufzeichnungen der Verwendung der Hilfseinrichtungen zur Zeit des vergangenen Fahrens durchgeführt werden.
Wird dieser Schritt mit JA beantwortet, d. h., wird vorab geschätzt, dass sich der elektrische Leistungsverbrauch der Hilfseinrichtungen erhöht, geht das Programm zu Schritt S33. In Schritt S33 wird die elektrische Obergrenzengröße Da, die früher als dieses Plug-In-Laden eingestellt wurde, aufgehoben.
Danach wird in Schritt S34 das Laden der Batterieeinheit 110 gestartet. In Schritt S35 wird dann bestimmt, ob die Batterieeinheit 110 einen vollen Ladezustand erreicht hat oder nicht. Wird dieser Schritt mit NEIN beantwortet, d. h., erreicht die Batterieeinheit 110 den vollen Ladezustand noch nicht, wird das Laden der Batterieeinheit 110 fortgesetzt. Ist die Antwort andererseits JA, d. h. die Batterieeinheit 110 erreicht den vollen Ladezustand, wird dieses Plug-In-Laden beendet.
Die die Schritte S33 bis S35 ausführende ECU 125 entspricht der vorstehend angeführten elektrischen Obergrenzengröße-Aufhebungseinrichtung.
Ist die Antwort in Schritt S32 andererseits NEIN, d. h., wird geschätzt, dass der elektrische Leistungsverbrauch der Hilfseinrichtungen sich nicht erhöht, geht das Programm zu Schritt S36 über, wo ein vorliegender Verschlechterungsgrad der Batterieeinheit 110 bestimmt wird. Schritt S36 und die folgenden Schritte sind die gleichen wie gemäß Ausführungsbeispiel 1. Das heißt, in Schritt S36 wird eine elektrische Vollladegröße Dmax berechnet und in Schritt S37 wird eine elektrische Obergrenzengröße Da eingestellt. In Schritt S38 wird sukzessive das Laden der Batterieeinheit 110 gestartet. In Schritt S39 wird dann bestimmt, ob eine vorliegende elektrische Größe D der Batterieeinheit 110 die elektrische Obergrenzengröße Da erreicht oder nicht. Erreicht sie die elektrische Obergrenzengröße Da, ist dieses Plug-In-Laden beendet.
Gemäß Ausführungsbeispiel 5 entspricht die die Schritte S36 und S37 ausführende ECU 125 der zuvor angeführten elektrischen Obergrenzen-Größe-Einstelleinrichtung, und die die Schritte S38 und S39 ausführende ECU 125 entspricht der vorstehend angeführten Ladeeinrichtung.
Wird gemäß Ausführungsbeispiel 5, wie vorstehend beschrieben, zuvor geschätzt, dass sich der elektrische Leistungsverbrauch der Hilfseinrichtungen erhöht (Schritt S32), wird die elektrische Obergrenzengröße Da aufgehoben (Schritt S33) und das Laden wird bis zum vollen Ladezustand ausgeführt (Schritte S34 und S35). Als Alternative kann nach dem Aufheben der elektrischen Obergrenzengröße Da eine zweite elektrische Obergrenzengröße neu eingestellt werden, die größer als die aufgehobene elektrische Obergrenzengröße Da, aber kleiner als die im vollen Ladezustand ist, so dass das Laden der Batterieeinheit 110 bis zu dieser zweiten elektrischen Obergrenzengröße ausgeführt wird.
Wie vorstehend beschrieben können das Batteriesystem 105 des Ausführungsbeispiels 5 und das Plug-In-Hybridauto 205 die Batterieeinheit 110 über die elektrische Obergrenzengröße Da ohne Verwendung der elektrischen Obergrenzengröße Da als obere Grenze laden. Demnach kann in dem Fall, wenn die Erhöhung des elektrischen Leistungsverbrauchs vorab aufgrund der Verwendung einer Heizung und einer Klimaanlage vorab geschätzt wird, die fahrbare Distanz ausreichend sichergestellt werden.
Wird eine Sekundärbatterie, bei der ein Speichereffekt auftritt, wie eine Nickel-Metall-Hybridbatterie, in der Batterieeinheit 110 verwendet, kann als Folge der wiederholten Ladung und Entladung der Batterieeinheit 110 der Speichereffekt eine Verringerung der elektrischen Größe D verursachen, die geladen und entladen werden kann. In dem Batteriesystem 105 von Ausführungsbeispiel 5 kann die Batterieeinheit 110 andererseits über die elektrische Obergrenzengröße Da geladen werden. Wird die Batterieeinheit 110 einmal auf SOC 0% entladen und dann auf SOC 100% aufgeladen, kann die Batterieeinheit 100 aufgefrischt werden. Demnach kann selbst dann, wenn der Speichereffekt in der Batterieeinheit 110 auftritt, dieser Speichereffekt aufgehoben werden. Andere ähnliche Teile oder Komponenten, wie jene in den Ausführungsbeispielen 1 bis 4, können die gleichen Funktionen und Effekte wie in einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 4 liefern.
(Ausführungsbeispiel 6)
Nachstehend wird Ausführungsbeispiel 6 beschrieben. Ein Batteriesystem 106 von Ausführungsbeispiel 6 und ein dieses Batteriesystem 105 aufnehmendes Plug-In-Hybridauto 206 sind von dem Batteriesystem 103 und 104 und dem Plug-In-Hybridauto 203 und 204 in den Ausführungsbeispielen 1 bis 4 dahingehend verschieden, dass eine elektrische Obergrenzengröße Da zum Laden einer Batterieeinheit 110 aufgehoben wird. Andere Teile oder Komponenten sind im Wesentlichen ähnlich jenen gemäß Ausführungsbeispiel 3 und den anderen und werden somit nicht noch einmal beschrieben oder werden kurz beschrieben.
Gemäß Ausführungsbeispiel 6 wird ein Obergrenze-SOC als Index verwendet, der der elektrischen Obergrenzengröße Da entspricht, anstelle die elektrische Obergrenzengröße Da gemäß Ausführungsbeispiel 5 direkt einzustellen. Insbesondere in Schritt S33 in 7 wird der eingestellte Obergrenze-SOC anstelle des Aufhebens der eingestellten elektrischen Obergrenzengröße Da aufgehoben. In den Schritten S36 bis S39 in 7 wird ferner ein Obergrenze-SOC als Index eingestellt, der der elektrischen Obergrenzengröße Da entspricht, anstelle die elektrische Obergrenzengröße Da direkt einzustellen, und das Laden der Batterieeinheit 110 wird unter der Bedingung durchgeführt, dass der Obergrenze-SOC eine Obergrenze ist. Das heißt, es werden die gemäß Ausführungsbeispiel 3 beschriebenen Schritte S21 bis S24 (vergleiche 6) durchgeführt.
Gemäß Ausführungsbeispiel 6 entspricht die die Schritte S33 bis S35 ausführende ECU 126 der vorstehend angeführten Obergrenze-SOC-Aufhebungseinrichtung und auch der elektrischen Obergrenzengröße-Aufhebungseinrichtung. Die die Schritte S36 und S37 ausführende ECU 126 entspricht der vorstehend angeführten Obergrenze-SOC-Einstelleinrichtung und der elektrischen Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung. Die die Schritte S38 und S39 ausführende ECU 126 entspricht der vorstehend angeführten Ladeeinrichtung.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, können das Batteriesystem 106 gemäß Ausführungsbeispiel 6 und das Plug-In-Hybrid-Auto 206 die Batterieeinheit 110 über das Batteriesystem hinaus ohne Verwendung des Obergrenze-SOC als eine obere Grenze laden. Demnach kann, selbst wenn vorab geschätzt wird, dass der elektrische Leistungsverbrauch aufgrund der Verwendung einer Heizung und einer Klimaanlage ansteigt, die fahrbare Distanz ausreichend gewährleistet werden.
In dem Fall, wenn die Sekundärbatterie, bei der ein Speichereffekt auftritt, in der Batterieeinheit 110 verwendet wird, kann der Speichereffekt als Folge der wiederholten Ladung und Entladung eine Verringerung der elektrischen Größe D bewirken, die in die Batterieeinheit 110 geladen und aus der Batterieeinheit 110 entladen werden kann. Bei dem Batteriesystem 106 des Ausführungsbeispiels 6 kann die Batterieeinheit 110 andererseits über den Obergrenze-SOC hinaus geladen werden. Wird die Batterieeinheit 110 beispielsweise einmal auf SOC 0% entladen und auf SOC 100% aufgeladen, kann die Batterieeinheit 110 aufgefrischt werden. Selbst wenn der Speichereffekt in der Batterieeinheit 110 auftritt, kann dieser Speichereffekt demnach aufgehoben werden. Andere ähnliche Teile oder Komponenten, wie jene in einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 5, können die gleichen Funktionen und Effekte wie in einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 5 liefern.
Die Erfindung ist in den vorstehenden Ausführungsbeispielen 1 bis 6 beschrieben, aber nicht darauf beschränkt. Die Erfindung kann andere spezifische Ausgestaltungen annehmen, ohne von ihren eventuellen Eigenschaften abzuweichen.
Beispielsweise beschreiben die Ausführungsbeispiele 1 bis 6 die Sekundärbatterie in der Form der Batterieeinheit, die die Lithiumsekundärbatterien enthält. Als Alternative ist die Erfindung auch bei anderen Arten von Sekundärbatterien anwendbar, wie einer Nickel-Metall-Hydridbatterie und einer Nickel-Kadmium-Batterie.
In den Ausführungsbeispielen 1 bis 6 wird ferner der Verschlechterungsgrad der Batterieeinheit 110 zu der Zeit bestimmt, wenn das Plug-In-Laden durchzuführen ist, und die elektrische Obergrenzengröße Da bzw. der Obergrenze-SOC werden derart eingestellt, dass die Batterieeinheit 110 bis zu der Einstellung geladen wird. Als Alternative kann das Plug-In-Laden durch die Verwendung einer neuesten elektrischen Obergrenzengröße Da oder eines neuesten Obergrenze-SOC durchgeführt werden, der früher als das Plug-In-Laden eingestellt wurde (beispielsweise einer elektrischen Obergrenzengröße Da oder einem Obergrenze-SOC, der regelmäßig jeden Monat eingestellt und aktualisiert wird)

Claims

Batteriesystem mit einer Sekundärbatterie, die elektrische Energie dieser Sekundärbatterie einer Leistungsquelle zuführt, mit einer elektrischen Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung zum Einstellen einer elektrischen Obergrenzengröße, die eine Obergrenze einer elektrischen Größe ist, die von der Sekundärbatterie erhalten werden kann, auf eine geringere Größe als in einem vollen Ladezustand, wobei die elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung eingerichtet ist, die elektrische Obergrenzengröße auf einen Wert, der eine Differenz von einer elektrischen Vollladegröße aufweist, die eine elektrische Größe ist, die von der Sekundärbatterie in einem Vollladezustand erhalten werden kann, derart einzustellen, dass die Differenz mit Fortschreiten einer Verschlechterung der Sekundärbatterie kleiner wird, und einer Ladeeinrichtung zum Laden der Sekundärbatterie unter der Bedingung, das die elektrische Obergrenzengröße eine Obergrenze ist, wenn die Sekundärbatterie geladen wird.
Batteriesystem nach Anspruch 1, wobei die elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung zum Festlegen der elektrischen Obergrenzengröße auf einen konstanten Wert eingerichtet ist.
Batteriesystem nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einer elektrischen Obergrenzengröße-Aufhebungseinrichtung zum Ermöglichen des Ladens der Sekundärbatterie über die elektrische Obergrenzengröße hinaus durch Aufheben der elektrischen Obergrenzengröße als die Obergrenze.
Batteriesystem nach Anspruch 3, wobei die Sekundärbatterie eine Eigenschaft des Verursachens eines Speichereffekts aufweist.
Mit einem Batteriesystem ausgestattetes Fahrzeug, das das Batteriesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 aufnimmt.
Mit einem Batteriesystem ausgestattetes Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei das mit einem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug ein Plug-In-Fahrzeug ist, das zum Laden der Sekundärbatterie eingerichtet ist, wenn das Fahrzeug mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist, und die elektrische Obergrenzengröße-Einstelleinrichtung die elektrische Obergrenzengröße entsprechend einem Verschlechterungsgrad der Sekundärbatterie zu der Zeit einstellt, wenn ein Plug-In-Laden über die externe Leistungsquelle durchzuführen ist.
Batteriesystem mit einer Sekundärbatterie, das elektrische Energie dieser Sekundärbatterie einer Leistungsquelle zuführt, mit einer Obergrenze-SOC-Einstelleinrichtung zur Einstellung eines Obergrenze-SOC kleiner als SOC 100%, wobei diese Einstelleinrichtung eingerichtet ist, den Obergrenze-SOC auf einen größeren Wert einzustellen, wenn die Verschlechterung der Sekundärbatterie fortschreitet, und einer Ladeeinrichtung zum Laden der Sekundärbatterie unter der Bedingung, dass der Obergrenze-SOC geladen wird, wenn die Sekundärbatterie geladen wird.
Batteriesystem nach Anspruch 7, wobei die Obergrenze-SOC-Einstelleinrichtung zum Einstellen des Obergrenze-SOC auf einen derartigen Wert eingerichtet ist, um eine konstante elektrische Größe bereitzustellen, die von der Sekundärbatterie erhalten werden kann, ungeachtet des Fortschreitens der Verschlechterung der Sekundärbatterie, wenn die Sekundärbatterie von dem Obergrenze-SOC entladen wird.
Batteriesystem nach Anspruch 7 oder 8, ferner mit einer Obergrenze-SOC-Aufhebungseinrichtung zum Ermöglichen eines Ladens der Sekundärbatterie über den Obergrenze-SOC hinaus durch Aufheben des Obergrenze-SOC als die Obergrenze.
Batteriesystem nach Anspruch 9, wobei die Sekundärbatterie eine Eigenschaft des Verursachens eines Speichereffekts aufweist.
Mit einem Batteriesystem ausgestattetes Fahrzeug, das das Batteriesystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10 aufnimmt.
Mit einem Batteriesystem ausgestattetes Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei das mit einem Batteriesystem ausgestattete Fahrzeug ein Plug-In-Fahrzeug ist, das zum Laden der Sekundärbatterie eingerichtet ist, wenn das Fahrzeug mit einer externen Leistungsquelle verbunden ist, und die Obergrenze-SOC-Einstelleinrichtung den Obergrenze-SOC entsprechend einem Verschlechterungsgrad der Sekundärbatterie zu der Zeit einstellt, wenn das Plug-In-Laden über die externe Leistungsquelle durchzuführen ist.