DE112013006866B4 - Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Fahrzeug, mit:einer elektrischen Speichervorrichtung (10), die konfiguriert ist, um in kinetische Energie zur Verwendung beim Fahren des Fahrzeugs zu konvertierende elektrische Energie auszugeben;einer Maschine (26), die konfiguriert ist, um kinetische Energie zur Verwendung beim Fahren des Fahrzeugs zu erzeugen;einem Generator (MG1), der konfiguriert ist, um eine Ausgabe von der Maschine (26) aufzunehmen, um eine elektrische Energie zu erzeugen; undeiner Steuerung (30), die konfiguriert ist, um ein Laden und Entladen der elektrischen Speichervorrichtung (10) zu steuern,wobei, bei Durchführung eines Ladens der elektrischen Speichervorrichtung (10) unter Verwendung von elektrischer Energie von einer externen Energiequelle und bei Durchführung eines Ladens der elektrischen Speichervorrichtung (10) unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1) als Antwort auf ein Signal, das durch eine Operation durch einen Nutzer erzeugt wird, die Steuerung (30) eine vollständige Ladekapazität (FCC) der elektrischen Speichervorrichtung (10) basierend auf dem SOC der elektrischen Speichervorrichtung (10) sowohl zu Beginn als auch am Ende des Ladens sowie auf einem Stromsummierungsbetrag (Ah_in) während des Ladens berechnet,dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) konfiguriert ist, um:einen SOC, der nach Eliminieren einer durch das Laden resultierenden Polarisation der elektrischen Speichervorrichtung (10) berechnet wurde, als den SOC zum Ende des Ladens bei der Berechnung der vollständigen Ladekapazität (FCC) der elektrischen Speichervorrichtung (10) bei Durchführung des Ladens unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1) zu verwenden,einen SOC, der nach Entladen der elektrischen Speichervorrichtung (10) zum Eliminieren der Polarisation berechnet wurde, als den SOC zum Ende des Ladens bei der Berechnung der vollständigen Ladekapazität (FCC) der elektrischen Speichervorrichtung (10) bei Durchführung des Ladens unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1) zu verwenden,bei der Berechnung der vollständigen Ladekapazität (FCC) der elektrischen Speichervorrichtung (10) bei Durchführung des Ladens unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1),einen Entladebetrag (Ah_out, Ah_base) zum Eliminieren der Polarisation zu spezifizieren, der einem während des Ladens gemessenen Stromsummierungsbetrag (Ah_in) entspricht, basierend auf einer Korrespondenz zwischen dem Stromsummierungsbetrag (Ah_in) und dem Entladebetrag (Ah_base); undeinen nach Entladen der elektrischen Speichervorrichtung (10) um den spezifizierten Entladebetrag (Ah_out) berechneten SOC als den SOC zum Ende des Ladens zu verwenden,wobei bei der Berechnung der vollständigen Ladekapazität (FCC) der elektrischen Speichervorrichtung (10) bei Durchführung des Ladens unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1), und wenn die elektrische Speichervorrichtung (10) nach dem Ende des Ladens ohne Laden und Entladen belassen wird, die Steuerung (30) konfiguriert ist, um den Entladebetrag (Ah_base) gemäß einer Zeitperiode (Time_off), für die die elektrische Speichervorrichtung (10) unbenutzt verbleibt, zu reduzieren.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, in dem der SOC einer elektrischen Speichervorrichtung durch Verwenden der Ausgabe einer Maschine erhöht werden kann.
  • HINTERGRUND
  • In der JP 2012 - 029 455 A ist eine Technologie beschrieben, in der die volle Ladekapazität einer Batterie bzw. eines Akkumulators durch Durchführen einer Ladung der Batterie bzw. des Akkumulators mit einer externen Energiequelle durchgeführt wird. Insbesondere wird der SOC der Batterie bzw. des Akkumulators zu Beginn und zum Ende des Ladens berechnet, und während des Ladens erfasste Stromwerte werden summiert, um einen Wert zu berechnen (Summierungswert). Anschließend werden die Differenz zwischen den SOCs zu Beginn und zum Ende des Ladens sowie der Summierungswert verwendet, um die vollständige Ladekapazität der Batterie bzw. des Akkumulators zu berechnen.
  • Ferner zeigt die US 2012 / 0 109 443 A1 ein Hybridfahrzeug mit einem Motor, einer elektrischen Speichervorrichtung, einem Generator und einem Steuergerät, das so konfiguriert ist, dass es das Laden und Entladen der elektrischen Speichervorrichtung steuert. Die DE 10 2008 031 670 A1 bezieht sich auf die Quantifizierung des Lade-/Entladeverlaufs einer wiederaufladbaren Batterie und die Durchführung einer Schätzung eines Ladezustands der wiederaufladbaren Batterie auf der Grundlage eines Parameters, der einen Lade-/Entladestrom der wiederaufladbaren Batterie anzeigt, wenn die Änderung der Ausgangsspannung der fahrzeugmontierten Stromerzeugungsvorrichtung unter einem vorgegebenen Wert liegt, und der quantifizierten Lade-/Entladegeschichte, während ein Effekt eliminiert wird, den die Polarisierung der wiederaufladbaren Batterie aufgrund der Lade-/Entladegeschichte auf den Lade-/Entladestrom hat, bevor die Änderung der Ausgangsspannung unter den vorbestimmten Wert fällt. Außerdem beschreibt die US 2013 / 0 062 941 A1, dass der SOC einer Energiespeichervorrichtung, die in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug vorgesehen ist, so gesteuert wird, um nicht aus einem SOC-Steuerungsbereich herauszufallen. Wenn ein SOC-Schätzwert während der Fahrt des Fahrzeugs einen unteren Grenzwert erreicht, beginnt eine im Fahrzeug vorgesehene Stromerzeugungsstruktur mit dem Aufladen der Energiespeichereinrichtung. Im Falle einer niedrigen Temperatur und/oder einer Verschlechterung der Energiespeichervorrichtung, d.h. in dem Fall, in dem die Leistung der Energiespeichervorrichtung abnimmt, wird der untere Kontrollgrenzwert im Vergleich zu dem im Normalzustand erhöht.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • In der JP 2012 - 029 455 A wird die vollständige Ladekapazität der Batterie bzw. des Akkumulators nur berechnet, wenn das externe Laden der Batterie bzw. des Akkumulators durchgeführt wird. Wenn das externe Laden nicht durchgeführt wird, kann die vollständige Ladekapazität der Batterie bzw. des Akkumulators nicht berechnet werden, und mögliche Gelegenheiten der vollständigen Ladekapazität werden reduziert. Weil die vollständige Ladekapazität der Batterie bzw. des Akkumulators mit einem Verschleiß der Batterie bzw. des Akkumulators reduziert wird, muss der letzten vollständigen Ladekapazität nachgegangen werden. Wenn mögliche Gelegenheiten des Berechnens der vollständigen Ladekapazität reduziert werden, ist es schwierig, der letzten vollständigen Ladekapazität nachzugehen.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gezeigt.
  • Ein Fahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektrische Speichervorrichtung, eine Maschine, einen Generator und eine Steuerung. Die elektrische Speichervorrichtung gibt eine in eine kinetische Energie zum Gebrauch beim Fahren des Fahrzeugs zu konvertierende elektrische Energie aus. Die Maschine erzeugt eine kinetische Energie zur Verwendung beim Fahren des Fahrzeugs. Der Generator empfängt eine Ausgabe von der Maschine zum Erzeugen einer elektrischen Energie bzw. Leistung. Bei Durchführung eines Ladens der elektrischen Speichervorrichtung unter Verwendung von elektrischer Energie von einer externen Energiequelle (als externes Laden bezeichnet) und bei Durchführung eines Ladens der elektrischen Speichervorrichtung unter Verwendung der von dem Generator als Antwort auf ein durch eine Bedienung eines Nutzers erzeugtes Signal ausgegebenen Energie (als erzwungene Ladung bezeichnet) berechnet die Steuerung eine vollständige Ladekapazität der elektrischen Speichervorrichtung basierend auf dem Ladungszustand (SOC) der elektrischen Speichervorrichtung sowohl zu Beginn als auch am Ende des Ladens, und auf einem Stromsummierungsbetrag während des erzwungenen Ladens.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die vollständige Ladekapazität der elektrischen Speichervorrichtung nicht nur bei Durchführung des externen Ladens berechnet, sondern ebenso bei Durchführung der erzwungenen Ladung. Im Gegensatz zur JP 2012 - 029 455 A , bei der die vollständige Ladekapazität nur bei Durchführung des externen Ladens berechnet wird, wird die Berechnung der vollständigen Ladekapazität bei Durchführung des erzwungenen Ladens durchgeführt. Dies kann die Gelegenheiten des Berechnens der vollständigen Ladekapazität erhöhen, um mehr Möglichkeiten zum Beziehen der vollständigen Ladekapazität bereitzustellen, bei der der Verschleiß bzw. die Verschlechterung der elektrischen Speichervorrichtung berücksichtigt wird.
  • Ein nach Eliminieren einer Polarisation der elektrischen Speichervorrichtung resultierend aus der erzwungenen Ladung berechneter SOC wird als der SOC zum Ende der erzwungenen Ladung verwendet. Wenn das erzwungene Laden durchgeführt wird, kann die Polarisation aufgrund des Ladens auftreten, um die Genauigkeit der Berechnung des SOC zu reduzieren (Abschätzgenauigkeit). Die Berechnung des SOC nach Eliminieren der Polarisation aufgrund der erzwungenen Änderung kann jegliche Fehler bei der SOC-Berechnung entfernen, die aufgrund der Polarisation auftreten, um die Genauigkeit bei der Berechnung des SOC zu erhöhen.
  • Die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens wird durch Entladen der elektrischen Speichervorrichtung eliminiert. Insbesondere kann die Polarisation durch Erzeugen eines Zustands (Entladungszustand) gegenüber dem Zustand (Ladezustand), in dem die Polarisation auftritt, aufgehoben werden. Das Entladen der elektrischen Speichervorrichtung nach dem Ende der erzwungenen Ladung kann die Polarisation aufgrund der erzwungenen Ladung eliminieren, was die Berechnung des SOC der elektrischen Speichervorrichtung in dem Zustand ermöglicht, in dem die Polarisation eliminiert wird.
  • Die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens hängt von dem Stromsummierungsbetrag während der erzwungenen Ladung ab. Zum Entladen der elektrischen Speichervorrichtung zum Eliminieren der Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens kann ein Entladebetrag für die elektrische Speichervorrichtung aus dem Stromsummierungsbetrag während des erzwungenen Ladens bzw. ein Entladeausmaß spezifiziert werden. Sobald die Korrespondenz zwischen dem Stromsummierungsbetrag während des erzwungenen Ladens und dem Entladebetrag zum Eliminieren der Polarisation bestimmt wird, wird der Stromsummierungsbetrag während des erzwungenen Ladens gemessen, und anschließend kann der Entladebetrag zum Eliminieren der Polarisation spezifiziert werden.
  • Nachdem der Entladebetrag zum Eliminieren der Polarisation spezifiziert wird, kann die elektrische Speichervorrichtung um den Entladebetrag entladen werden, um die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens zu eliminieren. Als eine Folge kann der SOC der elektrischen Speichervorrichtung in dem Zustand berechnet werden, in dem die Polarisation eliminiert ist.
  • Die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens kann ebenso durch Belassen der elektrischen Speichervorrichtung ohne Laden und Entladen eliminiert werden. Wenn insbesondere die elektrische Speichervorrichtung nach dem Ende des erzwungenen Ladens stehengelassen wird bzw. unbenutzt verbleibt, wird die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens graduell reduziert, und in diesem Fall kann die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens eliminiert werden, ohne das Entladen der elektrischen Speichervorrichtung um den Entladebetrag, der aus dem Stromsummierungsbetrag während des erzwungenen Ladens spezifiziert wird, durchzuführen.
  • Der Entladebetrag zum Eliminieren der Polarisation kann gemäß der Zeit (Stillstandszeit), für die die elektrische Speichervorrichtung unbenutzt verbleibt, reduziert werden. Wenn die Stillstandszeit länger ist, ist es wahrscheinlicher, dass die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens eliminiert ist. Dies bedeutet, dass wenn die Stillstandszeit länger ist, die Rate, bei der der Entladebetrag reduziert wird, erhöht werden kann.
  • Wenn die elektrische Speichervorrichtung nach dem erzwungenen Laden entladen wird, kann die vollständige Ladekapazität der elektrischen Speichervorrichtung durch Faktorisieren nicht nur der SOCs zu Beginn und zum Ende des erzwungenen Ladens und des Stromsummierungsbetrags während des erzwungenen Ladens berechnet werden, sondern ebenso der Entladebetrag. Wenn der SOC nach dem Entladen der elektrischen Speichervorrichtung als der SOC zum Ende des erzwungenen Ladens verwendet wird, ist das Entladen der elektrischen Speichervorrichtung in der Zeitperiode der Änderung von dem SOC zu Beginn bis zum SOC zum Ende des erzwungenen Ladens enthalten. Daher muss der Entladebetrag der elektrischen Speichervorrichtung ebenso bei der Berechnung der vollständigen Ladekapazität der elektrischen Speichervorrichtung faktorisiert werden.
  • In einem Modus, in dem die Maschine und die elektrische Speichervorrichtung kombiniert zum Fahren des Fahrzeugs verwendet werden, werden das Laden und Entladen der elektrischen Speichervorrichtung derart gesteuert, dass sich der SOC der elektrischen Speichervorrichtung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ändert. Die elektrische Speichervorrichtung kann auf einen SOC höher als der obere Grenzwert des vorbestimmten Bereichs bei Durchführung der erzwungenen Ladung geladen werden. Dies ermöglicht ein Fahren des Fahrzeugs lediglich durch die Ausgabe von der elektrischen Speichervorrichtung nach dem erzwungenen Laden, bis der SOC der elektrischen Speichervorrichtung auf den oberen Grenzwert des vorbestimmten Bereichs reduziert wird.
  • Das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zum vorstehend beschriebenen Generator mit einem Motorgenerator ausgestattet sein. Der Motorgenerator kann die elektrische Energieausgabe von der elektrischen Speichervorrichtung aufnehmen, um eine kinetische Energie zum Gebrauch beim Fahren des Fahrzeugs zu erzeugen, und kann eine beim Bremsen des Fahrzeugs erzeugte kinetische Energie in elektrische Energie umwandeln.
  • Das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einem Schalter ausgestattet sein, der ein Signal zum Anfordern des erzwungenen Ladens ausgibt. Der Schalter wird durch einen Nutzer betätigt und gibt ein Signal zum Anfordern des erzwungenen Ladens an die Steuerung durch die Bedienung des Nutzers aus. Bei Durchführung des erzwungenen Ladens kann die elektrische Speichervorrichtung bei einem konstanten Strom geladen werden. Das Laden bei dem konstanten Strom begünstigt die genaue Berechnung des Stromsummierungsbetrags während des erzwungenen Ladens als im Vergleich zu dem Fall, in dem der Ladestrom variabel ist. Dies ermöglicht die genaue Berechnung der vollständigen Ladekapazität der elektrischen Speichervorrichtung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine Darstellung, die die Konfiguration eines Batterie- bzw. Akkumulatorsystems zeigt.
    • 2 ist ein Graph zum Erläutern von Fahrmodi eines Fahrzeugs.
    • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung einer Berechnung einer vollständigen Ladekapazität zeigt.
    • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung einer Berechnung der vollständigen Ladekapazität zeigt.
    • 5 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Polarisationsentfernungsentladebetrag und einem Stromsummierungsbetrag (während des erzwungenen Ladens) zeigt.
    • 6 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einer Stillstandszeit und einer Verminderungsrate zeigt.
    • 7 ist ein Graph, der eine Änderung des SOC zeigt, wenn die in den 3 und 4 gezeigte Verarbeitung durchgeführt wird.
    • 8 ist ein Graph, der einen Bereich von sich ändernden SOCs bei einer HV-Fahrt und einen Bereich von SOCs nach dem Ende des erzwungenen Ladens zeigt.
  • METHODEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
  • 1 ist eine Darstellung, die die Konfiguration eines Batterie- bzw. Akkumulatorsystems gemäß Ausführungsbeispiel 1 zeigt. Das Batterie- bzw. Akkumulatorsystem ist in einem Fahrzeug montiert.
  • Eine zusammengesetzte Batterie bzw. ein zusammengesetzter Akkumulator (entsprechend einer elektrischen Speichervorrichtung der vorliegenden Erfindung) 10 umfasst eine Vielzahl von in Reihe verbundenen Zellen 11. Eine Sekundärbatterie, wie etwa eine Nickelmetallhydridbatterie und eine Lithiumionenbatterie, kann als die Zelle 11 verwendet werden. Anstatt der Sekundärbatterie kann eine elektrische Doppelschichtkapazität verwendet werden. Die Anzahl der Zellen 11 kann angemessen basierend auf der notwendigen Ausgabe der zusammengesetzten Batterie 10 oder dergleichen eingestellt sein. Die zusammengesetzte Batterie 10 kann eine Vielzahl von parallel verbundenen Zellen 11 umfassen.
  • Eine Überwachungseinheit 20 erfasst eine Spannung zwischen Anschlüssen der zusammengesetzten Batterie 10, oder erfasst eine Spannung zwischen Anschlüssen jeder Zelle 11, und gibt das Erfassungsergebnis an eine Steuerung 30 aus. Ein Temperatursensor 21 erfasst eine Temperatur TB der zusammengesetzten Batterie 10 und gibt das Erfassungsergebnis an die Steuerung 30 aus.
  • Ein Stromsensor 22 ist an einer positiven Elektrodenleitung PL, die mit einem positiven Elektrodenanschluss der zusammengesetzten Batterie 10 verbunden ist, bereitgestellt. Der Stromsensor 22 erfasst einen Strom (Ladestrom oder Entladestrom) IB, der durch die zusammengesetzte Batterie 10 fließt, und gibt das Erfassungsergebnis durch die Steuerung 30 aus. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass ein positiver Wert als der durch den Stromsensor 22 während des Entladens der zusammengesetzten Batterie 10 erfasste Stromwert IB verwendet wird. Es wird ebenso angenommen, dass ein negativer Wert als der durch den Stromsensor 22 während des Ladens der zusammengesetzten Batterie 10 erfasste Stromwert IB verwendet wird.
  • Obwohl der Stromsensor 22 im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel an der positiven Elektrodenleitung PL bereitgestellt ist, ist es lediglich notwendig, dass der Stromsensor 22 den durch die zusammengesetzte Batterie 10 fließenden Strom erfasst, und die Position zum Bereitstellen des Stromsensors 22 kann angemessen zugewiesen sein. Insbesondere kann der Stromsensor 22 an der positiven Elektrodenleitung PL und/oder der negativen Elektrodenleitung NL bereitgestellt sein. Die negative Elektrodenleitung NL ist mit einem negativen Elektrodenanschluss der zusammengesetzten Batterie 10 verbunden. Es kann eine Vielzahl von Stromsensoren 22 bereitgestellt sein.
  • Die Steuerung 30 umfasst einen Speicher 31. Der Speicher 31 speichert verschiedene Informationstypen zum Ermöglichen, dass die Steuerung 30 eine vorbestimmte Verarbeitung (insbesondere die im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel beschriebene Verarbeitung) durchführt. Die Steuerung 30 umfasst ebenso einen Zeitgeber 32. Der Zeitgeber 32 wird zum Messen einer Zeit verwendet. Obwohl der Speicher 31 und der Zeitgeber 32 im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel in der Steuerung 30 enthalten sind, können der Speicher 31 und/oder der Zeitgeber 32 außerhalb der Steuerung 30 bereitgestellt sein.
  • Die positive Elektrodenleitung PL ist mit einem Systemhauptrelais SMR-B ausgestattet. Das Systemhauptrelais SMR-B wird als Antwort auf ein Steuersignal von der Steuerung 30 zwischen EIN und AUS umgeschaltet. Die negative Elektrodenleitung NL ist mit einem Systemhauptrelais SMR-G ausgestattet. Das Systemhauptrelais SMR-G wird als Antwort auf ein Steuersignal von der Steuerung 30 zwischen EIN und AUS umgeschaltet.
  • Das Systemhauptrelais SMR-G ist parallel mit einem Systemhauptrelais SMR-P und einem Strombegrenzungswiderstand R verbunden. Das Systemhauptrelais SMR-P und der Strombegrenzungswiderstand R sind in Reihe verbunden. Das Systemhauptrelais SMR-P wird als Antwort auf ein Steuersignal von der Steuerung 30 zwischen EIN und AUS umgeschaltet. Der Strombegrenzungswiderstand R wird verwendet, um einen Fluss eines Einschaltstroms zu verhindern, wenn die zusammengesetzte Batterie 10 mit einer Last verbunden wird (insbesondere mit einem Inverter 23, der später beschrieben wird).
  • Die zusammengesetzte Batterie 10 wird über die positive Elektrodenleitung PL und die negative Elektrodenleitung NL mit dem Inverter 23 verbunden. Zum Verbinden der zusammengesetzten Batterie 10 mit dem Inverter 23 schaltet die Steuerung 30 zunächst das Systemhauptrelais SMR-B von AUS auf EIN und das Systemhauptrelais SMR-P von AUS auf EIN. Dies bewirkt, dass ein elektrischer Strom durch den Strombegrenzungswiderstand fließt.
  • Als Nächstes schaltet die Steuerung 30 das Systemhauptrelais SMR-G von AUS auf EIN und schaltet das Systemhauptrelais SMR-P von EIN auf AUS. Dies vollendet die Verbindung zwischen der zusammengesetzten Batterie 10 und dem Inverter 23, und das in 1 gezeigte Batteriesystem geht in einen Bereit-EIN-Zustand über. Die Steuerung 30 empfängt Informationen über ein EIN/AUS eines Zündungsschalters des Fahrzeugs. Die Steuerung 30 fährt das in 1 gezeigte Batteriesystem als Antwort auf ein Umschalten des Zündungsschalters von AUS auf EIN hoch.
  • Wenn andererseits der Zündungsschalter von EIN auf AUS geschaltet wird, schaltet die Steuerung 30 die Systemhauptrelais SMR-B und SMR-G von EIN auf AUS um. Dies unterbricht die Verbindung zwischen der zusammengesetzten Batterie 10 und dem Inverter 23 und das in 1 gezeigte Batteriesystem geht in einen Bereit-AUS-Zustand über.
  • Der Inverter 23 konvertiert eine von der zusammengesetzten Batterie 10 ausgegebene DC-Energie in eine AC-Energie und gibt die AC-Energie an einen Motorgenerator MG2 aus. Der Motorgenerator MG2 empfängt die von dem Inverter 23 ausgegebene AC-Energie zum Erzeugen einer kinetischen Energie zum Fahren des Fahrzeugs. Der Motorgenerator MG2 ist über ein Untersetzungsgetriebe und dergleichen mit Antriebsrädern 24 verbunden. Die durch den Motorgenerator MG2 erzeugte kinetische Energie wird an die Antriebsräder 24 übertragen, um das Fahren des Fahrzeugs zu ermöglichen.
  • Ein Leistungsaufteilmechanismus 25 überträgt eine Bewegungsenergie einer Maschine 26 an die Antriebsräder 24 oder einen Motorgenerator MG1. Der Motorgenerator MG1 nimmt die Bewegungsenergie der Maschine 26 auf, um elektrische Energie zu erzeugen. Die durch den Motorgenerator MG1 erzeugte elektrische Energie wird dem Motorgenerator MG2 durch den Inverter 23 zugeführt, oder wird der zusammengesetzten Batterie 10 zugeführt. Wenn die durch den Motorgenerator MG1 erzeugte elektrische Energie dem Motorgenerator MG2 zugeführt wird, erzeugt der Motorgenerator MG2 eine kinetische Energie, die die Antriebsräder 24 antreiben kann. Wenn die durch den Motorgenerator MG1 erzeugte elektrische Energie der zusammengesetzten Batterie 10 zugeführt wird, kann die zusammengesetzte Batterie 10 geladen werden.
  • Zum Verzögern oder Stoppen des Fahrzeugs konvertiert der Motorgenerator MG2 eine beim Bremsen des Fahrzeugs erzeugte kinetische Energie in eine elektrische Energie (AC-Energie). Der Inverter 23 konvertiert die durch den Motorgenerator MG2 erzeugte AC-Energie in DC-Energie und gibt die DC-Energie an die zusammengesetzte Batterie 10 aus. Daher kann die zusammengesetzte Batterie 10 die regenerative elektrische Energie akkumulieren.
  • Obwohl die zusammengesetzte Batterie 10 im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel mit dem Inverter 23 verbunden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Insbesondere kann eine Step-up- bzw. Verstärkungsschaltung in dem die zusammengesetzte Batterie 10 mit dem Inverter 23 verbindenden Strompfad bereitgestellt sein. Die Verstärkungsschaltung kann die Spannungsausgabe von der zusammengesetzten Batterie 10 erhöhen und die elektrische Energie bei der erhöhten Spannung an den Inverter 23 ausgeben. Die Verstärkungsschaltung kann ebenso die Spannungsausgabe von dem Inverter 23 reduzieren und die elektrische Energie bei der reduzierten Spannung an die zusammengesetzte Batterie 10 ausgeben.
  • Eine Ladeeinrichtung 27 ist mit der positiven Elektrodenleitung PL und der negativen Elektrodenleitung NL über Ladeleitungen CL1 bzw. CL2 verbunden. Die Ladeleitungen CL1 und CL2 sind mit Laderelais Rch1 bzw. Rch2 ausgestattet. Jedes der Ladrelais Rch1 und Rch2 wird als Antwort auf ein Steuersignal von der Steuerung 30 zwischen EIN und AUS umgeschaltet. Die Ladeeinrichtung 27 ist mit einem Einlasse (einer sogenannten Verbindungseinrichtung) 28 verbunden. Der Einlass 28 ist mit einem Stecker (einer sogenannten Verbindungseinrichtung), der außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt ist, verbunden.
  • Der Stecker ist mit einer externen Energiequelle verbunden. Der Stecker ist mit dem Einlass 28 verbunden, um eine Zufuhr von elektrischer Energie von der externen Energiequelle zu der zusammengesetzten Batterie 10 über die Ladeeinrichtung 27 zu ermöglichen. Die zusammengesetzte Batterie 10 kann auf diese Weise durch die externe Energiequelle geladen werden. Das Laden der zusammengesetzten Batterie 10 durch die externe Energiequelle wird als externes Laden bezeichnet. Die externe Energiequelle ist eine außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellte Energiequelle und ist beispielsweise eine Netzversorgung.
  • Wenn die externe Energiequelle AC-Energie zuführt, konvertiert die Ladeeinrichtung 27 die AC-Energie von der externen Energiequelle in eine DC-Energie und führt die DC-Energie der zusammengesetzten Batterie zu. Die Ladeeinrichtung 27 kann ebenso eine Spannungswandlung bei Durchführung des externen Ladens durchführen. Obwohl die Ladeeinrichtung 27 im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel am Fahrzeug montiert ist, kann die Ladeeinrichtung außerhalb des Fahrzeugs installiert sein. Ein verdrahteter oder drahtloser Pfad kann zum Zuführen der elektrischen Energie von der externen Energiequelle zu der zusammengesetzten Batterie 10 verwendet werden. Ein Beispiel des drahtlosen Pfads ist ein kontaktloses Ladesystem unter Zuhilfenahme von elektromagnetischer Induktion oder Resonanz. Das kontaktlose Ladesystem kann wie angemessen eine bekannte Konfiguration aufweisen.
  • Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel kann das externe Laden durch Einschalten der Systemhauptrelais SMR-B und SMR-G, sowie der Laderelais Rch1 und Rch2 durchgeführt werden. Die Ladeleitungen CL1 und CL2 können direkt mit dem positiven Elektrodenanschluss bzw. dem negativen Elektrodenanschluss der zusammengesetzten Batterie 10 verbunden sein. In diesem Fall benötigt das externe Laden lediglich ein Einschalten der Laderelais Rch1 und Rch2. Die Ladeleitungen CL1 und CL2 können Abschnitte mit den Leitungen PL bzw. NL teilen.
  • Ein SOC-Wiederherstellungsschalter 29 wird durch einen Nutzer (beispielsweise einen Bediener) betätigt und wird zum Erhöhen des Ladezustands (SOC) der zusammengesetzten Batterie 10 verwendet. Der Nutzer bezieht sich auf eine Person, die den SOC-Wiederherstellungsschalter 29 betätigt. Der SOC bezieht sich auf das Verhältnis der gegenwärtigen Ladekapazität bezüglich der vollständigen Ladekapazität. Ein Betätigungssignal (Ein/AUS) des SOC-Wiederherstellungsschalters 29 wird in die Steuerung 30 eingegeben.
  • Wenn der SOC-Wiederherstellungsschalter 29 durch die Betätigung des Nutzers von AUS auf EIN geschaltet wird, bewirkt die Steuerung 30 den Motorgenerator MG1, eine elektrische Energieerzeugung durchzuführen. Der Motorgenerator MG1 konvertiert eine kinetische Energieausgabe von der Maschine 26 in eine elektrische Energie, und die durch den Motorgenerator MG1 erzeugte elektrische Energie wird über den Inverter 23 der zusammengesetzten Batterie 10 zugeführt.
  • Der SOC-Wiederherstellungsschalter 29 kann eingeschaltet werden, um die zusammengesetzte Batterie 10 wie vorstehend beschrieben erzwungen zu laden. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird das Laden der zusammengesetzten Batterie 10 verknüpft mit dem Einschalten des SOC-Wiederherstellungsschalters 29 als erzwungenes Laden bezeichnet. Das erzwungene Laden ermöglicht das Laden der zusammengesetzten Batterie 10 bei einem konstanten Strom. Das erzwungene Laden wird durchgeführt, während sich das in 1 gezeigte Batteriesystem im Bereit-EIN-Zustand befindet.*Beispielsweise kann das erzwungene Laden während eines Stopps oder eines Fahrens des Fahrzeugs durchgeführt werden.
  • Obwohl der SOC-Wiederherstellungsschalter 29 im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel am Fahrzeug montiert ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschräkt. Insbesondere kann das erzwungene Laden der zusammengesetzten Batterie 10 von außerhalb des Fahrzeugs angefordert werden.*Beispielsweise kann der Nutzer ein Endgerät (wie etwa ein mobiles Endgerät), das unabhängig von dem Fahrzeug bereitgestellt ist, betätigen, um ein Signal zum Anfordern des erzwungenen Ladens in die Steuerung 30 einzugeben. In diesem Fall kann das Fahrzeug einen daran montierten Empfänger zum Empfangen des Signals von dem Endgerät aufweisen. Das Signal zum Anfordern des erzwungenen Ladens kann auf eine verdrahtete oder drahtlose Weise an die Steuerung 30 übertragen werden.
  • Das Fahrzeug des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels kann eine Elektrofahrzeug-(EV-)Fahrt und eine Hybridfahrzeug-(HV-)Fahrt durchführen. Die EV-Fahrt bezieht sich auf ein Fahren des Fahrzeugs unter Verwendung lediglich der Ausgabe von der zusammengesetzten Batterie 10. Die HV-Fahrt bezieht sich auf ein Fahren des Fahrzeugs unter Verwendung einer Kombination der zusammengesetzten Batterie 10 und der Maschine 26.
  • Insbesondere, wie in 2 gezeigt ist, kann die EV-Fahrt durchgeführt werden, bis der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 auf einen vorbestimmten Wert SOC_hv reduziert wird. In 2 stellt die vertikale Achse den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 dar und die horizontale Achse stellt die Zeit dar. Weil das Fahrzeug nur unter Verwendung der Ausgabe von der zusammengesetzten Batterie 10 in der EV-Fahrt fährt, wird der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 weiter reduziert.
  • Wenn der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 den vorbestimmten Wert SOC_hv erreicht, kann das Fahrzeug von der EV-Fahrt auf die HV-Fahrt umschalten. Bei der HV-Fahrt werden ein Laden und Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 derart gesteuert, dass sich der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 einhergehend mit dem vorbestimmten Wert SOC_hv ändert. Der vorbestimmte Wert SOC_hv kann angemessen eingestellt sein. Wenn der vorbestimmte Wert SOC_hv niedriger ist, kann das Fahrzeug über eine längere Distanz in der EV-Fahrt fahren.
  • Wenn der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 unter den vorbestimmten Wert SOC_hv während der HV-Fahrt fällt, wird das Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 eingeschränkt und das Laden der zusammengesetzten Batterie 10 kann vorzugsweise durchgeführt werden. Die zusammengesetzte Batterie 10 kann durch die Bewegungsenergie der Maschine 26 geladen werden. Wenn der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 über den vorbestimmten Wert SOC_hv steigt, wird das Laden der zusammengesetzten Batterie 10 eingeschränkt und das Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 kann vorzugsweise durchgeführt werden. Dies ermöglicht, dass der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 einhergehend mit dem vorbestimmten Wert SOC_hv geändert wird.
  • Im Batteriesystem gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel kann die vollständige Ladekapazität der zusammengesetzten Batterie 10 bei Durchführung des externen Ladens der zusammengesetzten Batterie 10 berechnet werden. Insbesondere werden zunächst der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 zu Beginn de externen Ladens sowie der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 zum Ende des externen Ladens berechnet. Weil sich zu Beginn und zum Ende des externen Ladens die zusammengesetzte Batterie 10 in einem nicht erregten Zustand befindet, kann die Leerlaufspannung (OCV) der zusammengesetzten Batterie 10 gemessen werden.
  • Der SOC und die OCV weisen eine vorbestimmte Korrespondenz auf. Sobald die Korrespondenz bestimmt wird, wird die OCV gemessen und anschließend kann der SOC entsprechend der gemessenen OCV spezifiziert werden. Dies ermöglicht die Berechnung der SOCs der zusammengesetzten Batterie 10 zu Beginn und zum Ende des externen Ladens.
  • Zusätzlich werden die Stromwerte während des externen Ladens summiert. Die vollständige Ladekapazität der zusammengesetzten Batterie 10 kann anschließend auf der Basis des folgenden Ausdrucks (1) berechnet werden: F C C = ∑ I B ( S O C _ s − S O C _ e ) × 100
    Figure DE112013006866B4_0001
  • Im Ausdruck (1) stellt FCC die vollständige Ladekapazität der zusammengesetzten Batterie 10 dar. IB stellt den Stromwert bei Durchführung des externen Ladens dar und wird durch Verwenden des durch den Stromsensor 22 erfassten Werts bereitgestellt. Weil das externe Laden bei einem konstanten Strom durchgeführt wird, weist der Stromwert IB einen konstanten Wert auf. ΣIB stellt den durch Summieren der Stromwerte IB erhaltenen Wert (Stromsummierungsbetrag) während des externen Ladens dar. SOC_s stellt den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 zu Beginn des externen Ladens dar und SOC_e stellt den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 zum Ende des externen Ladens dar.
  • Weil das externe Laden bei dem konstanten Stromwert IB durchgeführt wird, wird die genaue Berechnung des Stromsummierungsbetrags ΣIB im Vergleich zu dem Fall, in dem der Stromwert IB variabel ist, erleichtert. Die größere Genauigkeit bei der Berechnung des Stromsummierungsbetrags ΣIB kann die Genauigkeit bei der Berechnung der vollständigen Ladekapazität FCC erhöhen.
  • Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird die vollständige Ladekapazität der zusammengesetzten Batterie 10 nicht nur berechnet, wenn das externe Laden durchgeführt wird, sondern ebenso, wenn die erzwungene Ladung als Antwort auf die Betätigung des SOC-Wiederherstellungsschalters 29 durchgeführt wird. Nun wird eine Beschreibung der Verarbeitung des Berechnens der vollständigen Ladekapazität der zusammengesetzten Batterie 10 bei Durchführung der erzwungenen Ladung mit Bezugnahme auf die in den 3 und 4 gezeigten Ablaufdiagramme bereitgestellt. Die in den 3 und 4 gezeigte Verarbeitung wird durch die Steuerung 30 durchgeführt.
  • In Schritt S101 bestimmt die Steuerung, ob der SOC-Wiederherstellungsschalter 29 EIN ist oder nicht. Wenn der SOC-Wiederherstellungsschalter 29 EIN ist, führt die Steuerung 30 die Verarbeitung in Schritt S102 durch. Wenn der SOC-Wiederherstellungsschalter 29 AUS ist, beendet die Steuerung 30 die in den 3 und 4 gezeigte Verarbeitung.
  • In Schritt S102 erfasst die Steuerung 30 die Temperatur TB der zusammengesetzten Batterie 10 basierend auf der Ausgabe von dem Temperatursensor 21. In Schritt S103 bestimmt die Steuerung 30, ob die bei der Verarbeitung in Schritt S102 erfasste Batterietemperatur TB größer oder gleich einem Schwellenwert T_th ist oder nicht.
  • Wie später beschrieben ist, wird der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 vor dem Start des erzwungenen Ladens berechnet. Wenn die Batterietemperatur TB extrem niedrig ist, wird die Genauigkeit bei der Abschätzung des SOC reduziert. Wenn insbesondere die Batterietemperatur TB extrem niedrig ist, tendiert der Innenwiderstand der zusammengesetzten Batterie 10 dazu, erhöht zu sein, und daher kann die Abschätzgenauigkeit oftmals bei der nachstehend beschriebenen Abschätzung des SOC reduziert sein.
  • Um diesem zu begegnen, wird im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel bestimmt, ob die Batterietemperatur TB größer oder gleich dem Schwellenwert T_th ist oder nicht, um einen bestimmten Genauigkeitsgrad bei der Abschätzung des SOC der zusammengesetzten Batterie 10 sicherzustellen. Der Schwellenwert T_th kann angemessen in Anbetracht der Genauigkeit bei der Abschätzung des SOC eingestellt sein. Informationen über den Schwellenwert T_th können im Speicher 31 gespeichert sein. Alternativ kann der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 ohne Bestimmung, dass die Batterietemperatur TB größer oder gleich dem Schwellenwert T_th ist, berechnet werden. In diesem Fall wird die Verarbeitung in den Schritten S102 und S103 weggelassen.
  • Wenn die Batterietemperatur TB niedriger als der Schwellenwert T_th ist, führt die Steuerung 30 die Verarbeitung in Schritt S104 durch. In Schritt S104 führt die Steuerung 30 das erzwungene Laden der zusammengesetzten Batterie 10 durch. Bei der Verarbeitung in Schritt S104 wird eine Verarbeitung von Schritt S106 zu Schritt S109, die später beschrieben werden, durchgeführt. Nach der Verarbeitung in Schritt S104 beendet die Steuerung 30 die in den 3 und 4 gezeigte Verarbeitung.
  • Wenn die Batterietemperatur TB größer oder gleich dem Schwellenwert T_th ist, führt die Steuerung 30 die Verarbeitung in Schritt S105 durch. In Schritt S105 berechnet die Steuerung 30 den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 (SOC_pre). Wie vorstehend beschrieben kann durch die Verwendung der Korrespondenz zwischen dem SOC und der OCV der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 durch Spezifizieren der OCV der zusammengesetzten Batterie 10 berechnet werden. Die OCV weist eine im nachfolgenden Ausdruck (2) gezeigte Beziehung auf: C C V = O C V − I B × R B
    Figure DE112013006866B4_0002
  • Im Ausdruck (2) stellt CCV (geschlossene Schaltungsspannung) einen durch die Überwachungseinheit 20 in einem erregten Zustand der zusammengesetzten Batterie 10 erfassten Spannungswert dar. IB stellt den Wert des durch die zusammengesetzte Batterie 10 fließenden Stroms dar und RB stellt den Innenwiderstand der zusammengesetzten Batterie 10 dar. Der Ausdruck (2) kann verwendet werden, um die OCV der zusammengesetzten Batterie 10 zu bestimmen.
  • Die Berechnung des SOC der zusammengesetzten Batterie 10 (SOC_pre) kann anhand eines bekannten Verfahrens wie angemessen durchgeführt werden.*Beispielsweise können alle der Stromwerte IB, die erfasst werden, wenn die zusammengesetzte Batterie 10 geladen und entladen wird, summiert werden, um den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 zu berechnen.
  • Sobald die OCV der zusammengesetzten Batterie 10 im nicht erregten Zustand der zusammengesetzten Batterie 10 gemessen wird, kann der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 an diesem Punkt berechnet werden. Nach der Berechnung des SOC werden während des Ladens und Entladens der zusammengesetzten Batterie 10 erfasste Stromwerte IB summiert. Anschließend kann ein Änderungsbetrag des SOC, ΔSOC, auf der Basis des Stromsummierungsbetrags und der vollständigen Ladekapazität der zusammengesetzten Batterie 10 berechnet werden. Der Änderungsbetrag ΔSOC kann zu dem aus der OCV berechneten SOC addiert werden, um den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 zum gegenwärtigen Zeitpunkt zu berechnen.
  • Die vollständige Ladekapazität der zusammengesetzten Batterie 10 kann durch Verwenden der bei Durchführung des externen Ladens berechneten vollständigen Ladekapazität oder der bei Durchführung des erzwungenen Ladens berechneten vollständigen Ladekapazität bereitgestellt werden. Wenn die vollständige Ladekapazität einer Vielzahl von Malen berechnet wird, wird vorzugsweise die zuletzt berechnete vollständige Ladekapazität verwendet. Weil die vollständige Ladekapazität der zusammengesetzten Batterie 10 mit einem Verschleiß bzw. einer Verschlechterung der zusammengesetzten Batterie 10 reduziert werden kann, ermöglicht das Verwenden der zuletzt berechneten vollständigen Ladekapazität das Berechnen des SOC der zusammengesetzten Batterie 10 basierend auf dem gegenwärtigen Verschleiß- bzw. Verschlechterungszustand der zusammengesetzten Batterie 10.
  • In Schritt S106 startet die Steuerung 30 das erzwungene Laden der zusammengesetzten Batterie 10. Insbesondere bewirkt die Steuerung 30, dass der Motorgenerator MG1 eine elektrische Energieerzeugung zum Laden der zusammengesetzten Batterie 10 durchführt. Dies erhöht den SOC der zusammengesetzten Batterie 10.
  • In Schritt S107 erfasst die Steuerung 30 den Stromwert IB während des erzwungenen Ladens basierend auf der Ausgabe von dem Stromsensor 22. Jedes Mal, wenn die Steuerung 30 den Stromwert IB erfasst, addiert die Steuerung 30 den Stromwert IB, um einen Stromsummierungsbetrag Ah_in zu berechnen.
  • In Schritt S108 bestimmt die Steuerung 30, ob das erzwungene Laden beendet werden sollte oder nicht. Bei Durchführung des erzwungenen Ladens kann ein Anstiegsbetrag des SOC durch das erzwungene Laden voreingestellt sein, oder ein am Ende des erzwungenen Ladens zu erreichender SOC-Pegel kann voreingestellt sein. Die Steuerung 30 kann bestimmen, ob das erzwungene Laden beendet werden sollte oder nicht, auf der Basis der Voreinstellungsinformationen.
  • Wenn beispielsweise der Erhöhungsbetrag des SOC durch das erzwungene Laden voreingestellt ist, kann bestimmt werden, ob das erzwungene Laden beendet werden sollte oder nicht, auf der Basis des Stromsummierungsbetrags Ah_in, der in der Verarbeitung in Schritt S107 berechnet wird. Sobald die vollständige Ladekapazität der zusammengesetzten Batterie und der Stromsummierungsbetrag Ah_in erhalten werden, kann der SOC-Änderungsbetrag ΔSOC berechnet werden. Wenn der Änderungsbetrag ΔSOC den eingestellten Wert erreicht, kann das erzwungene Laden beendet werden.
  • Weil der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 (SOC_pre) zu Beginn des erzwungenen Ladens in der Verarbeitung in Schritt S105 berechnet wird, kann der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 zum gegenwärtigen Zeitpunkt durch Berechnen des Änderungsbetrags ΔSOC wie vorstehend beschrieben erhalten werden. Wenn der zum Ende des erzwungenen Ladens zu erreichende SOC-Pegel voreingestellt ist, kann das erzwungene Laden beendet werden, sobald der gegenwärtige SOC den eingestellten Wert erreicht.*Beispielsweise kann ein SOC im vollständig geladenen Zustand der zusammengesetzten Batterie 10 (SOC = 100%) als der zum Ende des erzwungenen Ladens zu erreichende SOC (eingestellter Wert) eingestellt sein.
  • Wenn in der Verarbeitung in Schritt S108 bestimmt wird, dass das erzwungene Laden nicht beendet werden sollte, fährt die Steuerung 30 fort, die Verarbeitung in Schritt S107 durchzuführen. Wenn das erzwungene Laden beendet werden sollte, führt die Steuerung 30 die Verarbeitung in Schritt S109 durch. In Schritt S109 beendet die Steuerung 30 das erzwungene Laden. Insbesondere stoppt die Steuerung 30 die elektrische Energieerzeugung durch den Motorgenerator MG1, um das Laden der zusammengesetzten Batterie 10 zu beenden.
  • In Schritt S110 berechnet die Steuerung einen Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base. Der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base stellt einen Entladebetrag zum Eliminieren der Polarisation der zusammengesetzten Batterie 10 resultierend aus dem erzwungenen Laden dar. Das erzwungene Laden bewirkt die Polarisation der zusammengesetzten Batterie 10 (ladeseitige Polarisation). Weil die Polarisation aufgrund des Ladens auftritt, kann ein Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 die mit dem Laden verbundene Polarisation eliminieren. Bei der Verarbeitung in Schritt S110 wird der Entladebetrag in der zusammengesetzten Batterie 10 zum Eliminieren der Polarisation aufgrund des Ladens (Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base) berechnet.
  • Der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base variiert mit dem Zustand des erzwungenen Ladens. Daher kann der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base auf der Basis des Stromsummierungsbetrags Ah_in, der in der Verarbeitung in Schritt S107 berechnet wird, berechnet werden.*Beispielsweise, wie in 5 gezeigt ist, kann die Korrespondenz zwischen dem Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base und dem Stromsummierungsbetrag Ah_in zuvor über Experimente oder dergleichen bestimmt werden. In 5 gezeigte Informationen können im Speicher 31 gespeichert sein.
  • Durch das Verwenden der in 5 gezeigten Korrespondenz kann der Stromsummierungsbetrag Ah_in, der bei der Verarbeitung in Schritt S107 berechnet wird, verwendet werden, um den entsprechenden Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base zu bestimmen. Wie in 5 gezeigt ist, wenn der Stromsummierungsbetrag Ah_in größer ist, ist der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base größer. Mit anderen Worten gilt, dass wenn der Stromsummierungsbetrag Ah_in kleiner ist, der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base kleiner ist.
  • In Schritt S111 misst die Steuerung 30 eine Stillstandszeit Time_off mit dem Zeitgeber 32. Die Stillstandszeit Time_off ist eine Zeitperiode (akkumulierte Zeit), für die die zusammengesetzte Batterie 10 ohne Laden und Entladen belassen wird. Wenn das Fahrzeug nach dem Ende des erzwungenen Ladens stationär ist, kann die zusammengesetzte Batterie 10 nicht geladen und entladen werden. In diesem Fall wird die Stillstandszeit Time_off in der Verarbeitung in Schritt S111 gemessen. Wenn die zusammengesetzte Batterie 10 eine Vielzahl von Zeiten belassen wird, werden diese Stillstandszeiten summiert und die Summe als die Stillstandszeit Time_off verwendet.
  • In Schritt S112 berechnet die Steuerung 30 eine Abschwächungsrate „gain“. Die Abschwächungsrate „gain“ ist eine Rate, bei der der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base reduziert wird. Die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens kann ebenso durch Belassen der zusammengesetzten Batterie 10 im Stillstand ohne Laden und Entladen eliminiert werden. Weil sich die Polarisation graduell reduziert, wenn die zusammengesetzte Batterie 10 ohne Laden und Entladen im Stillstand belassen wird, kann der Entladebetrag zum Eliminieren der Polarisation reduziert werden.
  • Daher wird die Abschwächungsrate „gain“ in der Verarbeitung von Schritt S112 berechnet. Die Abschwächungsrate „gain“ hängt von der Stillstandszeit Time_off ab. Wie in 6 gezeigt ist, kann die Korrespondenz zwischen der Abschwächungsrate „gain“ und der Stillstandszeit Time_off zuvor durch Experimente oder dergleichen bestimmt werden. Informationen über die in 6 gezeigte Korrespondenz können im Speicher 31 gespeichert sein.
  • Durch die Verwenden der (exemplarischen) in 6 gezeigten Korrespondenz kann die bei der Verarbeitung in Schritt S111 gemessene Stillstandszeit Time_off verwendet werden, um die entsprechende Abschwächungsrate „gain“ zu bestimmen. Wenn die Stillstandszeit Time_off länger ist, wird die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens leichter eliminiert, sodass der Entladebetrag zum Eliminieren der Polarisation reduziert werden kann. Wie in 6 gezeigt ist, kann die Abschwächungsrate „gain“ reduziert werden, wenn die Stillstandszeit Time_off erhöht wird.
  • Wie in 6 gezeigt ist, wenn die Stillstandszeit Time_off „Null“ beträgt, wird die Abschwächungsrate „gain“ auf „Eins“ eingestellt, weil die durch Belassen der zusammengesetzten Batterie 10 im Stillstand erreichte Eliminierung der Polarisation nicht auftritt. In dem in 6 gezeigten Beispiel wird die Abschwächungsrate „gain“ auf „Eins“ eingestellt, bis die Stillstandszeit Time_off eine vorbestimmte Zeit erreicht. Alternativ kann die Abschwächungsrate „gain“ unter „Eins“ reduziert werden, wenn die Stillstandszeit Time_off länger als „Null“ wird.
  • Wenn die Stillstandszeit Time_off ausreichend lang ist, kann die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens eliminiert werden. In diesem Fall ist kein Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 notwendig, um die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens zu eliminieren, sodass die Abschwächungsrate „gain“ auf „Null“ eingestellt ist.
  • Im Schritt S113 berechnet die Steuerung 30 einen Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell. Der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell ist ein Entladebetrag zum Eliminieren der Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens ebenso wie der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base. Der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell ist der durch Faktorisieren bestimmte Entladebetrag bei der Polarisationseliminierung, die der zusammengesetzten Batterie 10 beigemessen wird, wenn diese stehengelassen wird.
  • Der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell kann auf der Basis des folgenden Ausdrucks (3) berechnet werden: A h _ c a n c e l l = A h _ b a s e × V e r s t a ¨ r k u n g
    Figure DE112013006866B4_0003
  • Im Ausdruck (3) stellt Ah_base den in der Verarbeitung in Schritt S110 berechneten Polarisationseliminierungsentladebetrag dar und „gain“ stellt die in der Verarbeitung in Schritt S112 berechnete Abschwächungsrate dar. Wie durch den Ausdruck (3) gezeigt ist, kann der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base durch die Abschwächungsrate „gain“ multipliziert werden, um den Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell zu berechnen, der die Polarisationseliminierung faktorisiert, die der Batterie im Stillstand zugeschrieben wird. Wie vorstehend beschrieben ist der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell kleiner, wenn die Abschwächungsrate „gain“ kleiner ist.
  • Obwohl die Abschwächungsrate „gain“ im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel berechnet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Insbesondere kann eine Abnahme des Entladebetrags gemäß der Stillstandszeit Time_off berechnet werden. Sobald die Verringerung des Entladebetrags berechnet wird, kann diese Verminderung von dem Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base subtrahiert werden, um den Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell zu berechnen.
  • In Schritt S114 berechnet die Steuerung 30 einen Stromsummierungsbetrag Ah_out, während die zusammengesetzte Batterie 10 entladen wird. Insbesondere erfasst die Steuerung 30 den Stromwert IB basierend auf der Ausgabe von dem Stromsensor 22 und summiert die Stromwerte IB während des Entladens der zusammengesetzten Batterie 10, um den Stromsummierungsbetrag Ah_out zu berechnen.
  • Der Stromsummierungsbetrag Ah_out kann durch Summieren nur der Stromwerte IB während des Entladens der zusammengesetzten Batterie 10 berechnet werden. Mit anderen Worten kann die Summierung der Stromwerte IB weggelassen werden, während die zusammengesetzte Batterie 10 mit regenerativer elektrischer Energie geladen wird. Alternativ kann der Stromsummierungsbetrag Ah_out durch Verwenden nicht nur des Stromwerts IB während des Entladens berechnet werden, sondern ebenso des Stromswerts IB während des Ladens.
  • Wie vorstehend beschrieben weist der Stromwert IB während des Entladens einen positiven Wert auf und er Stromwert IB während des Ladens weist einen negativen Wert auf. Wenn die Stromwerte IB während des Ladens und des Entladens summiert werden, wird der Stromsummierungsbetrag Ah_out in Abhängigkeit des Ladens oder des Entladens der zusammengesetzten Batterie 10 erhöht oder reduziert.
  • In Schritt S115 bestimmt die Steuerung 30, ob der Stromsummierungsbetrag Ah_out, der in der Verarbeitung in Schritt S114 berechnet wird, größer oder gleich dem Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell, der in der Verarbeitung in Schritt S113 berechnet wird, ist oder nicht. Wenn der Stromsummierungsbetrag Ah_out größer oder gleich dem Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell ist, bestimmt die Steuerung 30, dass die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens durch das Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 eliminiert wurde, und fährt zur Verarbeitung in Schritt S116 fort.
  • Wenn der Stromsummierungsbetrag Ah_out niedriger ist als der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell, bestimmt die Steuerung 30, dass die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens nicht eliminiert wurde, und kehrt zu der Verarbeitung in Schritt S111 zurück. In diesem Fall wird die Verarbeitung von Schritt S111 zu Schritt S115 wiederholt, bis der Stromsummierungsbetrag Ah_out den Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell erreicht.
  • In Schritt S116 berechnet die Steuerung 30 einen SOC der zusammengesetzten Batterie 10 (SOC_now). Der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 kann durch ein bekanntes Verfahren wie angemessen berechnet werden. SOC_now stellt den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 unmittelbar nach dem Ende des erzwungenen Ladens dar. In der Verarbeitung in Schritt S116, weil die zusammengesetzte Batterie 10 nach dem Ende des erzwungenen Ladens entladen wird, ist der in der Verarbeitung in Schritt S116 berechnete SOC nicht der SOC unmittelbar nach dem Ende des erzwungenen Ladens hinsichtlich der Zeit.
  • Wenn die Steuerung 30 von der Verarbeitung in Schritt S115 zu der Verarbeitung in Schritt S116 fortfährt, wird die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens eliminiert. Der in der Verarbeitung in Schritt S116 berechnete SOC ist der SOC der zusammengesetzten Batterie 10, nachdem die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens eliminiert wurde.
  • Die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens ist unmittelbar nach dem Ende des erzwungenen Ladens vorhanden. Wenn der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 mit vorhandener Polarisation abgeschätzt wird, wird die Genauigkeit des Abschätzens des SOC reduziert. Wenn beispielsweise ein Spannungswert der zusammengesetzten Batterie 10 verwendet wird, um den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 abzuschätzen, umfasst der Spannungswert einen Betrag einer Spannungsänderung aufgrund der Polarisation. In diesem Fall weist die Abschätzung des SOC einen Fehler entsprechend dem Betrag der Spannungsänderung aufgrund der Polarisation auf.
  • Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird nach Sicherstellen, dass die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens wie vorstehend beschrieben eliminiert wurde, der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 unmittelbar nach der Eliminierung der Polarisation als der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 unmittelbar nach dem Ende des erzwungenen Ladens verwendet. Dies ermöglicht das Abschätzen des SOC der zusammengesetzten Batterie 10 unmittelbar nach dem Ende des erzwungenen Ladens, ohne dass der Betrag der Spannungsänderung aufgrund der Polarisation vorliegt, wodurch die Genauigkeit des Abschätzens des SOC verbessert wird.
  • In Schritt S117 berechnet die Steuerung 30 die vollständige Ladekapazität FCC der zusammengesetzten Batterie 10. Die vollständige Ladekapazität FCC kann auf der Basis des folgenden Ausdrucks (4) berechnet werden: F C C = A h _ i n − A h _ o u t S O C _ n o w − S O C _ p r e × 100
    Figure DE112013006866B4_0004
  • Im Ausdruck (4) bezeichnet Ah_in den Stromsummierungswert während des erzwungenen Ladens und wird durch Verwenden des in der Verarbeitung in Schritt S107 berechneten Werts bereitgestellt. Ah_out stellt den Stromsummierungsbetrag dar, der erfasst wird, bis die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens während des Entladens der zusammengesetzten Batterie 10 nach dem Ende des erzwungenen Ladens eliminiert wird.
  • Wenn nur das Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 nach dem Ende des erzwungenen Ladens durchgeführt wird, ist der im Ausdruck (4) gezeigte Stromsummierungsbetrag Ah_out jener Wert, der durch Summieren der Stromwerte IB während des Entladens bereitgestellt wird. Wenn das Laden und Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 nach dem Ende des erzwungenen Ladens durchgeführt werden, ist der im Ausdruck (4) gezeigte Stromsummierungsbetrag Ah_out jener Wert, der durch Summieren der Stromwerte IB während des Ladens und der Stromwerte IB während des Entladens bereitgestellt wird. In diesem Fall wird der Stromsummierungswert Ah_out in Abhängigkeit des Ladens oder Entladens der zusammengesetzten Batterie 10 erhöht oder reduziert.
  • Der im Ausdruck (4) gezeigte SOC_now stellt den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 unmittelbar nach dem Ende des erzwungenen Ladens dar und wird durch Verwenden des in der Verarbeitung in Schritt S116 berechneten Werts bereitgestellt. Der SOC_pre stellt den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 zu Beginn des erzwungenen Ladens dar und wird durch Verwenden des in der Verarbeitung in Schritt S105 berechneten Werts bereitgestellt.
  • Wie im Ausdruck (4) gezeigt ist, faktorisiert die Berechnung der vollständigen Ladekapazität FCC nicht nur den Stromsummierungsbetrag Ah_in während des erzwungenen Ladens, sondern ebenso den Stromsummierungsbetrag Ah_out, der während des Entladens nach dem erzwungenen Laden auftritt. Weil der SOC_now der nach dem Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 berechnete SOC ist, muss bei der Berechnung der vollständigen Ladekapazität FCC aus der Differenz zwischen SOC_now und SOC_pre nicht nur den Stromsummierungsbetrag Ah_in während des erzwungenen Ladens faktorisiert werden, sondern ebenso den Stromsummierungsbetrag Ah_out während des Entladens.
  • Beim Berechnen der vollständigen Ladekapazität FCC basierend auf dem Ausdruck (4) wird vorzugsweise die Differenz ΔSOC zwischen SOC_pre und SOC_now erhöht. Wenn die Differenz ΔSOC reduziert wird, wird der Stromsummierungsbetrag Ah_in reduziert. Der Stromsummierungsbetrag Ah_in wird durch Summieren der durch den Stromsensor 22 erfassten Stromwerte IB berechnet und der Stromwert IB umfasst einen Erfassungsfehler von dem Stromsensor 22.
  • Wenn der Stromsummierungsbetrag Ah_in reduziert wird, weist der Erfassungsfehler von dem Stromsensor 22 eine erhöhte Proportion im Stromsummierungsbetrag Ah_in auf, um die Genauigkeit des Berechnens des Stromsummierungsbetrags Ah_in zu reduzieren. Wenn der Stromsummierungsbetrag Ah_in erhöht wird, kann der Erfassungsfehler von dem Stromsensor 22 eine reduzierte Proportion des Stromsummierungsbetrags Ah_in aufweisen, um die Genauigkeit der Berechnung des Stromsummierungsbetrags Ah_in zu erhöhen.
  • Die verbesserte Genauigkeit des Berechnens des Stromsummierungsbetrags Ah_in kann die Genauigkeit der Berechnung der vollständigen Ladekapazität FCC basierend auf dem Ausdruck (4) verbessern. Zum Erhöhen des SOC der zusammengesetzten Batterie 10 durch die erzwungene Ladung kann der Erhöhungsbetrag bzw. das Anstiegsausmaß des SOC (der Stromsummierungsbetrag Ah_in während des erzwungenen Ladens) angemessen durch Berücksichtigen der Genauigkeit der Berechnung des Stromsummierungsbetrags Ah_in eingestellt werden.
  • Obwohl die vollständige Ladekapazität FCC basierend auf dem SOC der zusammengesetzten Batterie 10 (SOC_now) berechnet wird, nachdem das Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 um den Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell berechnet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Insbesondere kann die vollständige Ladekapazität FCC basierend auf dem SOC der zusammengesetzten Batterie 10 unmittelbar nach dem Ende des erzwungenen Ladens berechnet werden.
  • In diesem Fall kann der Ausdruck (1) verwendet werden, um die vollständige Ladekapazität FCC zu berechnen. Im Ausdruck (1) kann der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 zu Beginn des erzwungenen Ladens als SOC_s verwendet werden und der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 unmittelbar nach dem Ende des erzwungenen Ladens kann als SOC_e verwendet werden. Der Stromsummierungsbetrag während des erzwungenen Ladens kann als ΣIB verwendet werden.
  • Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel kann die vollständige Ladekapazität FCC der zusammengesetzten Batterie 10 ebenso bei Durchführung des erzwungenen Ladens berechnet werden. Insbesondere kann die vollständige Ladekapazität FCC nicht nur bei Durchführung des externen Ladens berechnet werden, sondern ebenso bei Durchführung des erzwungenen Ladens, wodurch die Gelegenheiten des Berechnens der vollständigen Ladekapazität FCC erhöht werden.
  • Weil die vollständige Ladekapazität FCC der zusammengesetzten Batterie 10 mit dem Verschleiß bzw. der Verschlechterung der zusammengesetzten Batterie 10 reduziert wird, ist es notwendig, die vollständige Ladekapazität FCC der zusammengesetzten Batterie 10 zum gegenwärtigen Zeitpunkt zu erhalten. Wenn die vollständige Ladekapazität FCC nicht genau herausgefunden wird, wird das darauffolgende Abschätzen des SOC der zusammengesetzten Batterie 10 basierend auf der vollständigen Ladekapazität FCC mit niedriger Genauigkeit durchgeführt.
  • Zum Berechnen einer Reichweite des Fahrzeugs basierend auf der vollständigen Ladekapazität FCC ist es notwendig, genau die vollständige Ladekapazität FCC zu wissen, um einen gewissen Genauigkeitsgrad des Berechnens der Reichweite sicherzustellen. Die Reichweite bezieht sich auf eine Distanz, über die das Fahrzeug in der EV-Fahrt fahren kann. Weil sich die vollständige Ladekapazität FCC der zusammengesetzten Batterie 10 mit einem Verschleiß bzw. einer Verschlechterung der zusammengesetzten Batterie 10 reduziert, ist es notwendig, die vollständige Ladekapazität FCC für die Berechnung der Reichweite nachzuverfolgen. Wenn die vollständige Ladekapazität FCC nicht genau bekannt ist, kann die Reichweite, in der die gegenwärtige vollständige Ladekapazität FCC enthalten ist, nicht berechnet werden und daher wird die Genauigkeit des Berechnens der Reichweite reduziert.
  • Wenn die vollständige Ladekapazität FCC nur bei Durchführung des externen Ladens berechnet wird, wird die vollständige Ladekapazität FCC nicht berechnet, bis das externe Lade durchgeführt wird. Als eine Folge wird die vollständige Ladekapazität FCC bei der gegenwärtig zusammengesetzten Batterie 10 zu begrenzten Gelegenheiten erhalten. Im Gegensatz dazu kann die vollständige Ladekapazität FCC ebenso bei Durchführung des erzwungenen Ladens wie im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel durchgeführt werden, um die Gelegenheiten zum Berechnen der vollständigen Ladekapazität FCC zu erhöhen. Dies ermöglicht, dass die vollständige Ladekapazität FCC der gegenwärtig zusammengesetzten Batterie 10 zu mehreren Gelegenheiten bezogen wird.
  • Weil der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 (SOC_now) in dem Zustand berechnet wird, in dem die Polarisation aufgrund des erzwungenen Ladens, wie vorstehend in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, eliminiert ist, kann der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 unmittelbar nach dem Ende des erzwungenen Ladens genau abgeschätzt werden. Weil die vollständige Ladekapazität FCC basierend auf dem SOC_now mit der sichergestellten Abschätzgenauigkeit berechnet wird, kann die Genauigkeit des Abschätzens der vollständigen Ladekapazität FCC ebenso erhöht werden. Die erhöhte Genauigkeit des Abschätzens der vollständigen Ladekapazität FCC kann die Genauigkeit des Berechnens der Reichweite verbessern.
  • 7 zeigt eine (exemplarische) Änderung des SOC, wenn die in den 3 und 4 gezeigte Verarbeitung durchgeführt wird. In 7 stellt die vertikale Achse den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 dar und die horizontale Achse stellt die Zeit dar.
  • Wenn der SOC-Wiederherstellungsschalter 29 während der EV-Fahrt oder der HV-Fahrt betätigt wird, wird zum Zeitpunkt t1 das erzwungene Laden gestartet. In dem in 7 gezeigten Beispiel wird die EV-Fahrt bis zum Zeitpunkt t1 durchgeführt. Zum Zeitpunkt t1 wird SOC_pre berechnet. Das erzwungene Laden bei einem konstanten Strom wird durchgeführt, um den SOC der zusammengesetzten Batterie 10 bei einer konstanten Laderate zu erhöhen. Der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 fährt damit fort, erhöht zu werden, und wenn bestimmt wird, dass das erzwungene Laden beendet werden sollte, wird das erzwungene Laden zu einem Zeitpunkt t2 beendet.
  • Der Stromsummierungsbetrag Ah_in wird in der Periode zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 berechnet. Der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base wird zum Zeitpunkt t2 berechnet. Wie in 7 gezeigt ist, wenn die zusammengesetzte Batterie 10 ohne Laden und Entladen nach dem Zeitpunkt t2 belassen wird, wird die Stillstandszeit Time_off gemessen. Weil die zusammengesetzte Batterie 10 vom Zeitpunkt t2 zu einem Zeitpunkt t3 in dem in 7 gezeigten Beispiel stehengelassen wird, entspricht das Intervall von Zeitpunkt t2 zum Zeitpunkt t3 der Stillstandszeit Time_off.
  • Zum Zeitpunkt t3 wird die Abschwächungsrate „gain“ entsprechend der Stillstandszeit Time_off berechnet und der Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell wird auf der Basis der Abschwächungsrate „gain“ und dem Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_base berechnet. Zum Zeitpunkt t3 wird die EV-Fahrt gestartet. Der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 wird reduziert, wenn die zusammengesetzte Batterie 10 entladen wird.
  • Nach dem Zeitpunkt t3 wird der Stromsummierungsbetrag Ah_out während des Entladens der zusammengesetzten Batterie 10 berechnet, und wenn der Stromsummierungsbetrag Ah_out den Polarisationseliminierungsentladebetrag Ah_cancell erreicht, wird SOC_now berechnet. SOC_now wird als der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 unmittelbar nach dem Ende des erzwungenen Ladens (zum Zeitpunkt t2) verwendet. Nach der Berechnung von SOC_now wird die vollständige Ladekapazität FCC der zusammengesetzten Batterie 10 auf der Basis des Ausdrucks (4) berechnet.
  • Wie in 8 gezeigt ist, wird der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 nach dem Ende des erzwungenen Ladens in einen Bereich oberhalb des oberen Grenzwerts des Bereichs, in dem der SOC bei der HV-Fahrt variieren kann, eingestellt. Der in 8 gezeigte SOC_hv entspricht dem in 4 gezeigten SOC_hv. Bei der HV-Fahrt werden SOC_max und SOC_min mit Bezugnahme auf SOC_hv eingestellt.
  • SOC_max ist ein SOC, der höher ist als SOC_hv, und SOC_min ist ein SOC, der niedriger ist als SOC_hv. Wenn der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 bei der HV-Fahrt SOC_max erreicht, wird das Laden der zusammengesetzten Batterie 10 nicht durchgeführt, und das Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 wird bevorzugt durchgeführt. Wenn der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 SOC_min erreicht, wird das Entladen der zusammengesetzten Batterie 10 nicht durchgeführt, und das Laden der zusammengesetzten Batterie 10 wird vorzugsweise durchgeführt.
  • Daher wird der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 einhergehend mit dem SOC_hv innerhalb des Bereichs von SOC_max bis SOC_min in der HV-Fahrt wie in 8 gezeigt geändert. Der SOC der zusammengesetzten Batterie 10 (SOC_now) zum Ende des erzwungenen Ladens ist höher als der SOC_max. Dies ermöglicht, dass vorzugsweise die EV-Fahrt anstatt der HV-Fahrt durchgeführt wird, nachdem das erzwungene Laden durch die Betätigung des SOC-Wiederherstellungsschalters 29 durchgeführt wird. Die bevorzugte EV-Fahrt kann die Zeitperiode erweitern, in der die EV-Fahrt durchgeführt wird.
  • BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN
  • 10: zusammengesetzte Batterie bzw. zusammengesetzter Akkumulator, 11: Zelle, 20: Überwachungseinheit, 21: Temperatursensor, 22: Stromsensor, 23: Inverter, MG1, MG2: Motorgenerator, 24: Antriebsräder, 25: Leistungsaufteilungsmechanismus, 26: Maschine, 27: Ladeeinrichtung, 28: Einlass, 30: Steuerung, 31: Speicher, 32: Zeitgeber, PL: positive Elektrodenleitung, NL: negative Elektrodenleitung, CL1, CL2: Ladeleitung, SMR-B, SMR-G, SMR-P: Systemhauptrelais, R: Strombegrenzungswiderstand, Rch1, Rch2: Laderelais

Claims (6)

  1. Fahrzeug, mit: einer elektrischen Speichervorrichtung (10), die konfiguriert ist, um in kinetische Energie zur Verwendung beim Fahren des Fahrzeugs zu konvertierende elektrische Energie auszugeben; einer Maschine (26), die konfiguriert ist, um kinetische Energie zur Verwendung beim Fahren des Fahrzeugs zu erzeugen; einem Generator (MG1), der konfiguriert ist, um eine Ausgabe von der Maschine (26) aufzunehmen, um eine elektrische Energie zu erzeugen; und einer Steuerung (30), die konfiguriert ist, um ein Laden und Entladen der elektrischen Speichervorrichtung (10) zu steuern, wobei, bei Durchführung eines Ladens der elektrischen Speichervorrichtung (10) unter Verwendung von elektrischer Energie von einer externen Energiequelle und bei Durchführung eines Ladens der elektrischen Speichervorrichtung (10) unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1) als Antwort auf ein Signal, das durch eine Operation durch einen Nutzer erzeugt wird, die Steuerung (30) eine vollständige Ladekapazität (FCC) der elektrischen Speichervorrichtung (10) basierend auf dem SOC der elektrischen Speichervorrichtung (10) sowohl zu Beginn als auch am Ende des Ladens sowie auf einem Stromsummierungsbetrag (Ah_in) während des Ladens berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (30) konfiguriert ist, um: einen SOC, der nach Eliminieren einer durch das Laden resultierenden Polarisation der elektrischen Speichervorrichtung (10) berechnet wurde, als den SOC zum Ende des Ladens bei der Berechnung der vollständigen Ladekapazität (FCC) der elektrischen Speichervorrichtung (10) bei Durchführung des Ladens unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1) zu verwenden, einen SOC, der nach Entladen der elektrischen Speichervorrichtung (10) zum Eliminieren der Polarisation berechnet wurde, als den SOC zum Ende des Ladens bei der Berechnung der vollständigen Ladekapazität (FCC) der elektrischen Speichervorrichtung (10) bei Durchführung des Ladens unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1) zu verwenden, bei der Berechnung der vollständigen Ladekapazität (FCC) der elektrischen Speichervorrichtung (10) bei Durchführung des Ladens unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1), einen Entladebetrag (Ah_out, Ah_base) zum Eliminieren der Polarisation zu spezifizieren, der einem während des Ladens gemessenen Stromsummierungsbetrag (Ah_in) entspricht, basierend auf einer Korrespondenz zwischen dem Stromsummierungsbetrag (Ah_in) und dem Entladebetrag (Ah_base); und einen nach Entladen der elektrischen Speichervorrichtung (10) um den spezifizierten Entladebetrag (Ah_out) berechneten SOC als den SOC zum Ende des Ladens zu verwenden, wobei bei der Berechnung der vollständigen Ladekapazität (FCC) der elektrischen Speichervorrichtung (10) bei Durchführung des Ladens unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1), und wenn die elektrische Speichervorrichtung (10) nach dem Ende des Ladens ohne Laden und Entladen belassen wird, die Steuerung (30) konfiguriert ist, um den Entladebetrag (Ah_base) gemäß einer Zeitperiode (Time_off), für die die elektrische Speichervorrichtung (10) unbenutzt verbleibt, zu reduzieren.
  2. Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerung (30) konfiguriert ist, um die vollständige Ladekapazität (FCC) der elektrischen Speichervorrichtung (10) basierend auf dem SOC sowohl zu Beginn als auch zum Ende des Ladens, auf dem Stromsummierungsbetrag (Ah_in) während des Ladens, und auf dem Entladebetrag (Ah_out) zu berechnen.
  3. Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerung (30) eingerichtet, um: ein Laden und Entladen der elektrischen Speichervorrichtung (10) derart zu steuern, dass ein SOC der elektrischen Speichervorrichtung (10) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in einem Modus geändert wird, in dem die Maschine (26) und die elektrische Speichervorrichtung (10) kombiniert zum Fahren des Fahrzeugs verwendet werden; und die elektrische Speichervorrichtung (10) auf einen höheren SOC als ein oberer Grenzwert (SOC_max) des vorbestimmten Bereichs bei Durchführung des Ladens unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1) zu laden.
  4. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin mit einem Motorgenerator (MG2), der konfiguriert ist, um die elektrische Energieausgabe von der elektrischen Speichervorrichtung (10) aufzunehmen, um eine kinetische Energie zur Verwendung bei einem Fahren des Fahrzeugs zu erzeugen, und eine bei einem Bremsen des Fahrzeugs erzeugte kinetische Energie in elektrische Energie zu konvertieren.
  5. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin mit einem Schalter (29), der konfiguriert ist, um ein Signal zum Anfordern des Ladens unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1) durch eine Operation durch den Nutzer auszugeben.
  6. Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerung (30) konfiguriert ist um zu bewirken, dass das Laden unter Verwendung der elektrischen Energieausgabe von dem Generator (MG1) bei einem konstanten Strom durchgeführt wird.
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