JP6960488B2 - 電動車両、表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動車両、表示方法に関する。

従来、充放電可能な二次電池の電力によりモータを駆動し、このモータの駆動力により走行する電動車両が提供されている。このような電動車両では、この二次電池の劣化状態を示す値（ＳＯＨ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ）を表示することが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００９−２０８４８４号公報

しかしながら、従来の技術では、二次電池の劣化状態の推定精度が低い場合があり、このため誤った情報をドライバーに与える問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、二次電池の劣化状態の推定に関して、ドライバーに誤った情報を与えないようにすることを目的とする。

係る課題を解決するため、請求項１の発明は、
二次電池の電力によりモータを駆動して走行する電動車両において、
前記二次電池の劣化状態を推定する第１の推定部と、
前記第１の推定部とは異なる手法により前記二次電池の劣化状態を推定する第２の推定部と、
前記第１及び第２の推定部による推定結果を表示する表示部と、
前記表示部の表示を制御する表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、
前記第１の推定部による推定結果と、前記第２の推定部による推定結果とを切り替えて前記表示部で表示可能とされた。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、
前記表示制御部は、
ドライバーによる操作により、前記表示部で表示する前記推定結果の桁数の表示を切り替える。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の構成において、
前記表示制御部は、
ドライバーによる操作により、前記表示部で表示する前記推定結果の説明文の表示を切り替える。

請求項４の発明は、請求項１、請求項２、請求項３の何れかの構成において、
前記表示制御部は、
ドライバーによる操作により、前記表示部で表示する前記推定結果の精度の表示を切り替える。

請求項５の発明は、請求項２、請求項３、請求項４の何れかの構成において、
前記ドライバーの操作による表示の切り替えによる選択結果を、無線通信によりサーバに通知する。

請求項６の発明は、
二次電池の電力によりモータを駆動して走行する電動車両の表示方法において、
前記二次電池の劣化状態を異なる手法により推定し、
前記異なる手法により推定した推定値を切り替えて表示する。

請求項７の発明は、請求項６の構成において、
前記異なる手法により推定した推定値の表示の切り替えを、ドライバーの操作により実行する。

本発明によれば、二次電池の劣化状態の推定に関して、ドライバーに誤った情報を与えないようにすることができる。

本発明の第１実施形態の電動車両の構成を示すブロック図である。

〔第１実施形態〕
〔全体構成〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る電動車両を示す図である。電動車両１は、バッテリ（二次電池）２の電力により走行する車両である。この電動車両１は、ケーブルにより充電装置３を接続して、この充電装置３から供給される電力によりバッテリ２を充電し、またこのバッテリ２の電力により走行する。また減速時、回生制動により発電した電力によりバッテリ２を充電する。
なお本発明は、充電装置３に代えて、又は充電装置３に加えて内蔵の内燃機関、燃料電池等の電力によりバッテリ２を充電する構成、内蔵の充電装置により商用電源から充電する構成等にあっても広く適用することができる。

電動車両１は、駆動部６、表示部７、表示制御部８、バッテリセンサ９等を備える。
ここで駆動部６は、バッテリ２の電力により駆動するモータ、このモータにより回転する駆動輪、駆動輪の回転を制御するブレーキ機構等の各種構成であり、減速時、このモータによる回生制動により発電した電力をバッテリ２に供給する。

表示部７は、車速、走行距離等の車両情報等を表示する部位であり、例えば液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル等の画像表示パネルを適用することができるものの、ヘッドアップディスプレイの構成を適用するようにしてもよい。またナビゲーション情報を表示するナビゲーション装置の構成を適用するようにしてもよい。

表示制御部８は、この表示部７の表示を制御する部位であり、例えば電動車両１のコントローラから出力される車速等の各種車両情報を取得して表示部７で表示する。

バッテリセンサ９は、バッテリ２の充放電制御に必要な各種の情報を取得する構成であり、少なくともバッテリ２の端子電圧、バッテリ２の充放電電流、温度を検出する構成を備える。電動車両１は、このバッテリセンサ９により検出される情報により充放電制御する。

〔劣化診断〕
劣化診断部１０は、バッテリ２の劣化を検出する構成であり、この実施形態では、異なる手法によりバッテリ２の劣化状態を推定により検出する複数の推定部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを備える。
電動車両１は、この手法の異なる複数の推定部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃによる検出結果を表示制御部８により表示部７で切り替えて表示する。これによりドライバーにおいて、必要に応じて精度の高い検出結果を確認することができるように構成され、これにより二次電池の劣化状態の推定に関して、ドライバーに誤った情報を与えないようにする。

ここで推定部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、バッテリ２の内部抵抗の変化によりバッテリ２の劣化を推定する。
推定部１０Ａは、バッテリセンサ９で検出される充放電電流、端子電圧から内部抵抗を算出し、充放電制御で検出されるバッテリ２の端子電圧によるＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ；二次電池充電率）に応じて、算出した内部抵抗を基準値（初期値）により判定して劣化状態を推定する。
この推定方法は、バッテリ２の温度が考慮されていないことにより測定精度が劣るものの、走行時に瞬発的（瞬時）に算出することができる。これにより走行時における劣化状態の推定に適していると言え、これにより以下においては、適宜、走行時のオンボード診断と呼ぶ。

推定部１０Ｂは、充電装置３によるバッテリ２の充電時、バッテリセンサ９で検出される充放電電流、端子電圧から内部抵抗を算出し、充放電制御で検出されるバッテリ２の端子電圧によるＳＯＣと、バッテリセンサ９で検出されるバッテリ２の温度に応じて、算出した内部抵抗を基準値により判定して劣化状態を推定する。
この推定方法は、充電装置３により一定の充電速度（充電電流）で充電しており、バッテリ２の温度も考慮されていることにより、精度が高いものの、算出頻度が低い欠点がある。なお以下においては、充電時診断と呼ぶ。

推定部１０Ｃは、バッテリセンサ９で検出される充放電電流、端子電圧、温度、充放電制御で検出されるバッテリ２の端子電圧によるＳＯＣを一定の時間間隔で診断サーバ２０にアップロードし、この診断サーバ２０で劣化状態を推定し、この推定結果を取得することにより、劣化状態を推定する。診断サーバ２０は、充放電電流、端子電圧から内部抵抗を算出し、温度、ＳＯＣに応じて、算出した内部抵抗を基準値により判定して劣化状態を推定する。
この手法では、診断サーバ２０における処理アルゴリズムにより、またアップロードする充放電電流、端子電圧、温度のデータ数を増大させること等により、高い精度で劣化状態を推定できるものの、診断サーバ２０とデータ通信して処理することから、演算周期は長く、これにより瞬発的な診断は困難になる。なお以下においては、サーバ診断と呼ぶ。

なおこのような内部抵抗の変化による劣化状態の推定に代えて、充電容量の変化により劣化状態を推定するようにしてもよい。
この場合、推定部１０Ａは、バッテリセンサ９で検出される充放電電流、端子電圧によりバッテリ２の容量変化（ΔＡＨ）を算出し、充放電制御で検出される対応するＳＯＣの変量ΔＳＯＣにより割り算して劣化状態を推定する。
この充電容量の変化による劣化状態の推定においても、内部抵抗の変化による場合と同様に、測定精度が劣るものの、走行時の算出結果は瞬時に算出することができ、主に走行時における劣化状態の推定に適していると言える。

また推定部１０Ｂは、充電装置３によるバッテリ２の充電時、温度件結果を加味して推定部１０Ａと同様にして劣化状態を推定する。この充電容量の変化による劣化状態の推定においても、内部抵抗の変化による場合と同様に、充電装置３により一定の充電速度で充電しており、ＳＯＣの変量ΔＳＯＣも大きいことにより、精度が高いものの、算出頻度が低い欠点がある。

また推定部１０Ｃは、充放電電流、ＳＯＣを一定の時間間隔で診断サーバ２０にアップロードし、この診断サーバ２０で劣化状態を推定し、この診断結果を取得する。この充電容量の変化による劣化状態の推定においても、内部抵抗の変化による場合と同様に、診断サーバ２０における処理アルゴリズムにより、またアップロードするデータ数を増大させること等により、高い精度で劣化状態を推定できるものの、診断サーバ２０とデータ通信して処理することから、演算周期は長く、これにより瞬発的な診断は困難になる。

このようにして劣化状態を検出するようにして、劣化診断部１０は、推定部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃでそれぞれ劣化状態の推定値の精度を算出する。
ここで精度の算出手法は、種々の手法を適用することができ、例えばばらつき検出等の検出結果の統計的処理により検出する場合、内部抵抗、容量変化（ΔＡＨ）、ＳＯＣの変量ΔＳＯＣの検出に供した時間区分を適用することができる。精度の算出手法は、推定部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃで共通化するようにしてもよく、推定部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの検出手法に適した方法を適用するようにしてもよい。なお推定部１０Ｃにおいては、診断サーバ２０で精度を算出して取得するものの、推定部１０Ｃで算出するようにしてもよい。

〔表示制御部による表示制御〕
表示制御部８は、充放電制御で検出されるバッテリ２の残量（残容量）、劣化診断部１０によう劣化状態の検出結果を表示する。表示制御部８は、ドライバーによる操作に応動してこの劣化状態の表示を切り替え、これら推定部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにより推定された劣化状態を順次循環的に表示する。
この表示において、それぞれ推定部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃによる推定結果を識別可能に表示する。具体的に、例えば「走行時のオンボード診断結果」、「充電時診断結果」、「サーバ診断結果」等の名称をそれぞれ付加して表示する。

また表示制御部８は、このようにして劣化状態を表示するようにして、ドライバーの操作により、表示中の推定結果の桁数の表示を切り替える。より具体的に、例えば劣化状態を百分率により表示するようにして、ドライバーの操作により、小数点以下の桁数の表示を切り替える。これにより電動車両１はドライバーの使い勝手を向上する。

また表示制御部８は、このようにして劣化状態を表示するようにして、ドライバーの操作により、表示中の推定結果の説明文の表示を切り替える。より具体的に、表示制御部８は、ドライバーの操作に応動して、説明文の表示を開始し、さらにこの表示を中止する。なおこれに代えて、又はこれに加えて説明文を詳細なものと、簡易なものとで、切り替えるようにしてもよく、説明文を長文のものと、短いものとで切り替えるようにしてもよい。これによっても車両１はドライバーの使い勝手を向上することができる。

また表示制御部８は、このようにして劣化状態を表示するようにして、ドライバーの操作により推定結果の精度の表示を切り替える。より具体的に、表示制御部８は、ドライバーの操作に応動して、推定部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃで検出した精度の表示、非表示を切り替える。

〔表示切替の情報通知〕
表示制御部８は、ドライバーにより選択された推定部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃによる推定結果、推定結果の桁数、推定結果の説明文、精度の表示を、各選択時点の現在位置情報と共に診断サーバ２０に通知する。これにより診断サーバ２０においては、これらの通知を蓄積して、蓄積した情報の解析により、例えば後続車両の開発等、種々に利用を図ることができる。

以上の構成によれば、異なる手法による複数の推定結果を切り替えて表示することにより、ドライバーにおいて、必要に応じて精度の高い検出結果を確認することができ、これにより二次電池の劣化状態の推定に関して、ドライバーに誤った情報を与えないようにすることができる。

またさらにドライバーによる操作により、推定結果の桁数の表示を切り替えることにより、また推定結果の説明文の表示を切り替えることにより、さらに推定結果の精度の表示を切り替えることにより、ドライバーの使い勝手を向上することができる。

またさらにこのようなドライバーの操作による表示の切り替えを、無線通信によりサーバに通知することにより、これらの通知を蓄積して種々に利用を図ることができる。

〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。

すなわち上述の実施形態は、３つの推定部により劣化状態を推定する場合について述べたが本発明はこれに限らず、２つの推定部により劣化状態を推定するようにして表示を切り替えるようにしてもよく、４以上の推定部により劣化状態を推定するようにして表示を切り替えるようにしてもよい。

１ 電動車両
２ バッテリ
３ 充電装置
６ 駆動部
７ 表示部
８ 表示制御部
９ バッテリセンサ
１０ 劣化診断部
１０Ａ、１０Ｂ，１０Ｃ 推定部
２０ 診断サーバ

Claims (7)

1. 二次電池の電力によりモータを駆動して走行する電動車両において、
   前記二次電池の劣化状態を推定する第１の推定部と、
   前記第１の推定部とは異なる手法により前記二次電池の劣化状態を推定する第２の推定部と、
   前記第１及び第２の推定部による推定結果を表示する表示部と、
   前記表示部の表示を制御する表示制御部とを備え、
   前記表示制御部は、
   前記第１の推定部による推定結果と、前記第２の推定部による推定結果とを切り替えて前記表示部で表示する
   電動車両。
2. 前記表示制御部は、
   ドライバーによる操作により、前記表示部で表示する前記推定結果の桁数の表示を切り替える
   請求項１に記載の電動車両。
3. 前記表示制御部は、
   ドライバーによる操作により、前記表示部で表示する前記推定結果の説明文の表示を切り替える
   請求項１又は請求項２に記載の電動車両。
4. 前記表示制御部は、
   ドライバーによる操作により、前記表示部で表示する前記推定結果の精度の表示を切り替える
   請求項１、請求項２、請求項３の何れかに記載の電動車両。
5. 前記ドライバーの操作による表示の切り替えによる選択結果を、無線通信によりサーバに通知する
   請求項２、請求項３、請求項４の何れかに記載の電動車両。
6. 二次電池の電力によりモータを駆動して走行する電動車両の表示方法において、
   前記二次電池の劣化状態を異なる手法により推定し、
   前記異なる手法により推定した推定値を切り替えて表示する
   表示方法。
7. 前記異なる手法により推定した推定値の表示の切り替えを、ドライバーの操作により実行する
   請求項６に記載の表示方法。

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