專利名稱:車輛用電源裝置和其中的蓄電裝置的充電狀態(tài)推定方法
技術領域:
本發(fā)明涉及車輛用電源裝置和車輛用電源裝置中的蓄電裝置的充電狀 態(tài)推定方法,特別涉及構成為能夠從外部進行充電的車輛用電源裝置和車 輛用電源裝置中的蓄電裝置的充電狀態(tài)推定方法。
背景技術:
最近,作為考慮環(huán)境的汽車,在車輪的驅動上并用電機和發(fā)動機的混 合動力汽車受人注目。也正在研究使這樣的混合動力汽車成為能夠從外部 進行充電的結構。這樣一來,考慮通過在家中等進行充電來減少為進^f亍燃 料補充而前往加油站的次數,從而對于駕駛者帶來便利變,并且也考慮通 過利用 <更宜的深夜電力等來在成本方面也進4亍平衡。
在日本特開平8-19114號^^艮中/〉開了這樣的具有能夠進行外部充電 的電池的混合動力車輛。
在電動汽車和混合動力汽車中,在能夠從外部對電池進行充電的情況 下,^車輛外部進行充電(以下,稱為外部充電)時,希望對電池充入 盡可能多的能量,但為此需要進行控制使得高精度地檢測電池的充電狀態(tài) (SOC: State Of Charge)而不會變?yōu)檫^充電。
雖然對電池的充電狀態(tài)的檢測方法進行了各種研究,但是難以直接觀 測充電狀態(tài), 一般采用根據能從外部進行觀測的電壓和電流來推定充電狀 態(tài)的方法。但是,當一邊對充電狀態(tài)進行推定、 一邊重復電池的充放電時, 存在推定誤差變大這樣的問題
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高了能夠進行外部充電的蓄電裝置的充 電狀態(tài)檢測精度的車輛用電源裝置以及車輛用電源裝置中的蓄電裝置的充 電狀態(tài)推定方法。
本發(fā)明概括為一種車輛用電源裝置,具備蓄電裝置;充電裝置,其 被構成能夠進行內部充電動作和外部充電動作,所迷內部充電動作是利用 由車載發(fā)電機發(fā)電產生的電力來對蓄電裝置進行充電,所述外部充電動作 是與車輛外部的電源連結、對蓄電裝置進行充電;以及控制裝置,其對蓄
電裝置的充電狀態(tài)進行檢測,并且進行充電裝置的控制??刂蒲b置執(zhí)行第 一推定處理和第二推定處理,所述第 一推定處理是在充電裝置中進行內部 充電動作的情況下推定蓄電裝置的充電狀態(tài),所述第二推定處理是在充電 裝置中進行外部充電動作的情況下推定蓄電裝置的充電狀態(tài)。
優(yōu)選的是,車載發(fā)電機接受來自車載內燃機的動力來進行發(fā)電,充電 裝置為了在車輛的行駛中使蓄電裝置的充電狀態(tài)收斂于目標值而執(zhí)行內部 充電動作。
優(yōu)選的是,車載發(fā)電機在車輪制動時進行再生動作,充電裝置在車輛 的行駛中執(zhí)4亍內部充電動作。
優(yōu)選的是,控制裝置執(zhí)行復位動作,該復位動作是在選擇了執(zhí)行外部 充電動作的情況下,在外部充電動作之前,使蓄電裝置放電,將蓄電裝置 的充電狀態(tài)設定成預定狀態(tài)。
更優(yōu)選的是,車輛用電源裝置還具M定蓄電裝置的放電電力上限值 與蓄電裝置的充電狀態(tài)的關系的映射。映射包括車輛行駛時參照的第一 映射;和執(zhí)行復位動作時參照的第二映射,該第二映射相比于第一映射而 緩和了充電狀態(tài)下限側的放電電力上限值。
優(yōu)選的是,車輛用電源裝置還具備對流入蓄電裝置的電流進行檢測 的電流檢測部;和對蓄電裝置的電壓進行檢測的電壓檢測部。第一推定處 理中,對第一運算結果和第二運算結果乘以預定的加4又系數后進行相加, 所述第 一運算結果是對由電流檢測部檢測出的電流進行累計來推定充電狀 態(tài)的運算結果,所述第二運算結果是根據由電壓檢測部檢測出的電壓來推定充電狀態(tài)的運算結果。第二推定處理中,對第一運算結果和第二運算結 果乘以與第 一推定部不同的加權系數后進行相加。
本發(fā)明的其他方式為一種車輛用電源裝置的蓄電裝置的充電狀態(tài)推定 方法,所述車輛用電源裝置具備蓄電裝置和充電裝置,所述充電裝置^皮構 成為能夠進行內部充電動作和外部充電動作,所述內部充電動作是利用由 車栽發(fā)電機發(fā)電產生的電力來對蓄電裝置進行充電,所述外部充電動作是
與車輛外部的電源連結、對蓄電裝置進行充電,該充電狀態(tài)推定方法包括 第一推定步驟,在充電裝置中進行內部充電動作的情況下,推定蓄電裝置 的充電狀態(tài);和第二推定步驟,在充電裝置中進行外部充電動作的情況下, 推定蓄電裝置的充電狀態(tài)。
優(yōu)選的是,車載發(fā)電機接受來自車載內燃機的動力來進行發(fā)電,充電 裝置為了在車輛的行駛中使蓄電裝置的充電狀態(tài)收斂于目標值而執(zhí)行內部 充電動作。
優(yōu)選的是,車載發(fā)電機在車輪制動時進行再生動作,充電裝置在車輛 的行駛中執(zhí)行內部充電動作。
優(yōu)選的是,充電狀態(tài)推定方法還包括復位步驟,該步驟在選擇了執(zhí)行 外部充電動作的情況下,在外部充電動作之前,使蓄電裝置放電,將蓄電 裝置的充電狀態(tài)^:定成預定狀態(tài)。
更優(yōu)選的是,車輛用電源裝置還具B定蓄電裝置的放電電力上限值 與蓄電裝置的充電狀態(tài)的關系的映射。映射包括車輛行馬史時參照的第一 映射;和第二映射,其相比于第一映射而緩和了充電狀態(tài)下限側的放電電 力上限值。復位步驟中參照第二映射使蓄電裝置放電。
優(yōu)選的是,車輛用電源裝置還具備對流入蓄電裝置的電流進行檢測 的電流檢測部;和對蓄電裝置的電壓進行檢測的電壓檢測部。第一推定步 驟中,對第一運算結果和第二運算結果乘以預定的加^K系數后進行相加, 所述第一運算結果是對由電流檢測部檢測出的電流進行累計來推定充電狀 態(tài)的運算結果,所述第二運算結果是根據由電壓檢測部檢測出的電壓來推 定充電狀態(tài)的運算結果。第二推定步驟中,對第一運算結果和第二運算結
7果乘以與第 一推定部不同的加權系It^r進行相加。
根據本發(fā)明,提高檢測蓄電裝置的充電狀態(tài)的精度,因此能夠在進行 外部充電時對蓄電裝置進行充電,直到變?yōu)榻咏舷拗档妮^高的充電狀態(tài)。
圖1是表示本發(fā)明的實施方式的車輛1的主要結構的圖。 圖2是表示圖1的變換器14和22的詳細結構的電路圖。 圖3;lL表示圖1的升壓轉換器12A和12B的詳細結構的電路圖。 圖4是表示從外部對電池進行了充電時的充電狀態(tài)SOC的變化的概略 的圖。
圖5是表示由圖l的控制裝置30執(zhí)行的從外部進行充電時的一系列控 制的流程圖。
換處理的流程圖。
圖7是表示圖6的步驟S22或者S23中參照的映射的例子的圖。 圖8是用于詳細說明圖5的步驟S4中的SOC復位處理的流程圖。 圖9是表示電池的結構例的圖。
圖10是用于說明放電時的電池的各塊的SOC的變化的圖。
圖11是用于說明SOC復位的原理的圖。
圖12是用于說明SOC推定處理的流程圖。
圖13是用于說明推定處理A中的電流累計處理的圖。
圖14是用于說明推定處理A中的根據開路電壓OCV來推定SOC的
圖
圖15是表示推定處理A中的加權系數K2的例子的圖。 圖16是表示推定處理B中的加權系數K4的例子的圖。 圖17是圖15示出的系數K2的變形例。
圖18是用于說明電池電壓VB與開路電壓OCV的關系的圖。 圖19是表示實施方式2中執(zhí)行的OCV映射的生成處理的流程20是用于說明OCV與電池電流的充放電的關系的圖。 圖21是表示實施方式2的變形例中執(zhí)行的OCV映射的生成處理的流 程圖。
圖22是用于說明重復充電和放電的狀況的波形圖。 圖23是用于說明推定內部電阻R的方法的圖。
M實施方式
以下,參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。對圖中相同或相當的部 分標記相同的符號,并不重復其說明。 [實施方式1
圖1是表示本發(fā)明的實施方式的車輛1的主要結構的圖。
參照圖l,車輛l包括作為蓄電裝置的電池B1、 B2;作為電力變換 器的升壓轉換器12A、 12B;平滑用電容器CH;電壓傳感器IOA、 IOB、 13;變換器(inverter) 14、 22;發(fā)動機4;電動發(fā)電機MG1、 MG2;動 力分配機構3;以及控制裝置30。
安裝于該車輛的蓄電裝置能夠從外部進行充電。為此,車輛l還包括 i殳置在例如AC100V的商用電源8和電池Bl之間的充電器6。充電器6 將交流變換成直流,并對電壓進行調壓后提供給電池。需說明的是,為了 能夠進行外部充電,其他也可以利用如下方式4吏電動發(fā)電才幾MG1、 MG2 的定子線圏(statorcoil)的中性點與交流電源連接的方式;合并升壓轉換 器12A、 12B來作為交流直流變換裝置而發(fā)揮功能的方式。
平滑用電容器CH使由升壓轉換器12A、 12B升壓后的電壓平滑化。 電壓傳感器13對平滑用電容器CH的端子間電壓VH進行檢測,并輸出到 控制裝置30。
變換器14將由升壓轉換器12B或12A提供的直流電壓VH變換成三 相交流電壓,并輸出到電動發(fā)電機MG1。變換器22將由升壓轉換器12B 或12A提供的直流電壓VH變換成三相交流電壓,并輸出到電動發(fā)電機 MG2。動力分配機構3是與發(fā)動機4和電動發(fā)電機MG1、 MG2連結來在它們之間分配動力的機構。例如作為動力分配機構3可以使用具有太陽輪、行星架(Planet carrier)、齒圏(ring gear)的三個旋轉軸的行星齒輪機構。行星齒輪機構中,三個旋轉軸中的兩個旋轉軸的旋轉被確定,則其他的一個旋轉軸的旋轉被強制確定。這三個旋轉軸分別與發(fā)動機4、電動發(fā)電才幾MG1、 MG2的各旋轉軸連接。需i兌明的是,電動發(fā)電才幾MG2的旋轉軸通過未作圖示的減速齒輪、差動齒輪與車輪連結。另外,也可以在動力分配機構3的內部還裝入針對電動發(fā)電機MG2的旋轉軸的減速器。
電壓傳感器10A對電池B1的端子間的電壓VI進行測定。為了與電壓傳感器10A—同監(jiān)祝電池B1的充電狀態(tài),設置有對電池B1中流過的電流II進4亍檢測的電流傳感器IIA。另外,在控制裝置30中檢測電池Bl的充電狀態(tài)SOCl??刂蒲b置30根據電池Bl的開路電壓和電池Bl中流過的電流II的累計來算出充電狀態(tài)。作為電池B1,例如可以采用鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等二次電池、雙電層電容器等大容量電容等。
電壓傳感器10B對電池B2的端子間的電壓V2進^f亍測定。為了與電壓傳感器10B —同監(jiān)視電池B2的充電狀態(tài),設置有對電池B2中流過的電流12進行檢測的電流傳感器11B。另外,在控制裝置30中檢測電池B2的充電狀態(tài)SOC2??刂蒲b置30根據電池B2的開路電壓和電池B2中流過的電流12的累計來算出充電狀態(tài)。作為電池B2,例如可以采用鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等二次電池、雙電層電容器等大容量電容等。
電池B2和電池Bl ,例如以能夠通過同時使用來輸出連接于電源線的電負載(變換器22和電動發(fā)電機MG2)所容許的最大功率的方式,來"^殳定可蓄電容量。由此,在未使用發(fā)動機的EV( Electric Vehicle:電動車輛)行駛中,可以進行最大功率的行駛。
并且,可以是電池B2的電力被消耗完時,在電池B1之外還使用發(fā)動機4,由此即使不使用電池B2也能夠進行最大功率的行駛。
變換器14與電源線PL2和接地線SL2連接。變換器14接受由升壓轉換器12A和12B升壓后的電壓,例如為了4吏發(fā)動機4起動而驅動電動發(fā)電機MG1。另外,變換器14使利用從發(fā)動機4傳遞的動力而由電動發(fā)電機MG1發(fā)電產生的電力返回到升壓轉換器12A和12B,此時,升壓轉換器12A和12B由控制裝置30進行控制,使得作為將電壓VH分別變換成電壓V1、 V2的電壓變換電路進行動作。
變換器22與變換器14并聯連接于電源線PL2和接地線SL2。變換器22將升壓轉換器12A和12B輸出的直流電壓變換成三相交流電壓,并對驅動車輪的電動發(fā)電機MG2進行輸出。另夕卜,變換器22使伴隨再生制動、在電動發(fā)電機MG2中發(fā)電產生的電力返回到升壓轉換器12A和12B。此時,升壓轉換器12A和12B由控制裝置30進行控制,使得作為將電壓VH分別變換成電壓VI、 V2的電壓變換電路進行動作。
控制裝置30接受電動發(fā)電機MG1、 MG2的各轉矩指令值、電機電流值和旋轉速度、電壓V1、 V2、 VH的各值、以及起動信號。并且,控制裝置30對升壓轉換器12B輸出升壓指示、降壓指示以及禁止動作指示。
另外,控制裝置30對變換器14輸出將作為升壓轉換器12A、 12B的輸出的直流電壓變換成用于驅動電動發(fā)電機MG1的交流電壓的驅動指示、以及將由電動發(fā)電機MG1發(fā)電產生的交流電壓變換成直流電壓并將其返回到升壓轉換器12A、 12B側的再生指示。
同樣地,控制裝置30對變換器22輸出將直流電壓變換成用于驅動電動發(fā)電機MG2的交流電壓的驅動指示、和將由電動發(fā)電機MG2發(fā)電產生的交流電壓變換成直流電壓并將其返回到升壓轉換器12A、 12B側的再生指示。
而且,設置有驅動輔機負栽35的輔機電池B3以及DC/DC轉換器33。輔機負載35例如包括各種ECU的電源、前照燈(headlight)、室內燈(room lamp)、 電動車窗(power window )、喇p八(horn)、方向指示燈(winker)等。DC/DC轉換器33與電源線PL1A和接地線SL2連接。充電時,充電電流Icg的一部分被分流,電流13被供給到DC/DC轉換器33。
圖2是表示圖1的變換器14和22的詳細結構的電路圖。參照圖1、圖2,變換器14包括U相臂15、 V相臂16以及W相臂17。 U相臂15、 V相臂16以及W相臂17并聯連接在電源線PL2和接地線SL2之間。
U相臂15包括串聯連接在電源線PL2和接地線SL2之間的IGBT元件Q3、 Q4;以及分別與IGBT元件Q3、 Q4并聯連接的二極管D3、 D4。二極管D3的陰極與IGBT元件Q3的集電極連接,而二極管D3的陽極與IGBT元件Q3的發(fā)射極連接。二極管D4的陰極與IGBT元件Q4的集電極連接,二極管D4的陽極與IGBT元件Q4的發(fā)射極連接。
V相臂16包括在電源線PL2和接地線SL2之間串聯連接的IGBT元件Q5、 Q6;以及分別與IGBT元件Q5、 Q6并聯連接的二極管D5、 D6。二極管D5的陰極與IGBT元件Q5的集電極連接,二極管D5的陽極與IGBT元件Q5的發(fā)射極連接。二極管D6的陰極與IGBT元件Q6的集電極連接,二極管D6的陽極與IGBT元件Q6的發(fā)射極連接。
W相臂17包括在電源線PL2和接地線SL2之間串聯連接的IGBT元件Q7、 Q8;以及分別與IGBT元件Q7、 Q8并聯連接的二極管D7、 D8。二極管D7的陰極與IGBT元件Q7的集電極連接,二極管D7的陽極與IGBT元件Q7的發(fā)射極連接。二極管D8的陰極與IGBT元件Q8的集電極連接,二極管D8的陽極與IGBT元件Q8的發(fā)射極連接。
各相臂的中間點與電動發(fā)電機MG1的各相線圈的各相端連接。即,電動發(fā)電機MG1是三相的永磁體同步電機,U、 V、 W的3個線圏各自的一端都連接到中點。并且,U相線圏的另一端與從IGBT元件Q3、 Q4的連接節(jié)點引出的線UL連接。另外,V相線圏的另一端與從IGBT元件Q5、Q6的連接節(jié)點引出的線VL連接。另外,W相線圏的另一端與從IGBT元件Q7、 Q8的連接節(jié)點引出的線WL連接。
關于圖1的變換器22,在連接到電動發(fā)電機MG2這一點與變換器14不同,但內部的電路結構與變換器14相同,因此不重復詳細的說明。另夕卜,在圖2中示出對變換器提供控制信號PWMI、 PWMC,它們是與驅動指示和再生指示對應的信號。圖3是表示圖1的升壓轉換器12A和12B的詳細結構的電路圖。
參照圖1、圖3,升壓轉換器12A包括 一端與電源線PL1A連接的電抗器Ll;串聯連接在電源線PL2和接地線SL2之間的IGBT元件Ql、Q2;分別與IGBT元件Q1、 Q2并聯連接的二極管Dl、 D2。
電抗器Ll的另 一端與IGBT元件Ql的發(fā)射極和IGBT元件Q2的集電極連接。二極管Dl的陰極與IGBT元件Ql的集電極連接,二極管Dl的陽極與IGBT元件Ql的發(fā)射極連接。二極管D2的陰極與IGBT元件Q2的集電極連接,二極管D2的陽極與IGBT元件Q2的發(fā)射極連接。
關于圖1的轉換器12B,在代替電源線PL1A而與電源線PL1B連接這一點和升壓轉換器12A不同,但內部的電路結構與升壓轉換器12A相同,因此不重復詳細的說明。另外,在圖3中示出對升壓轉換器提供控制信號PWU、 PWD,它們是分別與升壓指示、降壓指示對應的信號。圖。
參照圖4,在進^f亍外部充電的情況下,在時刻0-tl,首先從電池進行放電,使得充電狀態(tài)SOC下降。并且,當發(fā)現充電狀態(tài)SOC已從電池電
壓充分下降時,在時刻tl實施后面詳細說明的soc復位處理。soc復位
處理是將在電池的充放電中產生了推定誤差的SOC設定成預定值(圖4中為5%)的處理。
當在時刻tl、 SOC復位結束時,開始對電池進^f亍充電。在時刻tl-t2,主要基于電流累計處理來推定SOC,當SOC超過XV。(例如80%)時,基于電流累計處理和電池的開路電壓OCV (Open Circuit Voltage)來推定SOC。并且,在SOC的推定值達到上限值時完成充電。
在希望延長基于電池的可行駛距離的情況下,進行充電到接近性能極限、且為了防止電池的過充電而高精度地推定SOC變得重要。因此,重要的是采用如下方法能夠進行消除誤差的積累的SOC復位處理,然后在充電時盡量高精度地推定SOC。
圖5是表示由圖l的控制裝置30執(zhí)行的從外部進行充電時的一系列控制的流程圖。
參考圖1、圖5,當開始該流程圖的處理時,首先在步驟S1中判斷是否有來自車輛外部的AC (交流)電源的輸入。例如,可以在用于使充電器6與商用電源8連接的連接器部分設置電壓檢測傳感器,從而對施加有交流電壓這一情況進行檢測,還可以設置對在連接器部分物理性地插入了充電用插頭這一情況進行檢測的檢測開關,從而對插頭的連接進行檢測。
當在步驟S1中沒有來自外部的AC輸入時,則不進行外部充電,所以處理進入到步驟.S8,結束該流程圖的處理。另一方面,在步驟S1中有來自外部的AC輸入的情況下,處理a到步驟S2。
在步驟S2中,判斷當前的電池B1、 B2中的作為進行外部充電的對象的電池的SOC是否小于預定的閾值Sth0。這是因為為了進行SOC復位,需要使電池放電,但當電池接近滿充電時放電量過多,所以能量損失會變大。因此,在步驟S2中,在SOC<Sth0不成立的情況下,跳過步驟S4的SOC復位處理,處理進入到步驟S5。另一方面,在步驟S2中SOC<SthO成立的情況下,處理i^v到步驟S3, SOC復位標志被z沒置為1,在步驟S4中執(zhí)行SOC復位處理。
在圖5中僅在步驟S2中SOC較低的情況下進行步驟S4的SOC復位處理,但也可以不執(zhí)行步驟S2而必須在外部充電時進行步驟S4的SOC復位。
換處理的流程圖。
為了確定能夠從作為充放電對象的電池進行放電的電力的限制值Wout,定期執(zhí)行圖6的流程圖的處理。在車輛中,當要求超過限制值Wout的來自電池的放電量時進行控制,使得將實際的放電量抑制為限制值Wout。
首先,在步驟S21中判斷SOC復位標志是否設置為1。 SOC復位標志是在圖5的步驟S3中設置為1、在步驟S5中清除為0的標志,例如存儲在圖1的存儲器27的預定區(qū)域內。在步驟S21中,當參照存儲器27讀出SOC復位標志、其值為l時,處理i^A到步驟S22,當其值不是l時, 處理進入到步驟S23。
圖7是表示在圖6的步驟S22或者S23中參照的映射的例子的圖。
在圖6的步驟S22 ( SOC復位時)中,參照圖7的映射f2 ( SOC)來 確定限制值Wout。另一方面,在圖6的步驟S23 (行駛時等)中,參照圖 7的映射fl ( SOC )來確定限制值Wout。即,與當前推定的SOC的值對 應的限制值Wout是參照圖7的映射(map)而確定的。
此處,在SOC較低的區(qū)域中,以變?yōu)镺(SOC)》fl(SOC)的關系 的方式生成映射。因此,在SOC復位時設定的限制值Wout(即f2(S0C)) 相比于車輛行駛時等設定的限制值Wout (即fl (SOC))而緩和了限制。
如圖7所示,行駛時等設定的映射fl (SOC)中,當SOC低于20。/。 時,規(guī)定為Wout=0,禁止從電池放電。這是因為考慮到效率和電池壽 命,在行駛時等進行管理使得SOC不低于管理下限值(例如20% )。
與此相對,在外部充電時的SOC復位中i殳定的映射f2 (SOC)中, 即使SOC為管理下限值(例如20%)以下,也還允許放電。SOC復位使 SOC下降到5。/。左右,因此不能利用映射fl (SOC)來設定Wout。另夕卜, 映射f2 ( SOC )的值在SOOO時也為Wout 〉 0是因為SOC為推定值, 因此也存在相比于真實的值而偏向負側的情況,通過在SOC推定值為負的 情況下也允許放電,從而能夠將SOC的真實的值設定為預定值(例如5% )。
在步驟S22或者步驟S23中,當限制值Wout的設定結束時,在步驟 S24中,控制移至主程序。
需說明的是,在裝入當SOC低于下限值時診斷為異常那樣的程序(診 斷程序)的情況下,當SOC復位標志設定為1時,如圖6的流程圖那樣進 行限制值Wout的切換,并且將該異常診斷程序設定為無效,當SOC復位 標志清除為0時,可以再次追加將該異常診斷程序設定為有效的處理。
在圖5的步驟S3中,將SOC復位標志設定為1,由此執(zhí)行圖6的步 驟S22,限制值Wout利用映射f2 (SOC)來進ei殳定。并且,進行步驟 S4的SOC復位處理。圖8是用于詳細說明圖5的步驟S4中的SOC復位處理的流程圖。
參照圖8,首先在步驟S31中,執(zhí)行來自成為SOC復位的對象的電池 的放電。電池可以是電池B1、 B2的任一個或者兩個。
關于放電方法并沒有進行特別的限定,可以通過對輔機電池B3進行 充電來使電池B1或B2進行放電,也可以通過向電動發(fā)電機MG1、 MG2 的定子線圈流出不會產生轉矩的電流來進行放電。
接著,在步驟S32中,判斷是否有電壓已下降到預定電壓的電池塊。
圖9是表示電池的結構例的圖。
電池B1、 B2如圖9所示,包括串聯連接的電池塊BLl BLn,各個 電池塊包括串聯連接的單元CE1-CE12。雖然未作圖示,但關于塊BL1-BLn的每一個,對電池電壓進行測定,并對SOC進行推定。關于電流, 因為電池塊BL1 - BLn是串聯連接的,因此在任一個位置進行測定即可。
圖IO是用于說明放電時的電池的各塊的SOC的變化的圖。
為了筒化說明,在圖10中代表性地示出了塊BL1-BL5。當執(zhí)行圖8 的步驟S31中的》iL電時,以進一步低于通常行-駛時的SOC的管理下限值 (例如20V。)的方式使各電池塊的SOC下降。此處,SOC在串聯連接的 電池BL1-BL5上彼此相等是理想的,但由于電池塊的制造上的偏差、對 應于劣化度的偏差以及推定時的誤差的差異,每個電池塊多少會產生差異。
圖ll是用于說明SOC復位的原理的圖。
參照圖11,在SOC復位時,使電池放電直到SOC變?yōu)榈陀谕ǔP旭?時的管理下限值的預定值(例如5% )。此處,電池的各塊的開路電壓OCV, 在SOC接近管理下限值附近(例如20% )時相對于SOC的變化而不太能 發(fā)現變化。因此,在SOC為20%附近,基于OCV來重新推定SOC時, 存在誤差變大的可能性。另一方面,主動放電,當達到SOC為預定值(例 如5% )的點Pl附近時,當SOC發(fā)生變化則開路電壓OCV發(fā)生較大變 化。在此,在點P1,例如當SOC-5。/o時、OCV-13.2V這樣的關系成立。 因此,可以在點Pl附近基于開路電壓OCV來正確地重新i殳定SOC。
因此,使電池進行放電直到OCV變成13.2V,當OCV與13.2V —致
16時停止使用在此之前通過電流累計來推定出的SOC,將SOC設定為5% (復位)。
需說明的是,若將電池塊的正負極間的測定電壓設為V,電流設為I, 塊內部電阻值設為R (固定值),則OCV可以利用下式(1)求得。 OCV=V-RI ... (1)
在圖8的步驟S32中,對于各個塊算出OCV,檢測是否有OCV已下 降到預定電壓的塊。在此,進行了放電的結果,設電池塊BL3的開路電壓 OCV最初與13.2V—致。此時,若塊BL3的SOC的推定值沒有誤差,則 如圖10所示那4f, SOC應該為5。/。。如果在SOC不是5%的情況下,則 認為是積累了由推定引起的誤差的結果。
因此,在圖8的步驟S33中將由式(1)求得的OCV已降低到預定電 壓(例如13,2V)的電池塊的SOC設定為復位值(例如5%)。并且,在 步驟S34中,對于其他的電池塊,以保持與已將SOC設定成復位值的電 池塊的SOC推定值的差值的方式,設定為復位值+差值。
例如,設塊BL3的OCV到達13.2V,此時,SOC推定值為8%。并 且,同時設塊BL4的OCV高于13.2V, SOC推定值為12%。于是,塊 BL3和BL4的SOC推定值的差值為12-8=4%。并且,當已將塊BL3的 SOC復位為5%時,同時地對于塊BL4,將SOC ^L定為在復位值上加上 了差值4%的9%。
在此,SOC為推定值,因此也考慮差值為負的情況。例如,如圖10 所示那樣,當塊BL3的OCV到達了 13.2V時,關于塊BL5,盡管用式(1) 求得的OCV高于13.2V,但也有推定的SOC低于塊BL3的SOC的情況。 在該情況下,當比較OCV的關系時,塊BL5的SOC低于BL3的SOC是 錯誤的,認為是由于推定誤差發(fā)生了積累,因此在步驟S35中將塊BL5的 SOC也設定為復位值5%。由此來縮小SOC的誤差。
需說明的是,關于其他的電池塊也可以在SOC為OCV變化較大的 復位值附近、且能夠根據OCV來設定SOC這樣的情況下,使復位值附近 的OCV與SOC的實際關系成為更詳細的映射,在將塊BL3設定為復位值時,將其他電池塊設定為與ocv對應的soc。
當步驟S35的處理結束時,在步驟S36中SOC復位處理完成,控制 移至圖5的流程圖。
在圖5的流程圖中,當步驟S4的SOC復位處理結束時,處理i^到 步驟S5。在步驟S5中,SOC復位處理執(zhí)行中設定為1的SOC復位標志 被清除為0。由此,在圖6的步驟S23中利用通常時的映射fl (SOC)來 設定Wout。
接著步驟S5,在步驟S6中進行利用外部AC輸入的電池充電。其間, 推定電池的各塊的SOC。并且,在步驟S7中判斷任一個塊的推定的SOC 是否到達了充電的目標值Sthl。
在步驟S7中,在SOC未到達目標值Sthl的情況下,處理回到步驟 S6,繼續(xù)進行外部充電。另一方面,在步驟S7中任一個塊的SOC到達了 目標值Sthl的情況下,處理i^v到步驟S8,外部充電停止,完成充電。
在此,在步驟S6、 S7中執(zhí)行的外部充電中,在幾個方面與車輛行駛 中的條件不同。因此,為了確保SOC的精度且盡可能進行接近上限的較多 的充電,可以變更SOC的推定處理來進行執(zhí)行。
圖12是用于說明SOC推定處理的流程圖。每隔一定時間或者每當預 定的條件成立時,在圖1的控制裝置30中執(zhí)行該流程圖的處理。例如,圖 1的控制裝置可以是由幾個ECU( Electronic Control Unit:電子控制單元) 來實現的裝置。具體來說,可以為如下結構在用于管理電池的電池ECU 中執(zhí)行圖12示出的SOC推定處理,將推定出的SOC發(fā)送到控制變換器 或升壓轉換器的其它的ECU。
參照圖12,首先在步驟S41中判斷是否在外部充電中。外部充電中和 其以外的情況的區(qū)別是(l)若是外部充電中,因為是在執(zhí)行了在先說明 的SOC復位之后,因此能夠復位推定誤差、期待較高的SOC的推定精度; (2 )在行駛中,充電電流與放電電流根據行駛模式(pattern )(加速、 制動要求和路面的傾斜等)進行變動,但與此相比,在外部充電中能夠將 充電電流控制為大致恒定,因此不容易產生推定誤差;(3)與4lv使中不同,在外部充電中,soc復位后進行充電而不產生放電,因此不需要進行對于
it^t電的保護。
因此,有效使用上述的條件的差異來在外部充電中進行更高精度的 SOC推定。當在步驟S41中為外部充電中時,處理進入到步驟S42,在測 定了電池電壓V和電池電流I之后,在步驟S43中執(zhí)行推定處理A。另一 方面,當在步驟S41中不是外部充電中時,處理ii/v到步驟S44,在測定 了電池電壓V和電池電流I之后,在步驟S45中執(zhí)行推定處理B。
在執(zhí)行了步驟S43或者步驟S45的推定處理之后,處理進入到步驟 S46,推定出的SOC被交給主程序或者其他的ECU來進行^使用。
圖13是用于說明推定處理A中的電流累計處理的圖。
圖14是用于說明推定處理A中的根據開路電壓OCV來推定SOC的圖。
圖15是示出了推定處理A中的加權系數K2的例子的圖。
圖12的步驟S43中執(zhí)行的推定處理A,如下式(2)那樣使用電流累 計值和開路電壓OCV。
SOC= J"KlxIdt + K2xSOC (OCV) …(2)
電流累計值是利用電池中輸入輸出SOC的變動量ASOC的電流I的 累計值來求得的。如圖13所示那樣,對于測量到的電流值I,到該時刻為 止的圖形上的面積為累計值J"ldt。對該值乘以充電效率Kl的結果為式(2)
右邊第一項。
式(2)的右邊第二項的K2為加權系數,SOC (OCV)為與開路電壓 OCV對應的SOC,定義在圖14所示那樣的映射上。例如,在開路電壓為 V0的情況下,對應的SOC從映射讀取SOC ( V0 )。
但是,如從圖4可知那樣,在SOC接近0。/。的區(qū)域和接近100。/。的區(qū) 域中,當SOC變化時OCV會發(fā)生較大的變化,但在圖14的中央平坦的 部分中,即使SOC變化OCV也不怎么發(fā)生變化。因此,在這樣的區(qū)域內,
才艮據ocv來推定soc的誤差變大,具有不可靠性。
因此,反映為在由圖14的映射求得的SOC (OCV)上乘以圖15所示那樣的加權系數K2來進行推定的SOC。在SOC為0% ~ X%(例如80% ) 的期間,系數K2例如被設定為0。需說明的是,即使系數K2不為0,只 要是使SOC不反映OCV那樣的足夠小的值即可。因此,在SOC為0% ~ X。/o的期間,幾乎不反映根據圖14的開路電壓OCV求得的SOC,主要通 過圖13的電流累計來推定SOC。
并且,當SOC超過X。/。(例如80%)時,使加權系數K2增大,反映 根據開路電壓OCV求得的SOC。例如,即使是在基于電流累計的SOC推 定中產生誤差、從而得到了少于實際的SOC的推定值的情況下,也能夠在
接近100%的一側,ocv增加較大,soc也增大相應的推定值,因此推定 soc到達充電停止閣值,從而使充電停止。因此,能夠在滿充電附近防止 soc的推定值被推定得少于實際的soc,防止實際的soc超過上限值、 電-池發(fā)生過充電。
圖16是表示推定處理B中的加權系數K4的例子的圖。 在圖12的步驟S45中執(zhí)行的推定處理B,如下式(3)那樣使用電流 累計值和開路電壓OCV。
SOO 丁K3xIdt + K4xSOC 〔OCV)…(3)
對電流累計值^dt乘以充電效率K3的結果為式(3)的右邊第一項。 另一方面,式(2)的右邊第二項的K4為加權系數,SOC(OCV)定義在 圖16所示那樣的映射上。
但是,如從圖14可知那樣,在soc接近oy。的區(qū)域和接近ioo。/。的區(qū)
域中,當SOC變化時OCV變化較大,但在圖14的中央的平坦的部分中, 即使soc變化ocv也不怎么發(fā)生變化。因此,在這樣的區(qū)域中,根據 ocv來推定soc的誤差變大,具有不可靠性。
因此,反映為在圖14中求得的SOC(OCV)上乘以圖16所示那樣的 加權系數K4來進行推定的SOC。因此,在SOC為Y% (例如20%) ~ Z% (例如70% )的期間,幾乎不反映圖14的根據開路電壓OCV求得的 SOC,通過圖13的電流累計來推定SOC。
并且,當SOC超過Z。/。(例如70%)時,使加權系數K4增大,反映根據開路電壓ocv求得的soc。例如,即佳是在基于電流累計的soc推
定中產生誤差、得到了少于實際的soc的推定值的情況下,也能夠在接近
100%的一側,OCV增大,所以才艮據式(3) , SOC也對應地增大,因此
soc推定值到達充電停止閾值,從而使充電停止。因此,能夠在滿充電附 近防止soc的推定值被推定得少于實際的soc,防止實際的soc超過上 限值、電池發(fā)生過充電。
另外,在推定處理B中,也應對考慮放電。因此,當SOC低于Y。/。 (例如20%)時,^iff權系數K4增大,反映根據開路電壓OCV求得的 SOC。例如,即使是在基于電流累計的SOC推定中產生誤差、得到了多 于實際的SOC的推定值的情況下,也能夠在接近0%的一側,ocv減少, 所以根據式(3), SOC也相應地減少,因此SOC推定值到達停止放電閾
值,從而使放電停止。因此,能夠在soc管理值下限附近,防止soc的 推定值被推定得多于實際的soc,防止實際的soc低于下限值、電池發(fā) 生ii放電。
進行上述的推定處理A后的結果,在執(zhí)行外部充電時,如圖4所示那 樣推定SOC。即,在圖4的時刻0 tl,首先從電池進行》文電,實施SOC 復位處理。然后,在開始對電池進行充電時,在時刻tl t2,主要基于電 流累計處理來推定SOC,當SOC超過X。/。(例如80%)時,基于電流累
計處理和電池的開路電壓ocv來推定soc。
圖17是圖15示出的系數K2的變形例。
如圖17所示那樣,即使在推定處理A中,也可以在SOC接近0的 W% (例如1%)以下的區(qū)域中,使系數K2增加。在該情況下,圖16和 圖17的關系優(yōu)選為W<Y、且Z〈X。
參照圖1再次概拾沈明以上的實施方式1。實施方式1中的車輛用電 源裝置包括蓄電裝置(電池B1或者B2);充電裝置(充電器6、升壓 轉4灸器12A、 12B、以及變換器14、 22),其被構成能夠進行內部充電動 作和外部充電動作,所述內部充電動作是利用由車載發(fā)電機(電動發(fā)電機 MG1或者MG2)發(fā)電產生的電力來對蓄電裝置進行充電,所述外部充電動作是與車輛外部的電源8連結、對蓄電裝置進行充電;以及控制裝置30, 其對蓄電裝置的充電狀態(tài)進4亍檢測,并且進行充電裝置的控制??刂蒲b置 執(zhí)^f亍第 一推定處理和第二推定處理,所述第一推定處理是在克電裝置中進 行內部充電動作的情況下推定蓄電裝置的充電狀態(tài),所述第二推定處理是 在充電裝置中進行外部充電動作的情況下推定蓄電裝置的充電狀態(tài)。
優(yōu)選的是,車載發(fā)電機(MG1)接受來自車載內燃機(發(fā)動機4)的 動力來進行發(fā)電,充電裝置為了在車輛的行駛中使蓄電裝置的充電狀態(tài)收 斂于目標值而執(zhí)行內部充電動作。
優(yōu)選的是,車載發(fā)電機(MG2)在車輪制動時進行再生動作,充電裝 置在車輛的行駛中執(zhí)行內部充電動作。
如圖5所示,優(yōu)選的是,控制裝置執(zhí)行復位動作(S4),該復位動作 是在選擇了執(zhí)行外部充電動作的情況下,在外部充電動作(S6、 S7)之前, 使蓄電裝置放電,將蓄電裝置的充電狀態(tài)設定成預定狀態(tài)。
如圖7所示,更為優(yōu)選的是,車輛用電源裝置還具^L定蓄電裝置的 放電電力上限值與蓄電裝置的充電狀態(tài)的關系的映射。映射包括車輛行 駛時參照的第一映射(fl (SOC));和執(zhí)行復位動作時參照的第二映射 (f2 (SOC)),該第二映射相比于第一映射而緩和了充電狀態(tài)下限側的 放電電力上限值。
優(yōu)選的是,車輛用電源裝置還具備對流入蓄電裝置的電流進行檢測的 電流檢測部(IIA、 11B);和對蓄電裝置的電壓進行檢測的電壓檢測部 (IOA、 IOB)。如圖12所示,第一推定處理(S43)中,對第一運算結果 和笫二運算結果乘以預定的加權系數(K2)后進行相加,所述第一運算結 果是對由電流檢測部檢測出的電流進行累計來推定充電狀態(tài)的運算結果, 所述第二運算結果^^艮據由電壓檢測部檢測出的電壓來推定充電狀態(tài)的運 算結果。第二推定處理(S45)中,對第一運算結果和第二運算結果乘以與 第一推定部不同的加權系數(K4)后進行相加。
在實施方式1中,如上述那樣進行SOC的推定處理,因此能提高SOC 的精度。因此,在進行外部充電時,能夠進行充電直到接近電池性能上限,能夠延長利用電池的電力的可行駛距離。
[實施方式2J
在實施方式l中,為了進行soc的推定而將電池的開路電壓ocv用
作參數。
圖18是用于說明電池電壓VB和開路電壓OCV的關系的圖。 參照圖18,在對電池進行充電時,因為電池的內部電阻的影響,開路 電壓OCV無法進行直接測定。因此,根據OCV-VB-RI的公式來算出 OCV。其中,VB表示電池的端子間電壓,R表示電池的內部電阻,I表示 電池電流。
并且,將算出的OCV輸入到圖14示出的映射(以下稱為OCV映射), 得到對應的SOC。其中,OCV映射因電池的劣化、存儲器效果等而時時 刻刻都在發(fā)生變化。因此,為了更高精度地推定SOC,優(yōu)選也對應電池的
現狀的特性來重新生成ocv映射。
在實施方式2中,著眼于在執(zhí)行外部充電時利用恒定的電流來進行充 電、從而能夠相比于通常行駛時而提高SOC推定的精度,OCV映射在外 部充電時進行更新。
圖19是表示在實施方式2中執(zhí)行的OCV映射的生成處理的流程圖。
參照圖19,首先在步驟S61中執(zhí)行SOC復位。關于SOC復位,已經 利用圖8的流程圖進行了說明,因此不重復說明。
當步驟S61的SOC復位結束時,在步驟S62中執(zhí)行利用恒定電流的 外部充電,在步驟S63中對電池電壓VB和電池電流I進行測定。并且, 在步驟S64中,基于OCV-VB-IR的公式來算出開路電壓OCV。
接著,在步驟S65中進行OCV映射的登錄。在執(zhí)行外部充電時,如 實施方式1的圖7說明的那樣,從開始時到SOC為80%為止,主要根據 電流累計來求得SOC。使該SOC和算出的OCV對應地存儲在存儲器27 中。并且,在步驟S66中判斷SOC是否變?yōu)轭A定的閾值SOC (F)以上。 閾值SOC (F)是相當于完成充電的目標的充電狀態(tài)的值。
在步驟S66中,在SOC還未到達閾值SOC ( F )的情況下,處理返回
23到步驟S62,再次執(zhí)行步驟S62 S65的處理。在步驟S66中,在SOC > SOC (F)成立的情況下,處理iiyV到步驟S67。在步驟S67中停止充電。 此時,在存儲器27內生成表示適應當前時刻的電池的狀態(tài)(劣化、記憶效 應等的狀態(tài))的OCV和SOC的關系的新映射。因為是進行SOC復位、 積累的誤差被復位、然后進行穩(wěn)定的恒定電流充電而生成的映射,因此精 度也較好。
因此,在步驟S68中,為了從下次開始進行參照而更新OCV映射, 在步驟S69中結束處理。 [實施方式2的變形例J
在更新OCV映射時,也能夠用其他的方法來求得OCV。 圖20是用于說明OCV和電池電流的充放電的關系的圖。 參照圖20,當電池中沒有流過電流時,電池的端子間電壓為OCV。
與此相對,當使電流流入電池而進行充電時,發(fā)現電池的端子間電壓會增
加內部電阻R和充電電流Tf的積的電壓RI。相反地,當使電池放電時,會
發(fā)現端子間電壓減少電壓RI。
因此,利用與充電電流相同大小的電流來進行短時間的電池的放電。
這樣,充電時的電池電壓和i文電時的電池電壓的正中間為OCV。
充電時,提供一定時間的放電脈沖(3秒、5秒或者10秒左右),由
此能夠在進行充電的同時對ocv進行觀測。
圖21是表示實施方式2的變形例中執(zhí)行的OCV映射的生成處理的流 程圖。
參照圖21,首先在步驟S81中執(zhí)行了 SOC復位之后,在步驟S82中 利用電流iO來執(zhí)行電流充電。并且,在步驟S83中測定電池電壓VB( + )。 接著,在步驟S84中施加一定時間(3秒 10秒左右)的放電脈沖。放電 時的電流-i0的大小與充電時的電流+i0的大小相同、其方向不同。并且, 在步驟S85中,對放電時的電池電壓VB (-)進行測定。
圖22是用于說明重復充電和放電的狀況的波形圖。
參照圖21、圖22,在時刻tl之前,利用充電電流+i0進行步驟SM的充電。并且,在即將到達時刻tl之前,對步驟S83的電壓VB ( + )進行 測定。該電壓VB ( + )為OCV+i0 . R。其中,R為此時的電池的內部電 阻。
在時刻tl t2,執(zhí)行步驟S84的放電。放電電流被設定為-i0。并且, 在即將到達時刻t2之前,對步驟S85的電池電壓VB(-)進行測定。該電 壓VB (-)為OCV-i0 R。
并且,之后在步驟S86中,通過(VB ( + )+VB (-) )/2的運算來求 得OCV。根據這個方法,即使電池的內部電阻R由于劣化等發(fā)生變化, 也能夠正確求得OCV。
并且,在步驟S87中,登錄OCV映射的數據。在執(zhí)行外部充電時, 如實施方式1的圖7說明的那樣,從開始時到SOC為80%的期間,主要 通過電流累計來求得SOC。使該SOC和算出的OCV對應地存儲在存儲器 27中。并且,在步驟S88中,判斷SOC是否變?yōu)轭A定的閾值SOC (F) 以上。閾值SOC (F)是與完成充電的目標的充電狀態(tài)相當的值。
在步驟S88中,在SOC還未到達SOC (F)的情況下,處理返回到步 驟S82,再次執(zhí)行步驟S82 S87的處理。在步驟S88中,在SOOSOC (F)已成立的情況下,處理進入到步驟S89。在步驟S89中停止充電。此 時,在存儲器27中生成表示符合當前時刻的電池的狀態(tài)(劣化、記憶效應 等的狀態(tài))的OCV和SOC的關系的新映射。因為是進行SOC復位、并 且進行恒定電流充電而生成的映射,另外,也沒有受到內部電阻R的變動 的影響,因此精度較好。
因此,在步驟S90中,為了從下次開始進行參照而更新OCV映射, 在步驟S91中結束處理。
需i兌明的是,可以合并圖21、圖22中說明的充》丈電處理來對內部電 阻的變化進行檢測。
圖23是用于說明推定內部電阻R的方法的圖。
參照圖23^L為在充電時,電池端子間電壓為VB1、充電電流為IB1 (其中181>0),在緊接著的放電時,電池端子間電壓為VB2、充電電流為IB2 (其中IB1〈0)。這樣,內部電阻R能夠通過下式(4)來求得。 R= (VB1-VB2) / (IB1-IB2) ... (4)
這樣,在進行外部充電時合并圖21的步驟S86的運算來檢測內部電阻 R。在利用圖22示出的值進行充放電的情況下,R- (VB ( + ) -VB (-)) /(i0x2)。求得該內部電阻R的運算可以只在充電中的某時刻進行一次, 也可以每次執(zhí)行步驟S86時進行。在每次執(zhí)行步驟S86時進行的情況下, 能夠也生成表示SOC和內部電阻R的關系的映射。
這樣求得的最新的內部電阻R例如可以用于如下情況為了進行行駛 中的SOC的推定,對于電池電壓VB加減運算內部電阻R和充放電電流I 的積,由此求出開路電壓OCV。
在以上的實施方式中,示例了適用于圖1示出那樣的混合動力汽車的 情況。
例如,在圖1中,在車輛上搭載有2個電池B1、 B2,可以控制為只對 電池B1、 B2的一方進4亍外部充電,也可以控制為對電池B1、 B2兩者進 行外部充電。例如,對升壓轉換器12A進行恒定電壓控制使得電壓VH變 成恒定電壓,升壓轉換器12B進行恒定電流控制使得電流I2變成恒定電流。 當適當調節(jié)電流I2時,則能夠對電池B1、 B2的一個電池充入來自充電器 6的充電電流Icg,也能夠對兩者進行均等的充電。
另外,本實施方式公開的發(fā)明,即使是其他結構的車輛,只要是安裝 有能夠進行外部充電的蓄電裝置的車輛就可以適用。例如,本實施方式公
合動力汽車,或者即使是未安裝有發(fā)動機的電動汽車也可以進行適用。
應該認為,本次公開的實施方式,在所有方面都只是例示而并非限制 性的內容。本發(fā)明的范圍并不是由上述的說明而是由權利要求所表示,包 括與權利要求同等的含義和范圍內的所有變更。
權利要求
1.一種車輛用電源裝置,具備蓄電裝置(B1、B2);充電裝置(6、12A、12B、14、22),其被構成能夠進行內部充電動作和外部充電動作,所述內部充電動作是利用由車載發(fā)電機(MG1、MG2)發(fā)電產生的電力來對所述蓄電裝置進行充電,所述外部充電動作是與車輛外部的電源(8)連結、對所述蓄電裝置進行充電;以及控制裝置(30),其對所述蓄電裝置的充電狀態(tài)進行檢測,并且進行所述充電裝置的控制,所述控制裝置執(zhí)行第一推定處理和第二推定處理,所述第一推定處理是在所述充電裝置中進行所述內部充電動作的情況下推定所述蓄電裝置的充電狀態(tài),所述第二推定處理是在所述充電裝置中進行所述外部充電動作的情況下推定所述蓄電裝置的充電狀態(tài)。
2. 根據權利要求l所述的車輛用電源裝置,其中, 所述車載發(fā)電機(MG1)接受來自車載內燃機(4)的動力來進行發(fā)電,所述充電裝置,為了在車輛的行駛中使所述蓄電裝置的充電狀態(tài)收斂 于目標值而執(zhí)行所述內部充電動作。
3. 根據權利要求l所述的車輛用電源裝置,其中, 所述車載發(fā)電才幾(MG2)在車輪制動時進行再生動作, 所述充電裝置在車輛的行駛中執(zhí)行所述內部充電動作。
4. 根據權利要求l所述的車輛用電源裝置,其中, 所述控制裝置執(zhí)行復位動作,該復位動作是在選擇了執(zhí)行所述外部充電動作的情況下,在所述外部充電動作之前,使所述蓄電裝置放電,將所 述蓄電裝置的充電狀態(tài)設定成預定狀態(tài)。
5,根據權利要求4所述的車輛用電源裝置,其中,還具備j現定所述蓄電裝置的放電電力上限值與所述蓄電裝置的充電狀態(tài)的關系的映射,所述映射包括車輛行駛時參照的第一映射(fl (SOC));和執(zhí)行所述復位動作時參照的第二映射(f2 (SOC),該第二映射相比于所述第一映射而緩和了充電狀態(tài)下限側的放電電力上限值。
6. 根據權利要求1~5的任一項所述的車輛用電源裝置,其中,還具備對流入所述蓄電裝置的電流進行檢測的電流檢測部(IIA、 11B);和對所述蓄電裝置的電壓進行檢測的電壓檢測部(IOA、 10B),所述第一推定處理中,對第一運算結果和第二運算結果乘以預定的加權系數后進行相加,所述第 一運算結果是對由所述電流檢測部檢測出的電流進行累計來推定充電狀態(tài)的運算結果,所述第二運算結果是根據由所述電壓檢測部檢測出的電壓來推定充電狀態(tài)的運算結果,所述第二推定處理中,對所述第一運算結果和所述第二運算結果乘以與所述第 一推定部不同的加權系數后進行相加。
7. —種車輛用電源裝置的蓄電裝置的充電狀態(tài)推定方法,所述車輛用電源裝置具備蓄電裝置和充電裝置,所述充電裝置被構成為能夠進行內部充電動作和外部充電動作,所述內部充電動作是利用由車載發(fā)電機發(fā)電產生的電力來對所述蓄電裝置進行充電,所述外部充電動作是與車輛外部的電源連結、對所述蓄電裝置進行充電,該充電狀態(tài)推定方法包括第一推定步驟,在所述充電裝置中進行所述內部充電動作的情況下,推定所述蓄電裝置的充電狀態(tài);和第二推定步驟,在所述充電裝置中進行所述外部充電動作的情況下,推定所述蓄電裝置的充電狀態(tài)。
8. 根據權利要求7所述的充電狀態(tài)推定方法,其中,所述車栽發(fā)電機接受來自車載內燃機的動力來進行發(fā)電,所述充電裝置,為了在車輛的行駛中使所述蓄電裝置的充電狀態(tài)收斂于目標值而執(zhí)行所述內部充電動作。
9. 根據權利要求7所述的充電狀態(tài)推定方法,其中,所述車載發(fā)電機在車輪制動時進行再生動作,所述充電裝置在車輛的行駛中執(zhí)行所述內部充電動作。
10. 根據權利要求7所述的充電狀態(tài)推定方法,其中,還包括復位步驟,該步驟在選擇了執(zhí)行所述外部充電動作的情況下,在所述外部充電動作之前,使所述蓄電裝置放電,將所述蓄電裝置的充電狀態(tài)設定成預定狀態(tài)。
11. 根據權利要求10所述的充電狀態(tài)推定方法,其中,所述車輛用電源裝置還具M定所述蓄電裝置的放電電力上限值與所述蓄電裝置的充電狀態(tài)的關系的映射,所述映射包括車輛行駛時參照的第一映射;和第二映射,其相比于所述第一映射而緩和了充電狀態(tài)下限側的放電電力上限值,所述復位步驟中參照所述第二映射使所述蓄電裝置放電。
12. 根據權利要求7 11的任一項所述的充電狀態(tài)推定方法,其中,所述車輛用電源裝置還具備對流入所述蓄電裝置的電流進行檢測的電流檢測部;和對所述蓄電裝置的電壓進行檢測的電壓檢測部,所述第一推定步驟中,對第一運算結果和第二運算結果乘以預定的加權系數后進行相加,所述第 一運算結果是對由所述電流檢測部檢測出的電流進行累計來推定充電狀態(tài)的運算結果,所述第二運算結果是根據由所述電壓檢測部檢測出的電壓來推定充電狀態(tài)的運算結果,所述第二推定步驟中,對所述第一運算結果和所述第二運算結果乘以與所述第 一推定部不同的加權系數后進行相加。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛用電源裝置,具備電池(B1、B2);充電裝置(充電器(6)、升壓轉換器(12A、12B)、變換器(14、22)),其被構成為能夠進行內部充電動作和外部充電動作,所述內部充電動作是利用由電動發(fā)電機(MG1、MG2)發(fā)電產生的電力來進行充電,所述外部充電動作是與車輛外部的電源(8)連結來進行充電;以及控制裝置(30),其對電池(B1、B2)的充電狀態(tài)進行檢測,并且進行充電裝置的控制??刂蒲b置(30)執(zhí)行第一推定處理和第二推定處理,所述第一推定處理是在內部充電動作時推定充電狀態(tài),所述第二推定處理是在外部充電動作時推定充電狀態(tài)。
文檔編號G01R31/36GK101687465SQ200880020650
公開日2010年3月31日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權日2007年6月20日
發(fā)明者市川真士 申請人:豐田自動車株式會社