專利名稱：電源裝置以及具備其的車輛、和電源裝置的充放電控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對組合多個二次電池而成的電池組與負載之間的連接狀態(tài)進行 控制的電源裝置以及具備該電源裝置的車輛、和電源裝置的充放電控制方法，特別涉及在 通過變換器將來自電池組的直流功率變換為交流功率來供給電動機來行駛的電動車輛中， 對電池組和變換器之間的連接狀態(tài)進行控制的技術(shù)，該電池組作為搭載于電動汽車(PEV)、 混合(hybrid)式電動汽車(HEV)、具有燃料電池和二次電池的混合式電動汽車等電動車輛 的驅(qū)動用動力源。
背景技術(shù)：
近年，考慮到環(huán)境問題，對發(fā)動機(engine)和電動機(motor)進行有效地組合來 行駛的混合動力車輛被實用化。這種混合動力車輛搭載可以充放電的電池組，一方面在啟 動時和加速時向電動機供給電力來產(chǎn)生驅(qū)動力，另一方面在下坡和制動時等將車輛的動能 作為功率回收。提出了用于在這樣的混合動力車輛中，通過來自商用電源等外部電源的電力對搭 載的電池組進行充電的結(jié)構(gòu)。若是像這樣通過由外部電源對電池組預(yù)先充電，進行上下班 或購物等較短距離的行駛，則可以將內(nèi)燃機保持在停止狀態(tài)而行駛，因此提高綜合的燃料 消耗效率成為可能。這種行駛模式也稱為EV(Electronic Vehicle)行駛模式。為了提高在這種EV行駛模式中的行駛性能，希望能更加提高電池組的充放電能 力。因為電池組會由于過放電和過充電而劣化，所以將電池組維持在適當?shù)氖Ｓ嗳萘?也 稱乂￡1切Of Charge (SOC)或電池的充電量、充電狀態(tài)值等。以下也稱“S0C”)是很重要的。作為提高蓄電池的SOC的推定精度的方法，提出了專利文獻1。根據(jù)該技術(shù)，如圖 8所示，車輛首先在EV行駛模式中開始行駛(時刻tl)。在此，若對第1蓄電部BATl發(fā)出 復位請求(S0C1復位請求)，則以對第1蓄電部BATl積極地進行放電的方式進行電流控制。 在成為能夠通過外部電源充電的狀態(tài)的時刻T2以后，在作為復位對象的第1蓄電部BATl 的放電電流維持在固定電流值，并且不是復位對象的第2蓄電部BAT2由至少包含第1蓄電 部BAT1的放電電流的充電電流予以充電。此后，若在時刻T3第1蓄電部BAT1的電池電壓 (放電電壓)出現(xiàn)了特征點，則在該時刻T3的時點，第1蓄電部BATl的SOC的推定值被復 位為預(yù)先規(guī)定的基準值。通過這樣的控制，可以提高蓄電部的SOC的推定精度。專利文獻1 JP特開2008-312381號公報然而，因為SOC的推定有限度，所以若只依據(jù)運算出的SOC來進行EV行駛模式和 HEV行駛模式的切換，則精度有限。特別是，即使SOC的運算推定值與實際的SOC的誤差微 小，但通過長時間的使用則誤差積累而變大。若SOC的運算值的誤差變大，則正確的控制變 得困難，結(jié)果既存在對電池組進行負擔變大的充放電控制的危險，損害電池壽命的危險也 變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決以往的這種問題點而作。本發(fā)明的主要目的在于提供一種可以在 恰當?shù)臅r點變更充放電電流限制值來實現(xiàn)減輕電池組的負擔的電源裝置和具備該電源裝 置的車輛以及電源裝置的充放電控制方法。為了達成上述目的，本發(fā)明的第1側(cè)面所涉及的電源裝置，具備電池組，其可以 充放電；充放電控制單元，其用于控制向所述電池組的充放電；電流檢測單元，其用于檢測 對所述電池組通電的充放電電流；和電池容量運算單元，其用于根據(jù)由所述電流檢測單元 檢測出的充放電電流推定所述電池組的剩余容量，并且所述充放電控制單元可以以如下方 式對控制充放電的控制模式進行切換在由所述電池容量運算單元推定出的剩余容量比預(yù) 先設(shè)定的規(guī)定控制上限值高的情況下，設(shè)為禁止充電的充電禁止模式；在該剩余容量比設(shè) 定得比該控制上限值低的規(guī)定的控制下限值低的情況下，設(shè)為禁止放電的放電禁止模式； 在該剩余容量比以設(shè)定于該控制上限值和控制下限值之間的規(guī)定狀態(tài)值為中心的一定范 圍的上限值高的情況下，設(shè)為容許模式，其規(guī)定充放電電流限制值以使得容許規(guī)定時間內(nèi) 的放電量超過充電量的充放電；在該剩余容量比該一定范圍的上限值低的情況下，設(shè)為限 制模式，其限制充放電電流以使得在以該規(guī)定狀態(tài)值為中心的一定范圍內(nèi)維持剩余容量。 由此，通過根據(jù)剩余容量對控制充放電電流的控制模式進行切換，可以在進行恰當?shù)膭幼?的同時，對電池組進行過充電、過放電的保護從而實現(xiàn)長壽命化。另外，第2側(cè)面所涉及的電源裝置，所述充放電控制單元可以容許規(guī)定時間內(nèi)的 放電電流的累計值比充電電流的累計值大的電流值作為所述容許模式中的充放電電流限 制值。由此，容許在容許模式中的放電比充電大的控制，可以在電池組不發(fā)生過充電、過放 電的范圍內(nèi)有效地利用電力。并且，第3側(cè)面所涉及的電源裝置，所述充放電控制單元可以進行充放電控制，使 在所述容許模式中的放電電流的時間變化量比充電電流的時間變化量大。由此，容許在容 許模式中的放電比充電大的控制，可以在電池組不發(fā)生過充電、過放電的范圍內(nèi)有效地利 用電力。并且，第4側(cè)面所涉及的電源裝置，所述充放電控制單元可以進行充放電控制使 在限制模式中的放電電流的時間變化量比在所述容許模式中的放電電流的時間變化量小。 由此，在限制模式中比容許模式更加抑制放電量從而可以防止過放電并保護電池組。并且，第5側(cè)面所涉及的電源裝置，還可以具備電源側(cè)通信單元，其用于根據(jù)由所 述電池容量運算單元推定出的所述電池組的剩余容量，對電力供給對象設(shè)備側(cè)進行所述充 放電電流限制值的通信。由此，可以根據(jù)電源裝置側(cè)的控制模式的變更，向電力供給對象設(shè) 備側(cè)通知可以利用的電流。例如，在檢測出剩余容量比一定范圍的上限值低的狀態(tài)后，向電 力供給對象設(shè)備側(cè)通知限制于可以維持該規(guī)定狀態(tài)值的低充放電電流限制值。并且，第6側(cè)面所涉及的電源裝置，還可以具備外部連接開關(guān)，其能夠?qū)⑺鲭姵?組與外部的充電裝置電連接。由此，電池組的充電不僅可以從內(nèi)部的電池組進行，還可以從 外部的電源裝置進行。并且，第7側(cè)面所涉及的電源裝置，所述電源裝置為車輛用的電源裝置，可以將所 述容許模式作為EV行駛模式，可以將所述限制模式作為HEV行駛模式。由此，可以在對電 池組不施加負載的恰當?shù)臅r點進行所謂插入式混合動力車輛中的EV行駛模式和HEV行駛模式的切換，可以得到可長期地高可靠性地使用的利處。并且，第8側(cè)面所涉及的電源裝置，可以將所述控制上限值作為所述電池組的滿 充電狀態(tài)的80%以上。并且，第9側(cè)面所涉及的電源裝置，可以將所述規(guī)定狀態(tài)值作為所述電池組的滿 充電狀態(tài)的50 %以下。由此，特別在以HEV行駛模式中的適當?shù)腟OC約50 %來切換行駛模 式成為可能，在EV ·插入控制上變得有效。并且，第10側(cè)面所涉及的電源裝置，可以將所述限制上限值作為20Ah 60Ah。并且，第11側(cè)面所涉及的電源裝置，可以將所述規(guī)定狀態(tài)值作為2Ah 10Ah。并且，具備第12側(cè)面所涉及的電源裝置的車輛，可以具備上述電源裝置。并且，第13側(cè)面所涉及的電源裝置的充放電控制方法，為電源裝置的充放電控制 方法，該電源裝置具備電池組，其可以充放電；充放電控制單元，其用于控制向所述電池 組的充放電；電流檢測單元，其用于檢測對所述電池組通電的充放電電流；和電池容量運 算單元，其用于根據(jù)由所述電流檢測單元檢測出的充放電電流推定所述電池組的剩余容 量，該充放電控制方法可以包括以下步驟對由所述電池容量運算單元推定出的剩余容量 和預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的控制上限值進行比較，在比該控制上限值高的情況下，禁止充電的步 驟；對該剩余容量和設(shè)定得比該控制上限值低的規(guī)定的控制下限值進行比較，在比該控制 下限值低的情況下，禁止放電的步驟；對該剩余容量和以設(shè)定于該控制上限值和控制下限 值之間的規(guī)定狀態(tài)值為中心的一定范圍的上限值進行比較，在比該一定范圍的上限值高的 情況下，進行容許規(guī)定時間內(nèi)的放電量超過充電量的充放電的充放電控制的步驟；和在比 該一定范圍的上限值低的情況下，限制充放電電流以使得在以該規(guī)定狀態(tài)值為中心的一定 范圍內(nèi)維持剩余容量的步驟。由此，通過根據(jù)剩余容量對控制充放電電流的控制模式進行 切換，可以在進行恰當?shù)膭幼鞯耐瑫r保護電池組從而實現(xiàn)長壽命化。并且，第14側(cè)面所涉及的電源裝置的充放電控制方法，還可以包括在電力供給對 象設(shè)備的停止中與外部的充電裝置電連接來進行所述電池組的充電的步驟。


圖1是表示具備實施例1所涉及的電源裝置的車輛的模塊圖。圖2是表示了圖1的詳細內(nèi)容的模塊圖。圖3是表示基于電源裝置的充放電控制方法的SOC的時間變化的坐標圖。圖4是表示充放電控制方法的流程圖。圖5是表示規(guī)定的限制值的關(guān)系的示意圖。圖6是表示在用發(fā)動機和電動機行駛的混合動力車輛中搭載電源裝置的例子的 模塊圖。圖7是表示在只用電動機行駛的電動汽車中搭載電源裝置的例子的模塊圖。圖8是表示以往的SOC時間變化的一個例子的坐標圖。(符號的說明)100…電源裝置100BU00C…電池系統(tǒng)3…電動機6
5..逆變器6..發(fā)動機7..發(fā)動機控制器8..車輛控制器10 電池組12 電源控制器13 充放電控制單元14 電流檢測單元15 電池容量運算單元16 電源側(cè)通信單元93 電動機94 發(fā)電機95..DC/AC逆變器96 發(fā)動機CAEV、HV…車輛Sff 外部連接開關(guān)CD 充電裝置
具體實施例方式以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。但是，以下所示的實施方式是舉例 說明為了將本發(fā)明的技術(shù)思想具體化的電源裝置和具備該電源裝置的車輛以及電源裝置 的充放電控制方法的例子，而本發(fā)明的電源裝置和具備該電源裝置的車輛以及電源裝置的 充放電控制方法不特定于以下例子。另外，權(quán)利要求的范圍中所指的部件絕不特定于實施 方式的部件。特別是實施方式中所記載的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對的配置等，只 要沒有特定的記述，就不是將本發(fā)明的范圍只限定于它們的意思，而只不過是說明例。另 外，附圖所示的部件的大小和位置關(guān)系等存在為了明確說明而夸大的情況。并且，在以下的 說明中，同樣的名稱、符號表示同樣或同質(zhì)的部件，適當?shù)厥÷栽敿氄f明。并且，構(gòu)成本發(fā)明 的各要素，可以作為用同一部件構(gòu)成多個要素從而由一個部件兼做多個要素的形態(tài)，反之 也可以將一個部件的機能用多個部件分擔來實現(xiàn)。另外，在一部分的實施例、實施方式中說 明的內(nèi)容，有的可以利用于其他的實施例、實施方式等?；趫D1 圖5對實施例1所涉及的電源裝置和充放電控制方法進行說明。在本 例中，對將電源裝置應(yīng)用于車輛(混合動力車輛)的例子進行說明。在這些圖中，分別表示 如下內(nèi)容圖1是具備實施例1所涉及的電源裝置的車輛的模塊圖，圖2是表示了圖1的詳 細內(nèi)容的模塊圖，圖3是表示基于電源裝置的充放電控制方法的SOC的時間變化的坐標圖， 圖4是表示充放電控制方法的流程圖，圖5是表示規(guī)定的限制值的關(guān)系的示意圖。這些圖 所示的電源裝置100具備可以充放電的電池組10和用于控制電源裝置100的電源控制器 12。該電源裝置100構(gòu)成向車輛CA的電動機3提供驅(qū)動電力的電池系統(tǒng)。電源控制器12如圖2所示，作為如下部件發(fā)揮作用充放電控制單元13，其用于 控制向電池組10的充放電；電流檢測單元14，其用于檢測對電池組10進行通電的充放電電流；電池容量運算單元15，其用于根據(jù)由電流檢測單元14檢測出的充放電電流來推定電 池組10的剩余容量；和電源側(cè)通信單元16，其用于根據(jù)由電池容量運算單元15推定出的 電池組10的剩余容量，對電力供給對象設(shè)備即車輛本體側(cè)進行充放電電流限制值的通信。另外，車輛CA如圖1所示，具備逆變器5，其將從電源裝置100輸出的直流功率變 換為交流功率；電動機3，其由通過逆變器5變換后的交流功率以及發(fā)動機6的動力驅(qū)動； 發(fā)動機6，其用于驅(qū)動電動機3和車輪；發(fā)動機控制器7，其控制發(fā)動機6的動作；和車輛控 制器8，其控制車輛CA的動作。(車輛控制器8)車輛控制器8根據(jù)輸出要求控制汽油發(fā)動機輸出和電源裝置100的輸出的分配。 另外，車輛控制器8以可以與電源控制器12通信的方式連接，從電源控制器12接受電池組 10的S0C(電池SOC值)和可以利用的充放電電流限制值等信息，并且對電源控制器12發(fā) 送輸出請求等。車輛控制器8在電池SOC值高時，將對電源裝置100的輸出分配得較高。此 時，成為抑制了發(fā)動機的驅(qū)動的EV行駛模式，電源控制器12進行容許電池組10的放電電 流量超過充電電流量的放電過多的控制直到SOC值變?yōu)橐?guī)定值以下。并且，若電源控制器 12檢測出SOC值降低到了規(guī)定值，則切換為保持在固定的SOC值的充放電控制，并且向車輛 控制器8側(cè)傳達控制模式變更及/或充放電電流限制值變更的信息，車輛控制器8切換為 電池驅(qū)動和發(fā)動機驅(qū)動并用的HEV行駛模式。在HEV行駛模式中，控制為SOC處于以規(guī)定 值為中心的一定范圍內(nèi)的充放電電流。若SOC降低并達到規(guī)定的下限控制值，則成為禁止 放電的放電禁止模式?？梢岳脤⒍鄠€作為可以充放電的二次電池的單電池(電池單元)串聯(lián)及/或 并聯(lián)連接作為電池組10。可以適當?shù)乩娩囯x子電池和鎳氫電池、鎳鎘電池等作為二次電 池。另外，還可以利用雙電層電容器等蓄電元件作為除此之外的電貯存要素，在本說明書中 包括這些電貯存要素都稱為電池組。在圖2所示的例子中，將大部分的單電池串聯(lián)連接構(gòu)成電池組10。單電池與溫度 傳感器連接，由溫度傳感器檢測出的溫度信號被送出到電源控制器12側(cè)。溫度傳感器除了 可以設(shè)置于所有的單電池之外，也可以只設(shè)置于一部分單電池使其代表電池溫度。電池組 10通過接觸器(contactor)與逆變器5連接。此外，電池組10的正極側(cè)連接有預(yù)充(pre charge)用的電阻和接觸器。在本例中，逆變器5設(shè)置于車輛本體側(cè)。不過，也可以作為在 電源裝置側(cè)設(shè)置逆變器的結(jié)構(gòu)。逆變器5將電池組10的直流功率變換為交流功率并供給 電動機3。另一方面，電池組10與用于和外部的充電裝置⑶電連接的外部連接開關(guān)SW連 接。通過在車輛CA的停止中將外部連接開關(guān)SW設(shè)為閉合狀態(tài)(ON)，可以從外部電源對電 池組10進行充電。充電完成后，將外部連接開關(guān)SW置為打開狀態(tài)(OFF)從而將充電裝置 CD從電源裝置100斷開。可以利用商用電源和充電站等作為這樣的外部充電裝置CD。作 為典型可以列舉用家庭用的單相交流的商用電源充電的插入式(Plug-in)混合動力車輛。 像這樣，電源裝置100使用對電池組10充電的電量來提供車輛驅(qū)動用的電力。圖2所示的電源控制器12具備溫度傳感器輸入單元，其接受來自連接于電池組 10的溫度傳感器的輸出；電壓傳感器輸出單元，其接受電池電壓的傳感器輸出；電流傳感 器輸入單元，其相當于電流檢測單元14，接受電流傳感器的傳感器輸出；電池容量運算單8元15，其運算電池的剩余容量；充放電控制單元13，其用于控制向電池組10的充放電電流； 和電源側(cè)通信單元16，其為用于進行與車輛控制器8的通信的通信接口。(電池容量運算單元15)電池容量運算單元15連續(xù)地推定蓄電池的充電狀態(tài)(SOC =State OfCharge)。SOC 可以表示為電池組的充電量的絕對值(單位[A*h]等)或充電量相對于電池組的充電容量 的比率(0 100%)。在此，電池容量運算單元15根據(jù)電池組的充放電量的累計值依次運 算S0C。充放電量的累計值可以通過對對應(yīng)的電池組的電池電壓和電池電流的積(功率) 在時間上進行積分而得到。(充放電控制單元13)(控制模式)充放電控制單元13將向電池組10的充放電電流控制為充放電電流限制值以下。 該充放電控制單元13對預(yù)先設(shè)定的規(guī)定剩余容量和由電池容量運算單元15運算出的剩余 容量進行比較來切換控制模式。充放電電流限制值根據(jù)控制模式而變化?；趫D5的表示 限制值的坐標圖以及圖4的流程圖對此情況進行說明。首先在步驟Sl對電池組的剩余容量，即SOC是否為控制上限值以上進行判定。在 SOC比控制上限值高的情況下，進入步驟S1-2，作為禁止充電的充電禁止模式。在此情況下 停止充放電并終止處理，例如判定為電池異常并進行警告顯示和業(yè)務(wù)呼叫等。另一方面，在SOC比控制上限制低的情況下進入步驟S2，對SOC是否為控制下限值 以下進行判定。在為以下的情況下進入步驟S2-2，作為禁止放電的放電禁止模式并終止處 理。另外，在SOC比控制下限值大的情況下進入步驟S3，對SOC是否在規(guī)定狀態(tài)值附 近，具體來說，對是否為以規(guī)定狀態(tài)值為中心的一定范圍(士 α的范圍)的上限值(規(guī)定狀 態(tài)值+ α 稱為范圍上限值)以上進行判定。在范圍上限值以上的情況下進入步驟S3-2，作 為容許規(guī)定時間內(nèi)的放電電流量超過充電電流量的充放電的容許模式。在該模式中，因為 容許放電過多，所以SOC逐漸降低。若SOC變得比規(guī)定狀態(tài)值附近低則進入步驟S4,作為減少充放電電流限制值并將 充放電電流限制于該限制值以下，以將剩余容量維持在以規(guī)定狀態(tài)值為中心的一定范圍內(nèi) (從范圍上限值到范圍下限值)的限制模式。圖3表示這種控制模式的切換的結(jié)果SOC隨時間變化的情形的坐標圖。如該圖所 示，首先在車輛驅(qū)動前預(yù)先進行電池組的充電。充電是將外部連接開關(guān)SW置為ON而從外 部的充電裝置CD進行。另外，在緊急時等也可以驅(qū)動車輛的發(fā)電機進行充電。若充電完成，SOC達到控制上限值，則禁止充電。然后車輛被驅(qū)動，若SOC降到比控 制上限值低則移轉(zhuǎn)為容許模式。在容許模式中，容許放電電流比充電電流更大的情況。具 體來說，容許規(guī)定時間內(nèi)的放電電流的累計值比平時充電電流的累計值大的充放電控制。 或，以使在容許模式中的放電電流的時間變化量比充電電流的時間變化量大的方式進行充 放電控制，或者以使在限制模式中的放電電流的時間變化量比在容許模式中的放電電流的 時間變化量小的方式進行充放電控制。在此狀態(tài)下，成為主要由電源裝置進行驅(qū)動的EV行 駛模式。然后，若檢測出SOC變低的狀態(tài)，具體來說為檢測出SOC為范圍上限值以下，則這時通過切換為HEV行駛模式來抑制放電電流量，由此可以防止電池組的過放電并減輕對電 池的負擔。另外，向車輛側(cè)通知這種控制模式的切換和充放電電流限制值的限制，將電動機 和發(fā)動機的驅(qū)動控制變更為恰當?shù)哪Ｊ?。由此，可以實現(xiàn)所謂插入式混合動力車輛中的適 當?shù)腅V行駛模式和HEV行駛模式的切換，可以得到可長期地高可靠性地利用電池組的利 處。作為控制上限值的例子，根據(jù)使用的電池的種類和個數(shù)、連接形態(tài)等，可以設(shè)定于 例如電池組的滿充電狀態(tài)的80%以上或20Ah 60Ah等。另外規(guī)定狀態(tài)值也同樣可以根 據(jù)電池條件等決定，優(yōu)選設(shè)定于電池組的滿充電狀態(tài)的50%以下或者2Ah 10Ah。由此， 特別以在HEV行駛模式中的適當?shù)腟OC約50%來切換行駛模式成為可能，在EV 插入控制 上有效果。另外，也可以用比率來規(guī)定控制上限值和控制下限值、規(guī)定狀態(tài)值，例如在將從 控制下限值到控制上限值的區(qū)間設(shè)為0 100的情況下，也可以將規(guī)定基準值設(shè)定為5 30，優(yōu)選8 20的位置。并且，以規(guī)定基準值為中心的一定范圍可以設(shè)定為例如士(S0C的 5 10% )或者IAh 5Ah等。以上電源裝置可以作為車輛用的電池系統(tǒng)來使用?？梢岳糜冒l(fā)動機和電動機兩 者來行駛的混合動力車輛和插入式混合動力車輛，或者只用電動機行駛的電動汽車等電動 車輛作為搭載電源裝置的車輛，并作為這些車輛的電源來使用。在圖6中表示在用發(fā)動機和電動機兩者來行駛的混合動力車輛中搭載電源裝置 的例子。該圖所示的搭載了電源裝置的車輛HV具備發(fā)動機96和行駛用的電動機93，其 使車輛HV行駛；電池系統(tǒng)100B，其向電動機93提供電力；和發(fā)電機94，其對電池系統(tǒng)100B 的電池進行充電。電池系統(tǒng)100B通過DC/AC逆變器95與電動機93和發(fā)電機94連接。車 輛HV —邊對電池系統(tǒng)100B的電池進行充放電一邊用電動機93和發(fā)動機96兩者來行駛。 在發(fā)動機效率差的區(qū)域，例如加速時和低速行駛時，電動機93被驅(qū)動而使車輛行駛。電動 機93由電池系統(tǒng)100B提供電力而驅(qū)動。發(fā)電機94由發(fā)動機96驅(qū)動，或者由對車輛施加 制動時的再生制動驅(qū)動，從而對電池系統(tǒng)100B的電池進行充電。另外，在圖7中表示在只用電動機行駛的電動汽車中搭載電源裝置的例子。該圖 所示的搭載了電源裝置的車輛EV具備行駛用的電動機93，其使車輛EV行駛；電池系統(tǒng) 100C，其向該電動機93提供電力；和發(fā)電機94，其對該電池系統(tǒng)100C的電池進行充電。電 動機93由電池系統(tǒng)100C提供電力而驅(qū)動。發(fā)電機94由對車輛EV進行再生制動時的能量 驅(qū)動，從而對電池系統(tǒng)100C的電池進行充電。本發(fā)明所涉及的電源裝置和具備該電源裝置的車輛以及電源裝置的充放電控制 方法可以作為能夠切換EV行駛模式和HEV行駛模式的插入式混合電動汽車和混合式電動 汽車、電動汽車等的充放電控制方法適當?shù)乩谩?br> 權(quán)利要求
1.一種電源裝置，其特征在于，具備 電池組，其可充放電；充放電控制單元，其用于控制向所述電池組的充放電； 電流檢測單元，其用于檢測對所述電池組通電的充放電電流；和 電池容量運算單元，其用于根據(jù)由所述電流檢測單元檢測出的充放電電流來推定所述 電池組的剩余容量，所述充放電控制單元以如下方式對控制充放電的控制模式進行切換 在由所述電池容量運算單元推定出的剩余容量比預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的控制上限值高的 情況下，設(shè)為禁止充電的充電禁止模式；在由所述電池容量運算單元推定出的剩余容量比設(shè)定得比該控制上限值低的規(guī)定的 控制下限值還低的情況下，設(shè)為禁止放電的放電禁止模式；在由所述電池容量運算單元推定出的剩余容量比以設(shè)定于該控制上限值和控制下限 值之間的規(guī)定狀態(tài)值為中心的一定范圍的上限值高的情況下，設(shè)為容許模式，該容許模式 規(guī)定充放電電流限制值以使得容許規(guī)定時間內(nèi)的放電量超過充電量的充放電；在由所述電池容量運算單元推定出的剩余容量比該一定范圍的上限值低的情況下，設(shè) 為限制模式，該限制模式限制充放電電流以使得在以該規(guī)定狀態(tài)值為中心的一定范圍內(nèi)維 持剩余容量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述充放電控制單元容許規(guī)定時間內(nèi)的放電電流的累計值比充電電流的累計值大的 電流值作為所述容許模式中的充放電電流限制值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源裝置，其特征在于，所述充放電控制單元進行充放電控制，使在所述容許模式中的放電電流的時間變化量 比充電電流的時間變化量大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任意一項所述的電源裝置，其特征在于，所述充放電控制單元進行充放電控制，使在限制模式中的放電電流的時間變化量比在 所述容許模式中的放電電流的時間變化量小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任意一項所述的電源裝置，其特征在于，還具備電源側(cè)通信單元，其用于根據(jù)由所述電池容量運算單元推定出的所述電池組 的剩余容量，來對電力供給對象設(shè)備側(cè)進行所述充放電電流限制值的通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5的任意一項所述的電源裝置，其特征在于， 還具備外部連接開關(guān)，其能夠?qū)⑺鲭姵亟M與外部的充電裝置電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6的任意一項所述的電源裝置，其特征在于， 所述電源裝置為車輛用的電源裝置；所述容許模式為EV行駛模式； 所述限制模式為HEV行駛模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7的任意一項所述的電源裝置，其特征在于， 所述控制上限值為所述電池組的滿充電狀態(tài)的80%以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8的任意一項所述的電源裝置，其特征在于， 所述規(guī)定狀態(tài)值為所述電池組的滿充電狀態(tài)的50%以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9的任意一項所述的電源裝置，其特征在于， 所述限制上限值為20Ah 60Ah。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10的任意一項所述的電源裝置，其特征在于， 所述規(guī)定狀態(tài)值為2Ah IOAh。
12.—種具備權(quán)利要求1 11的任意一項所述的電源裝置的車輛。
13.一種電源裝置的充放電控制方法，其特征在于， 該電源裝置具備電池組，其可充放電；充放電控制單元，其用于控制向所述電池組的充放電； 電流檢測單元，其用于檢測對所述電池組通電的充放電電流；和 電池容量運算單元，其用于根據(jù)由所述電流檢測單元檢測出的充放電電流來推定所述 電池組的剩余容量；該充放電控制方法包括如下步驟將由所述電池容量運算單元推定出的剩余容量與預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的控制上限值進行 比較，在比該控制上限值高的情況下，禁止充電的步驟；將該剩余容量與設(shè)定得比該控制上限值低的規(guī)定的控制下限值進行比較，在比該控制 下限值低的情況下，禁止放電的步驟；將該剩余容量與以設(shè)定于該控制上限值和控制下限值之間的規(guī)定狀態(tài)值為中心的一 定范圍的上限值進行比較，在比該一定范圍的上限值高的情況下，進行容許規(guī)定時間內(nèi)的 放電量超過充電量的充放電的充放電控制的步驟；和在比該一定范圍的上限值低的情況下，限制充放電電流以使得在以該規(guī)定狀態(tài)值為中 心的一定范圍內(nèi)維持剩余容量的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電源裝置的充電控制方法，其特征在于，還包括在電力供給對象設(shè)備的停止中，與外部的充電裝置電連接來進行所述電池組 的充電的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電源裝置，目的在于在恰當?shù)臅r點變更充放電電流限制值來實現(xiàn)減輕電池組的負擔。用于控制向電池組(10)的充放電的充放電控制單元(13)以如下方式對控制充放電的控制模式進行切換在由所述電池容量運算單元(15)推定出的剩余容量比預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的控制上限值高的情況下，設(shè)為禁止充電的充電禁止模式；在比設(shè)定得比該控制上限值低的規(guī)定的控制下限值還低的情況下，設(shè)為禁止放電的放電禁止模式；在比以設(shè)定于該控制上限值和控制下限值之間的規(guī)定狀態(tài)值為中心的一定范圍的上限值高的情況下，設(shè)為容許模式，其規(guī)定充放電電流限制值以使得容許規(guī)定時間內(nèi)的放電量超過充電量的充放電；在比該一定范圍的上限值低的情況下，設(shè)為限制模式，其限制充放電電流以使得在以該規(guī)定狀態(tài)值為中心的一定范圍內(nèi)維持剩余容量。
文檔編號B60L11/18GK102044724SQ20101051029
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者矢野準也 申請人:三洋電機株式會社