電動車輛以及電動車輛的控制方法
【專利摘要】電動車輛（5）具備：能夠再充電的蓄電裝置（10）；外部充電機(jī)構(gòu)（50），構(gòu)成為利用車輛外部的電源對所述蓄電裝置（10）充電；以及控制裝置（30），在由外部充電機(jī)構(gòu)（50）對蓄電裝置（10）充電的期間，對蓄電裝置（10）的充電進(jìn)行控制，以使蓄電裝置（10）的充電狀態(tài)值不超過與蓄電裝置（10）的滿充電狀態(tài)對應(yīng)而規(guī)定的充電狀態(tài)值的上限值?？刂蒲b置（30）根據(jù)蓄電裝置（10）的劣化的發(fā)展使上限值上升?？刂蒲b置（30）根據(jù)蓄電裝置（10）的溫度推移來改變該上限值的變化量。
【專利說明】電動車輛以及電動車輛的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動車輛以及電動車輛的控制方法，具體而言涉及搭載于電動車輛的蓄電裝置的充電控制。
【背景技術(shù)】
[0002]在構(gòu)成為能夠通過電動機(jī)來產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的電動汽車、混合動力汽車以及燃料電池汽車等電動車輛中，搭載有蓄積用于驅(qū)動該電動機(jī)的電力的蓄電裝置。在這樣的電動車輛中，在起步時、加速時等，從蓄電裝置向電動機(jī)供給電力來產(chǎn)生車輛驅(qū)動力，另一方面，在下坡行駛時、減速時等，將通過電動機(jī)的再生制動而產(chǎn)生的電力向蓄電裝置供給。因此，由于在車輛行駛期間反復(fù)執(zhí)行蓄電裝置的放電和充電，所以需要對車輛行駛期間的蓄電裝置的充電狀態(tài)(SOC:State of Charge ;以下，也簡稱為“S0C”)進(jìn)行管理控制。此外，SOC表示當(dāng)前的充電量與滿充電容量的比率。通常，對蓄電裝置的充放電進(jìn)行控制，以使SOC不會偏離預(yù)定的控制范圍。
[0003]作為這樣的電動車輛的SOC控制的一個方式，在日本特開2002-345165號公報(專利文獻(xiàn)I)中公開了構(gòu)成為根據(jù)電池溫度使SOC的控制目標(biāo)值變化的車輛用電池控制裝置。在日本特開2002-345165號公報(專利文獻(xiàn)I)中，電池溫度越低，則將SOC目標(biāo)值設(shè)定得越大，由此，能抑制低溫時的輸出不足，不依賴溫度而確保必要的輸出。
[0004]另外，在日本特開2005-65352號公報(專利文獻(xiàn)2)中公開了一種控制裝置，所述控制裝置對電池的充放電進(jìn)行控制，以使電池容量在由上限值和下限值規(guī)定的一定幅度的容量控制范圍內(nèi)。在日本特開2005-65352號(專利文獻(xiàn)2)中，控制裝置在判斷為電池產(chǎn)生了記憶效應(yīng)的情況下，將容量控制范圍維持在一定幅度并進(jìn)行變更。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-345165號公報
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-65352號公報
[0008]專利文獻(xiàn)3:日本特開2008-54439號公報
[0009]專利文獻(xiàn)4:日本特開2001-292533號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]在此，已知作為蓄電裝置而代表性地使用的二次電池的性能會根據(jù)劣化的發(fā)展而降低。例如，二次電池的滿充電容量會根據(jù)劣化的發(fā)展而降低。因此，滿充電容量隨著蓄電裝置的使用期間變長而降低，由此，電動車輛能夠利用儲存在二次電池中的電力行駛的可行駛距離(以下，也稱作電動車輛的續(xù)航距離)有可能變短。因此，需要使蓄電裝置的劣化也反映于蓄電裝置的SOC的控制。
[0012]因此，本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于，反映蓄電裝置的劣化程度而適當(dāng)?shù)貙π铍娧b置的充電進(jìn)行控制，以抑制車載蓄電裝置的劣化并確保續(xù)航距離。[0013]用于解決問題的手段
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一種方式是電動車輛，具備:能夠再充電的蓄電裝置；電動機(jī)，構(gòu)成為從蓄電裝置接受電力的供給來產(chǎn)生車輛驅(qū)動力；外部充電機(jī)構(gòu)，構(gòu)成為利用車輛外部的電源對蓄電裝置充電；以及控制裝置，在由外部充電機(jī)構(gòu)對蓄電裝置充電的期間，對蓄電裝置的充電進(jìn)行控制，以使蓄電裝置的充電狀態(tài)值不超過與蓄電裝置的滿充電狀態(tài)對應(yīng)而規(guī)定的充電狀態(tài)值的上限值。控制裝置構(gòu)成為根據(jù)蓄電裝置的劣化的發(fā)展使上限值上升。上限值的變化量為根據(jù)蓄電裝置的溫度推移而被可變地設(shè)定。
[0015]優(yōu)選，在蓄電裝置的溫度在高溫狀態(tài)下推移的情況下，與蓄電裝置的溫度在低溫狀態(tài)下推移的情況相比，控制裝置將上限值的變化量設(shè)定為較小的值。
[0016]優(yōu)選，控制裝置構(gòu)成為:在蓄電裝置的使用期間達(dá)到了第一期間的情況下使上限值上升，并且根據(jù)按每個第二期間取得的蓄電裝置的溫度推移來改變上限值的變化量。第二期間被設(shè)定為比第一期間短的期間。
[0017]優(yōu)選，電動車輛還具備構(gòu)成為能夠受理來自用戶的與上限值相關(guān)的指示的輸入部。與上限值相關(guān)的指示包括用于將上限值限制在預(yù)定的下限值以上的指示。
[0018]優(yōu)選，電動車輛還具備構(gòu)成為能夠受理與目的地相關(guān)的信息的輸入部。在輸入部受理了關(guān)于目的地的信息的情況下，控制裝置將上限值設(shè)定為基于為了到達(dá)目的地而向蓄電裝置的必要充電量而設(shè)定的值。
[0019]優(yōu)選，控制裝置基于為了到達(dá)目的地而由電動車輛消耗的電力消耗量來設(shè)定必要電力量。
[0020]優(yōu)選，電動車輛還具備顯示部，所述顯示部構(gòu)成為能夠使可供用戶選擇的目的地候補(bǔ)與按每個該候補(bǔ)基于向蓄電裝置的必要充電量而設(shè)定的上限值的推薦值對應(yīng)顯示。與目的地相關(guān)的信息包括來自用戶的與上限值相關(guān)的指示。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的其他方式是一種電動車輛的控制方法，電動車輛具備:能夠再充電的蓄電裝置；電動機(jī)，構(gòu)成為從蓄電裝置接受電力的供給來產(chǎn)生車輛驅(qū)動力；以及外部充電機(jī)構(gòu)，構(gòu)成為利用車輛外部的電源對蓄電裝置充電?？刂品椒ò?在由外部充電機(jī)構(gòu)對蓄電裝置充電的期間，對蓄電裝置的充電進(jìn)行控制，以使蓄電裝置的充電狀態(tài)值不超過與蓄電裝置的滿充電狀態(tài)對應(yīng)而規(guī)定的充電狀態(tài)值的上限值的步驟；根據(jù)蓄電裝置的劣化的發(fā)展使上限值上升的步驟；以及根據(jù)蓄電裝置的溫度推移來改變上限值的變化量的步驟。
[0022]發(fā)明的效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，通過進(jìn)行反映了車載蓄電裝置的劣化程度的蓄電裝置的充電控制，能夠抑制蓄電裝置的劣化并確保電動車輛的續(xù)航距離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的電動車輛的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖2是對本發(fā)明的實(shí)施方式I的電動車輛的車載蓄電裝置的充放電控制進(jìn)行說明的功能框圖。
[0026]圖3是用于對鋰離子電池的使用年數(shù)與該鋰離子電池的容量維持率之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行說明的圖。
[0027]圖4是用于對本實(shí)施方式I的電動車輛的SOC基準(zhǔn)范圍的設(shè)定進(jìn)行說明的圖。[0028]圖5是用于對長壽命模式下的續(xù)航距離與通常模式下的續(xù)航距離進(jìn)行說明的圖。
[0029]圖6是用于對鋰離子電池的使用年數(shù)與該鋰離子電池的容量維持率之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行說明的圖。
[0030]圖7是對基準(zhǔn)上限值相對于蓄電裝置的使用年數(shù)的設(shè)定進(jìn)行說明的概念圖。
[0031]圖8是表示基準(zhǔn)上限值的變化量設(shè)定用映射的一例的圖。
[0032]圖9是對基準(zhǔn)上限值相對于電動車輛的行駛距離的設(shè)定進(jìn)行說明的概念圖。
[0033]圖10是表示基準(zhǔn)上限值的變化量設(shè)定用映射的其他例子的圖。
[0034]圖11是對圖2的充放電控制部150的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的功能框圖。
[0035]圖12是表示用于實(shí)現(xiàn)由圖11的充放電控制部150進(jìn)行的蓄電裝置的充電控制的控制處理步驟的流程圖。
[0036]圖13是對圖12的步驟S04的處理進(jìn)行更詳細(xì)說明的流程圖。
[0037]圖14是對能夠通過本實(shí)施方式I的SOC控制實(shí)現(xiàn)的電動車輛的續(xù)航距離進(jìn)行說明的概念圖。
[0038]圖15是本發(fā)明的實(shí)施方式2的電動車輛的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0039]圖16是對本發(fā)明的實(shí)施方式2的電動車輛的蓄電裝置的充電控制進(jìn)行說明的流程圖。
[0040]圖17是對本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例的電動車輛的蓄電裝置的充電控制進(jìn)行說明的流程圖。
[0041]圖18是表示推薦基準(zhǔn)上限值設(shè)定用表的一例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，參照附圖并對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，對圖中相同或相當(dāng)部分標(biāo)注同一標(biāo)號且不重復(fù)其說明。
[0043][實(shí)施方式I]
[0044]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的電動車輛5的概略結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施方式I中，作為電動車輛5，以電動汽車為例進(jìn)行說明，但電動車輛5的結(jié)構(gòu)并不限定于此，只要是能夠利用來自蓄電裝置10的電力進(jìn)行行駛的車輛則能夠適用。作為電動車輛5，除了電動汽車以外，例如還包括混合動力車輛、燃料電池汽車等。
[0045]參照圖1,電動車輛5搭載有電動發(fā)電機(jī)MG和能夠與電動發(fā)電機(jī)MG之間輸入輸出電力的蓄電裝置10。
[0046]蓄電裝置10是能夠再放電的電力儲存元件，代表性地可以適用鋰離子電池、鎳氫電池等二次電池?；蛘撸部梢岳秒p電層電容器等電池以外的電力儲存元件來構(gòu)成蓄電裝置10。在圖1中記載了電動車輛5中的與蓄電裝置10的充放電控制相關(guān)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0047]監(jiān)視單元11基于設(shè)置于蓄電裝置10的溫度傳感器12、電壓傳感器13以及電流傳感器14的輸出，對蓄電裝置10的“狀態(tài)值”進(jìn)行檢測。即，“狀態(tài)值”包括蓄電裝置10的溫度Tb、電壓Vb以及電流lb。如上所述，作為蓄電裝置10而代表性地使用二次電池，因此，以下將蓄電裝置10的溫度Tb、電壓Vb以及電流Ib也稱為電池溫度Tb、電池電壓Vb和電池電流Ib。另外，也概括性地將電池溫度Tb、電池電壓Vb和電池電流Ib統(tǒng)稱為“電池數(shù)據(jù)”。[0048]此外，溫度傳感器12、電壓傳感器13以及電流傳感器14分別概括性地表示設(shè)置于蓄電裝置10的溫度傳感器、電壓傳感器以及電流傳感器。即，實(shí)際上，通常對溫度傳感器12、電壓傳感器13以及電流傳感器14的至少一部分設(shè)置有多個，關(guān)于這一點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)性地記載。
[0049]電動發(fā)電機(jī)MG是交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，例如由具備轉(zhuǎn)子和定子的三相交流電動發(fā)電機(jī)構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)子埋設(shè)有永磁體，所述定子具有在中性點(diǎn)Y連接的三相線圈。電動發(fā)電機(jī)MG的輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)由包括減速器、動力分配機(jī)構(gòu)的動力傳遞裝置(gear)(未圖示)向驅(qū)動輪24F傳遞，從而使電動車輛5行駛。在電動車輛5的再生制動時，電動發(fā)電機(jī)MG能夠利用驅(qū)動輪24F的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行發(fā)電。并且，該發(fā)電電力由變換器8變換成蓄電裝置10的充電電力。
[0050]電動車輛5還具備電力控制單元15。電力控制單元15構(gòu)成為在電動發(fā)電機(jī)MG與蓄電裝置10之間進(jìn)行雙向電力變換。電力控制單元15包括轉(zhuǎn)換器(CONV)6和變換器(INV)8。
[0051]轉(zhuǎn)換器(C0NV)6構(gòu)成為在蓄電裝置10與傳遞變換器8的直流鏈電壓的正母線MPL之間執(zhí)行雙向的直流電壓變換。即，蓄電裝置10的輸入輸出電壓和正母線MPL與負(fù)母線MNL之間的直流電壓在雙向上被升壓或降壓。轉(zhuǎn)換器6的升降壓動作分別按照來自控制裝置30的開關(guān)指令PWC來控制。另外，在正母線MPL和負(fù)母線MNL之間連接有平滑電容器C。并且，正母線MPL與負(fù)母線MNL之間的直流電壓Vh由電壓傳感器16檢測。
[0052]變換器8執(zhí)行正母線MPL和負(fù)母線MNL的直流電力與相對于電動發(fā)電機(jī)MG而輸入輸出的交流電力之間的雙向電力變換。具體而言，變換器8根據(jù)來自控制裝置30的開關(guān)指令PWM，將經(jīng)由正母線MPL和負(fù)母線MNL供給的直流電力變換成交流電力，并向電動發(fā)電機(jī)MG供給。由此，電動發(fā)電機(jī)MG產(chǎn)生電動車輛5的驅(qū)動力。
[0053]另一方面，在電動車輛5的再生制動時，電動發(fā)電機(jī)MG伴隨驅(qū)動輪24F的減速而發(fā)電產(chǎn)生交流電力。此時，變換器8根據(jù)來自控制裝置30的開關(guān)指令PWM，將電動發(fā)電機(jī)MG所產(chǎn)生的交流電力變換成直流電力，并向正母線MPL和負(fù)母線MNL供給。由此，在減速時和/或下坡行駛時對蓄電裝置10充電。
[0054]在蓄電裝置10與電力控制單元15之間設(shè)置有插置連接于正線PL及負(fù)線NL的系統(tǒng)主繼電器7。系統(tǒng)主繼電器7對來自控制裝置30的繼電器控制信號SE進(jìn)行響應(yīng)而接通、斷開。系統(tǒng)主繼電器7作為能夠切斷蓄電裝置10的充放電路徑的通斷裝置的代表例而被使用。即，能夠取代系統(tǒng)主繼電器7而適用任意形式的通斷裝置。
[0055]作為用于利用來自車輛外部的電源(以下，也稱為“外部電源”)60的電力對蓄電裝置10充電(所謂的插電式充電)的結(jié)構(gòu)，電動車輛5還具備充電繼電器52、充電器50、連接器接受部54和傳感器55。
[0056]通過使連接器部62與連接器接受部54，來自外部電源60的電力被向充電器50供給。外部電源60例如是交流100V的商用電源。傳感器55對連接器部62與連接器接受部54的聯(lián)結(jié)狀態(tài)進(jìn)行檢測。傳感器55在檢測到連接器部62與連接器接受部54已聯(lián)結(jié)時，輸出表示蓄電裝置10成為了能夠進(jìn)行外部充電的狀態(tài)的信號STR。另一方面，在檢測到連接器部62已從連接器接受部54卸下時，傳感器55停止輸出信號STR。
[0057]充電器50是用于接受來自外部電源60的電力而對蓄電裝置10充電的裝置。控制裝置30向充電器50指示充電電流和充電電壓。充電器50將交流變換成直流并對電壓進(jìn)行調(diào)整，并向蓄電裝置10供給。此外，為了能夠進(jìn)行外部充電，也可以通過以下結(jié)構(gòu)從外部電源接受電力:使外部電源和車輛在非接觸狀態(tài)下電磁耦合來供給電力，具體而言，在外部電源側(cè)設(shè)置初級線圈，并且在車輛側(cè)設(shè)置次級線圈，利用初級線圈與次級線圈之間的相互電導(dǎo)進(jìn)行電力的供給。
[0058]電動車輛5還具備構(gòu)成為可由用戶操作的開關(guān)56。開關(guān)56通過用戶的手動操作而在接通狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間切換。開關(guān)56在由用戶操作而成為接通狀態(tài)時，產(chǎn)生用于設(shè)定蓄電裝置10的充電模式的指令(信號SLF)以抑制蓄電裝置10的劣化的發(fā)展。通過抑制蓄電裝置10的劣化的發(fā)展，能夠延長蓄電裝置10的使用期間。S卩，信號SLF是用于延長蓄電裝置10的使用期間的指令。在以下的說明中，將用于抑制蓄電裝置10的劣化的發(fā)展的充電模式也稱為“長壽命模式”。
[0059]開關(guān)56在由用戶操作而成為斷開狀態(tài)時，停止產(chǎn)生信號SLF。由此，長壽命模式的設(shè)定被解除，并且，電動車輛5從長壽命模式向通常模式切換。即，用戶能夠通過將開關(guān)56操作為接通或斷開來選擇長壽命模式和通常模式的任一個作為電動車輛5的充電模式。
[0060]控制裝置30 代表性地包括以 CPU (Central Processing Unit)、RAM (RandomAccess Memory)、ROM (Read Only Memory)等存儲器區(qū)域、以及以輸入輸出接口為主體而構(gòu)成的電子控制裝置(ECU Electronic Control Unit)。并且，控制裝置30通過由CPU將預(yù)先存儲于ROM等的程序讀出至RAM并執(zhí)行，從而執(zhí)行車輛行駛和與充放電相關(guān)的控制。此外，ECU的至少一部分也可以構(gòu)成為通過電子電路等硬件來執(zhí)行預(yù)定的數(shù)值、邏輯運(yùn)算處理。
[0061]作為向控制裝置30輸入的信息，在圖1中例示有來自監(jiān)視單元11的電池數(shù)據(jù)(電池溫度Tb、電池電壓Vb和電池電流Ib)、來自配置在正母線MPL與負(fù)母線MNL之間的電壓傳感器16的直流電壓Vh、以及來自開關(guān)56的信號SLF。另外，未進(jìn)行圖不,但是電動發(fā)電機(jī)MG的各相的電流檢測值、電動發(fā)電機(jī)MG的旋轉(zhuǎn)角檢測值也向控制裝置30輸入。
[0062]圖2是對本發(fā)明的實(shí)施方式I的電動車輛5的車載蓄電裝置的充放電控制進(jìn)行說明的功能框圖。此外，以圖2為首的以下各框圖所記載的各功能框能夠通過控制裝置30按照預(yù)先設(shè)定的程序執(zhí)行軟件處理來實(shí)現(xiàn)?；蛘撸部梢栽诳刂蒲b置30的內(nèi)部構(gòu)成具有與該功能相當(dāng)?shù)墓δ艿碾娐?硬件)。
[0063]參照圖2，狀態(tài)推定部110基于來自監(jiān)視單元11的電池數(shù)據(jù)(Tb、Vb、Ib)，對蓄電裝置10的充電狀態(tài)(SOC)進(jìn)行推定。SOC表示當(dāng)前的充電量與滿充電容量的比率(O?100%)。例如，狀態(tài)推定部110基于蓄電裝置10的充放電量的累計值，依次運(yùn)算蓄電裝置10的SOC推定值(#S0C)。充放電量的累計值通過將電池電流Ib與電池電壓Vb之積(功率)對時間進(jìn)行積分來得到?；蛘?，也可以基于開路電壓(0CV:0pen Circuit Voltage)與SOC的關(guān)系來算出SOC推定值(#S0C)。
[0064]劣化診斷部120計測蓄電裝置10的使用年數(shù)作為用于推定蓄電裝置10的劣化程度的劣化參數(shù)。蓄電裝置10的劣化隨著使用年數(shù)變長而發(fā)展。當(dāng)蓄電裝置10的劣化發(fā)展時，蓄電裝置10的滿充電容量降低，內(nèi)部電阻上升。此外，除了蓄電裝置10的使用年數(shù)以夕卜，蓄電裝置10的劣化的主要原因還包括電動車輛5的行駛距離。因此，劣化診斷部120也可以取代蓄電裝置10的使用年數(shù)而計測電動車輛5的行駛距離作為劣化參數(shù)?；蛘?，還可以對蓄電裝置10的使用年數(shù)和電動車輛5的行駛距離進(jìn)行計測。此外，蓄電裝置10的使用年數(shù)和電動車輛5的行駛距離能夠利用各種公知的各種方法算出。
[0065]由狀態(tài)推定部110求出的SOC推定值(#S0C)、來自監(jiān)視單元11的電池數(shù)據(jù)以及由劣化診斷部120計測出的蓄電裝置10的使用年數(shù)CNT被向充放電控制部150傳遞。向充放電控制部150傳遞的電池數(shù)據(jù)至少包括電池溫度Tb。
[0066]充放電控制部150基于蓄電裝置10的狀態(tài)，對容許蓄電裝置10充放電的最大電力值(充電電力上限值Win和放電電力上限值Wout)進(jìn)行設(shè)定。
[0067]行駛控制部200根據(jù)電動車輛5的車輛狀態(tài)和駕駛員操作，算出電動車輛5整體所需要的車輛驅(qū)動力和/或車輛制動力。駕駛員操作包括加速踏板(未圖示)的踩下量、換擋桿(未圖示)的位置、制動踏板(未圖示)的踩下量等。
[0068]并且，行駛控制部200決定向電動發(fā)電機(jī)MG的輸出要求，以實(shí)現(xiàn)所要求的車輛驅(qū)動力或者車輛制動力。進(jìn)一步，向電動發(fā)電機(jī)MG的輸出要求在限制為在蓄電裝置10的可充放電的電力范圍內(nèi)(Win?Wout)執(zhí)行蓄電裝置10的充放電之后進(jìn)行設(shè)定。即，在無法確保蓄電裝置10的輸出電力時，限制電動發(fā)電機(jī)MG的輸出。
[0069]行駛控制部200根據(jù)所設(shè)定的向電動發(fā)電機(jī)MG的輸出要求，對電動發(fā)電機(jī)MG的轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)算。并且，行駛控制部200在將關(guān)于轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的控制指令向變換器控制部260輸出的同時，將電壓Vh的控制指令值向轉(zhuǎn)換器控制部270輸出。
[0070]變換器控制部260根據(jù)來自行駛控制部200的控制指令，生成用于驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)MG的開關(guān)指令PWM。該開關(guān)指令PWM被向變換器8輸出。
[0071]轉(zhuǎn)換器控制部270生成開關(guān)指令PWC，以按照來自行駛控制部200的控制指令對直流電壓Vh進(jìn)行控制。通過轉(zhuǎn)換器6按照該開關(guān)指令PWC進(jìn)行的電壓變換來控制蓄電裝置10的充放電電力。
[0072]這樣，根據(jù)車輛狀態(tài)和駕駛員操作，能實(shí)現(xiàn)提高了能效的電動車輛5的行駛控制。
[0073]在本發(fā)明實(shí)施方式I的電動車輛5中，蓄電裝置10能夠在車輛的再生制動時通過電動發(fā)電機(jī)MG進(jìn)行充電。并且，在行駛結(jié)束后，能夠?qū)π铍娧b置10進(jìn)行插電式充電。以下，為了對各自的充電動作進(jìn)行區(qū)別，將由外部電源60對蓄電裝置10的充電也記為“外部充電”，將在車輛的再生制動時由電動發(fā)電機(jī)MG對蓄電裝置10的充電也記為“內(nèi)部充電”。
[0074]在這樣的插電式的電動車輛5中，在車輛行駛開始時，對蓄電裝置10進(jìn)行外部充電直到基準(zhǔn)上限值Smax?；鶞?zhǔn)上限值Smax是用于在蓄電裝置10外部充電時對SOC是否達(dá)到了滿充電狀態(tài)進(jìn)行判定的判定值。
[0075]當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)被接通而指示電動車輛5行駛時，蓄電裝置10的SOC因電動車輛5的行駛而逐漸降低。并且，當(dāng)SOC推定值(#S0C)降低至控制范圍的下限值時，電動車輛5的行駛結(jié)束。
[0076]此外，行駛時的SOC的控制范圍與外部充電時的控制范圍被分別獨(dú)立地設(shè)定。例如，在電動車輛5的再生制動時，蓄電裝置10的SOC因電動發(fā)電機(jī)MG所產(chǎn)生的再生電力而上升。其結(jié)果，蓄電裝置的SOC有可能變得比蓄電裝置10的外部充電時的基準(zhǔn)上限值Smax高。然而，通過電動車輛5繼續(xù)行駛，SOC會再次降低。即，在電動車輛5的行駛期間，SOC高的狀態(tài)長時間持續(xù)的可能性低。因此，行駛時的SOC的控制范圍能夠與外部充電時的控制范圍分別獨(dú)立地設(shè)定。
[0077]并且，當(dāng)電動車輛5的行駛結(jié)束時，駕駛員通過將連接器部62 (圖1)與電動車輛5聯(lián)結(jié)來開始外部充電。由此，蓄電裝置10的SOC開始上升。
[0078]這樣，通過在電動車輛5行駛后執(zhí)行外部充電，能夠使蓄電裝置10為大致滿充電的狀態(tài)。由此，能夠從蓄電裝置10取出很多電力量，因此能夠延長電動車輛5的續(xù)航距離。此外，在本說明書中，“續(xù)航距離”意味著電動車輛5能夠利用儲存在蓄電裝置10中的電力進(jìn)行行駛的距離。特別是，在應(yīng)用了具有高能量密度的鋰離子電池作為蓄電裝置10的情況下，能夠從蓄電裝置10取出很多電力量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)蓄電裝置10的小型化和輕量化。
[0079]然而，通常，在鋰離子電池中，從劣化的觀點(diǎn)來看，不優(yōu)選SOC高的狀態(tài)長時間持續(xù)。例如，當(dāng)鋰離子電池的劣化發(fā)展時，滿充電容量會下降。圖3是用于對鋰離子電池的使用年數(shù)與該鋰離子電池的容量維持率之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行說明的圖。參照圖3，鋰離子電池為新品時的容量維持率被定義為100%。通過使用儲存在鋰離子電池中的電力反復(fù)進(jìn)行電動車輛5的行駛，鋰離子電池會逐漸發(fā)生劣化。鋰離子電池的使用年數(shù)越長，則容量維持率越小。即，鋰離子電池的滿充電容量會下降。而且，鋰離子電池充電完成時的SOC越高，則容量維持率相對于使用年數(shù)的下降程度越大。
[0080]在此，從蓄電裝置10的充電完成到電動車輛5的行駛開始的時間根據(jù)用戶而有所不同，因此，SOC高的狀態(tài)有可能長時間持續(xù)。由此，蓄電裝置10的滿充電容量可能會下降。
[0081]本實(shí)施方式I的電動車輛5具有用于延長蓄電裝置10的使用期間的長壽命模式。在本實(shí)施方式I中，在通常模式時與長壽命模式時之間切換蓄電裝置10的SOC控制如下。
[0082]圖4是用于對本實(shí)施方式I的電動車輛5的SOC基準(zhǔn)范圍的設(shè)定進(jìn)行說明的圖。此外，在本說明書中，“S0C基準(zhǔn)范圍”是指外部充電時的SOC的控制范圍，如上所述，與行駛時的SOC的控制范圍分別獨(dú)立設(shè)定。以下，將SOC基準(zhǔn)范圍的下限稱為Smin(基準(zhǔn)下限值)，將SOC基準(zhǔn)范圍的上限稱為Smax (基準(zhǔn)上限值)?；鶞?zhǔn)上限值Smax和基準(zhǔn)下限值Smin分別相當(dāng)于為了避免進(jìn)行進(jìn)一步的過充電或過放電而設(shè)置的SOC控制上的滿充電狀態(tài)和空狀態(tài)。
[0083]基準(zhǔn)上限值Smax是用于在外部充電時對蓄電裝置10的SOC是否達(dá)到了滿充電狀態(tài)進(jìn)行判定的判定值。在本實(shí)施方式的電動車輛5中，將該基準(zhǔn)上限值Smax在通常模式與長壽命模式之間切換。
[0084]參照圖4，第一范圍Rl是通常模式下的SOC的基準(zhǔn)范圍。第二范圍R2是長壽命模式下的SOC的基準(zhǔn)范圍。Smaxl表示第一范圍Rl的上限值、即通常模式下的基準(zhǔn)上限值Smax0 Smax2表示第二范圍R2的上限值、即長壽命模式下的基準(zhǔn)上限值Smax。另外,第一范圍Rl的下限值、即通常模式下的基準(zhǔn)下限值和第二范圍R2的下限值、即長壽命模式下的基準(zhǔn)下限值均為Smin。但是，第二范圍R2的下限值也可以比第一范圍Rl的下限值大。
[0085]為了防止蓄電裝置10過充電,基準(zhǔn)上限值Smaxl和Smax2均被設(shè)定為比100%小的值。另外，為了防止蓄電裝置10過放電，基準(zhǔn)下限值Smin被設(shè)定為比0%大的值。
[0086]在此，長壽命模式的基準(zhǔn)上限值Smax2被設(shè)定為比通常模式的基準(zhǔn)上限值Smaxl小的值。由此，在長壽命模式時，能夠使蓄電裝置10的充電完成時的SOC比通常模式時小。其結(jié)果，在長壽命模式時，能夠抑制蓄電裝置10的劣化的發(fā)展。
[0087]這樣，在長壽命模式下對蓄電裝置10進(jìn)行了充電的情況下，能夠抑制蓄電裝置10的滿充電容量降低。其結(jié)果，即使蓄電裝置10的使用年數(shù)變長，也能夠確保電動車輛5的續(xù)航距離。[0088]圖5是用于對長壽命模式下的續(xù)航距離和通常模式下的續(xù)航距離進(jìn)行說明的圖。
[0089]參照圖5，在蓄電裝置10的使用年數(shù)短的情況下，由于蓄電裝置10的劣化程度小，所以蓄電裝置10能夠儲存很多電力量。因此，在蓄電裝置10的使用年數(shù)短的情況下，通常模式下的續(xù)航距離比長壽命模式下的續(xù)航距離長。
[0090]并且，通過以基準(zhǔn)上限值Smax為限度對蓄電裝置10充電，蓄電裝置10的劣化會發(fā)展。然而，在長壽命模式下，與通常模式相比，蓄電裝置10的劣化的發(fā)展受到抑制，因此，即使蓄電裝置10的使用年數(shù)變長，也能夠在蓄電裝置10儲存較多的電力量。其結(jié)果，電動車輛5能夠行駛比通常模式下的續(xù)航距離長的續(xù)航距離。
[0091]另一方面，在選擇了長壽命模式作為充電模式的情況下，蓄電裝置10的劣化(滿充電容量的降低)隨著蓄電裝置10的使用年數(shù)變長而發(fā)展。因此，隨著蓄電裝置10的使用年數(shù)變長，電動車輛5的續(xù)航距離會變短。
[0092]因此,在本實(shí)施方式I的電動車輛5中，在選擇長壽命模式作為蓄電裝置10的充電模式的情況下，根據(jù)蓄電裝置10的劣化的發(fā)展而使基準(zhǔn)上限值Smax2上升。具體而言，當(dāng)表示蓄電裝置10的劣化程度的劣化參數(shù)達(dá)到了預(yù)定水平這一條件成立時，使基準(zhǔn)上限值Smax2上升。作為劣化參數(shù),可以使用蓄電裝置10的使用年數(shù)和電動車輛5的行駛距離的至少一方。蓄電裝置10的使用年數(shù)越長，或者電動車輛5的行駛距離越長，則蓄電裝置10的劣化越發(fā)展。在本實(shí)施方式I中，每當(dāng)蓄電裝置10的使用年數(shù)達(dá)到一定的年數(shù)y0時，使基準(zhǔn)上限值Smax2上升。
[0093]通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，隨著蓄電裝置10的使用年數(shù)變長，基準(zhǔn)上限值Smax2在根據(jù)蓄電裝置10的劣化程度而確定的定時(timing)上升。如圖3所示，隨著蓄電裝置10的使用年數(shù)變長，蓄電裝置10的滿充電容量減少。因此，若將基準(zhǔn)上限值Smax2固定，則即使對蓄電裝置10充電也有可能無法增加蓄電裝置10的充電量。其結(jié)果，電動車輛5的續(xù)航距離可能會達(dá)不到目標(biāo)值。對此，在本實(shí)施方式I中，通過在基于蓄電裝置10的劣化程度(滿充電容量的減少程度)的適當(dāng)定時使基準(zhǔn)上限值Smax2上升，能夠保持蓄電裝置10的充電量。其結(jié)果，能夠延長電動車輛5的續(xù)航距離。
[0094]在此，在以鋰離子電池為首的二次電池中，從劣化的觀點(diǎn)來看，不優(yōu)選溫度高的狀態(tài)長時間持續(xù)。圖6是用于對鋰離子電池的使用年數(shù)與該鋰離子電池的容量維持率之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行說明的圖。如圖3所說明的那樣，鋰離子電池的使用年數(shù)越長，則容量維持率越小。并且，如圖6所示，容量維持率相對于使用年數(shù)的降低程度在蓄電裝置10的溫度高的狀態(tài)長時間持續(xù)的情況下比在蓄電裝置10的溫度低的狀態(tài)長時間持續(xù)的情況下大。
[0095]然而，車輛的使用方式根據(jù)用戶而有所不同。因此，既有在外部充電完成后將蓄電裝置10的溫度維持為相對較高的值的用戶，也有將蓄電裝置10的溫度維持為相對較低的值的用戶，蓄電裝置10的劣化的進(jìn)展?fàn)顩r根據(jù)用戶而有所不同。另外，即使是同一用戶，蓄電裝置10的劣化的進(jìn)展?fàn)顩r也會根據(jù)季節(jié)而有所不同。蓄電裝置10的溫度長時間維持為較高的值這一情況從劣化的觀點(diǎn)來看被判斷為不優(yōu)選的狀態(tài)持續(xù)，因此，需要對此進(jìn)行應(yīng)對。
[0096]在此，在本實(shí)施方式I的電動車輛5中，對蓄電裝置10的溫度(電池溫度Tb)進(jìn)行監(jiān)視，并且根據(jù)按每個預(yù)定期間取得的蓄電裝置10的溫度推移來改變基準(zhǔn)上限值Smax2的變化量。具體而言，在預(yù)定期間的蓄電裝置10的溫度在較高的狀態(tài)下推移的情況下，與在預(yù)定期間的蓄電裝置10的溫度在較低的狀態(tài)下推移的情況相比，將上限值的變化量設(shè)定為較小的值。在蓄電裝置10的溫度在較高的狀態(tài)下推移的情況下，能夠使蓄電裝置10充電完成時的SOC比在蓄電裝置10的溫度在較低的狀態(tài)下推移的情況下小。由此，能夠抑制蓄電裝置10的劣化的發(fā)展。
[0097]此外，本說明書中的“預(yù)定期間”被設(shè)定為至少包括從開始外部充電到電動車輛5開始行駛的經(jīng)過時間。該預(yù)定期間考慮用戶進(jìn)行外部充電的頻率、蓄電裝置10的劣化特性等而決定，例如被設(shè)定為“30天”。
[0098]另外，基于上述蓄電裝置10的使用年數(shù)的基準(zhǔn)上限值Smax2的控制在每當(dāng)達(dá)到一定的年數(shù)y0時進(jìn)行，而基于蓄電裝置10的溫度推移的上限值的變化量的控制以比一定的年數(shù)y0短的間隔(時間間隔或行駛距離間隔)而執(zhí)行。即，上述預(yù)定期間被設(shè)定為比一定的年數(shù)y0短的期間。這樣，通過使影響電池性能的蓄電裝置10的溫度推移細(xì)微地反映在基準(zhǔn)上限值Smax2的設(shè)定中來抑制蓄電裝置10的劣化的發(fā)展。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步延長電動車輛5的續(xù)航距離。
[0099]圖7是對基準(zhǔn)上限值Smax2相對于蓄電裝置10的使用年數(shù)的設(shè)定進(jìn)行說明的概念圖。
[0100]參照圖7，在蓄電裝置10相當(dāng)于新品時，長壽命模式下的基準(zhǔn)上限值Smax2被設(shè)定為默認(rèn)值SO。SO表示蓄電裝置10為新品時的基準(zhǔn)容量相對于滿充電容量的比率。基準(zhǔn)容量被設(shè)定為相對于滿充電容量而具有容限(margin)的值。關(guān)于基準(zhǔn)容量，將為達(dá)到電動車輛5的續(xù)航距離目標(biāo)值所需要的蓄電裝置10的容量設(shè)定為默認(rèn)值。當(dāng)蓄電裝置10的容量達(dá)到基準(zhǔn)容量時，蓄電裝置10的SOC達(dá)到基準(zhǔn)上限值Smax2，因此判定為蓄電裝置10達(dá)到了滿充電狀態(tài)。即，基準(zhǔn)容量相當(dāng)于用于對蓄電裝置10是否達(dá)到了滿充電狀態(tài)進(jìn)行判別的閾值。
[0101]如圖3所示，隨著蓄電裝置10的使用年數(shù)變長，蓄電裝置10的滿充電容量減少。因此，若將基準(zhǔn)上限值Smax2固定為默認(rèn)值S0，則在蓄電裝置10的使用年數(shù)長的情況下，即使對蓄電裝置10充電直至SOC達(dá)到基準(zhǔn)上限值Smax2，電動車輛5的續(xù)航距離也有可能達(dá)不到目標(biāo)值。
[0102]因此，充放電控制部150 (圖2)在基于來自劣化診斷部120 (圖2)的計測值CNT判斷為蓄電裝置10的使用年數(shù)達(dá)到了預(yù)定的年數(shù)y0年時，使基準(zhǔn)上限值Smax2從默認(rèn)值SO上升。
[0103]在從y0年到2y0年的使用時間內(nèi)，基準(zhǔn)上限值Smax2的變化量Λ SOC根據(jù)按每個預(yù)定期間(例如30天)取得的蓄電裝置10的溫度推移而被可變地設(shè)定。并且，在使用年數(shù)達(dá)到了 2y0年時，充放電控制部150使基準(zhǔn)上限值Smax2上升。在從2y0年到3y0年的使用時間內(nèi)，基準(zhǔn)上限值Smax2的變化量Λ SOC也根據(jù)按每個預(yù)定期間(例如30天)取得的蓄電裝置10的溫度推移而被可變地設(shè)定。
[0104]基準(zhǔn)上限值Smax2的變化量Λ SOC例如基于蓄電裝置10的溫度推移與電池性能的關(guān)系而被預(yù)先確定，所述關(guān)系通過按照電動車輛5的標(biāo)準(zhǔn)行駛模式反復(fù)進(jìn)行蓄電裝置10的充電和放電的實(shí)驗(yàn)以及蓄電裝置10的劣化試驗(yàn)等求出。充放電控制部150將通過實(shí)驗(yàn)等求出的基準(zhǔn)上限值Smax2的變化量Λ SOC與蓄電裝置10的使用年數(shù)以及溫度推移的關(guān)系預(yù)先儲存為上限值的變化量設(shè)定用映射。并且，充放電控制部150在取得使用年數(shù)的計測值和預(yù)定期間的溫度推移時，參照所儲存的映射而設(shè)定對應(yīng)的基準(zhǔn)上限值的變化量△ SOC。圖8中示出基準(zhǔn)上限值的變化量設(shè)定用映射的一例。在該圖中，基準(zhǔn)上限值的變化量△ SOC被設(shè)定為隨著蓄電裝置10的使用年數(shù)增加至y0年、2y0年、3y0年而變大。
[0105]另外，在預(yù)定期間的蓄電裝置10的溫度在比預(yù)定值Th大的高溫側(cè)推移的情況下，與蓄電裝置10的溫度在比預(yù)定值Th小的低溫側(cè)推移的情況相比，基準(zhǔn)上限值的變化量Δ SOC被設(shè)定得較小。進(jìn)而，在蓄電裝置10的溫度在比預(yù)定值Tl (〈Th)高的高溫側(cè)推移的情況下，與蓄電裝置10的溫度在比預(yù)定值Tl小的低溫側(cè)推移的情況相比，基準(zhǔn)上限值的變化量ASOC被設(shè)定得較小。即，，基準(zhǔn)上限值的變化量Λ SOC被設(shè)定為隨著蓄電裝置10的溫度在較高的狀態(tài)下推移而變小。
[0106]此外，在圖7中，按每個預(yù)定的使用年數(shù)y0使基準(zhǔn)上限值Smax2上升，但也可以將使基準(zhǔn)上限值Smax2上升的次數(shù)設(shè)為一次?？梢曰谛铍娧b置10的標(biāo)準(zhǔn)使用年數(shù)、蓄電裝置10的滿充電容量以及目標(biāo)續(xù)航距離等來確定使基準(zhǔn)上限值Smax2上升的次數(shù)。當(dāng)在所確定的定時使基準(zhǔn)上限值Smax2上升時，在該定時以后，基準(zhǔn)上限值的變化量△ SOC根據(jù)按每個預(yù)定期間取得的蓄電裝置10的溫度推移而被可變地設(shè)定。
[0107]另外，也可以為，用戶經(jīng)由輸入部(未圖示)對基準(zhǔn)上限值的下限保護(hù)值進(jìn)行設(shè)定，以確保必要最低限度的續(xù)航距離。在該情況下，基準(zhǔn)上限值的變化量ASOC被設(shè)定為基準(zhǔn)上限值為下限保護(hù)值以上。
[0108]進(jìn)一步，如圖9所示，也可以根據(jù)電動車輛5的行駛距離使基準(zhǔn)上限值Smax2上升。圖9是對基準(zhǔn)上限值Smax2相對于電動車輛5的行駛距離的設(shè)定進(jìn)行說明的概念圖。參照圖9，充放電控制部150在基于來自劣化診斷部120的行駛距離的計測值CNT判斷為電動車輛5的行駛距離達(dá)到了預(yù)定的距離xO時，使基準(zhǔn)上限值Smax2從默認(rèn)值SO上升為SI。并且，在行駛距離為xO~2x0的時間內(nèi)，基準(zhǔn)上限值Smax2的變化量ASOC (= SI 一 S0)根據(jù)按每個預(yù)定期間(例如30天)取得的蓄電裝置10的溫度推移而可變地設(shè)定。并且，在行駛距離達(dá)到了 2x0時，充放電控制部150使基準(zhǔn)上限值Smax2從SI向S2上升。在2x0~3x0的時間內(nèi)，基準(zhǔn)上限值Smax2的變化量ASOC (= S2 一 S0)也根據(jù)按每個預(yù)定期間(例如30天)取得的蓄電裝置10的溫度推移而可變地設(shè)定。
[0109]充放電控制部150將通過實(shí)驗(yàn)等求出的基準(zhǔn)上限值Smax2的變化量Λ SOC與電動車輛5的行駛距離以及蓄電裝置10的溫度推移的關(guān)系預(yù)先儲存為基準(zhǔn)上限值的變化量設(shè)定用映射。并且，充放電控制部150在取得行駛距離的計測值和預(yù)定期間的溫度推移時，參照所儲存的映射來設(shè)定對應(yīng)的基準(zhǔn)上限值的變化量ASOC。圖10中示出基準(zhǔn)上限值的變化量設(shè)定用映射的一例。在該圖中，基準(zhǔn)上限值的變化量ASOC被設(shè)定為隨著電動車輛5的行駛距離增加至X0、2x0、3x0而變大。另外，基準(zhǔn)上限值的變化量Λ SOC被設(shè)定為隨著預(yù)定期間的蓄電裝置10的溫度在較高的狀態(tài)下推移而變小。
[0110]此外，與圖7同樣，在圖9中也可以取代按每個預(yù)定距離xO使基準(zhǔn)上限值Smax2上升的結(jié)構(gòu)而將使基準(zhǔn)上限值Smax2上升次數(shù)設(shè)為I次?？梢曰谛铍娧b置10的標(biāo)準(zhǔn)使用年數(shù)、蓄電裝置10的滿充電容量和目標(biāo)續(xù)航距離等來確定使基準(zhǔn)上限值Smax2上升的次數(shù)。當(dāng)在所確定的定時使基準(zhǔn)上限值Smax2上升時，在該定時以后，基準(zhǔn)上限值的變化量ASOC根據(jù)每預(yù)定期間取得的蓄電裝置10的溫度推移而被可變地設(shè)定。
[0111]以下，對用于根據(jù)上述蓄電裝置10的使用年數(shù)和預(yù)定期間的蓄電裝置10的溫度推移來進(jìn)行基準(zhǔn)上限值Smax2的變更的控制構(gòu)造進(jìn)行說明。
[0112]圖11示出了充放電控制部150 (圖2)的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。
[0113]參照圖11，充放電控制部150包括基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160、充放電上限值設(shè)定部170和控制范圍設(shè)定部180。
[0114]基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160基于來自開關(guān)56 (圖1)的信號SLF、來自劣化診斷部120的蓄電裝置10的使用年數(shù)的計測值CNT以及來自監(jiān)視單元11的電池數(shù)據(jù)(電池溫度Tb)，對蓄電裝置10的SOC基準(zhǔn)范圍(基準(zhǔn)上限值Smax和基準(zhǔn)下限值Smin)進(jìn)行設(shè)定?；鶞?zhǔn)范圍設(shè)定部160在從開關(guān)56接收到信號SLF時，判定為產(chǎn)生了信號SLF、即長壽命模式被選擇為蓄電裝置10的充電模式。另一方面，在未從開關(guān)56接收到信號SLF時，判定為未產(chǎn)生信號SLF、即通常模式被選擇為蓄電裝置10的充電模式。
[0115]在長壽命模式被選擇為充電模式的情況下，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160將基準(zhǔn)上限值設(shè)定為Smax2(圖4)。另一方面,在通常模式被選擇為充電模式的情況下,基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160將基準(zhǔn)上限值設(shè)定為Smaxl (圖4)。
[0116]進(jìn)一步，在選擇了長壽命模式的情況下，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160基于蓄電裝置10的使用年數(shù)的計測值CNT，每當(dāng)蓄電裝置10的使用年數(shù)達(dá)到一定的年數(shù)y0時，使基準(zhǔn)上限值Smax2上升。具體而言，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160通過對電池溫度Tb進(jìn)行監(jiān)視來取得預(yù)定期間的蓄電裝置10的溫度推移。并且，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160在取得蓄電裝置10的使用年數(shù)的計測值CNT和預(yù)定期間的溫度推移時，參照圖8所示的上限值的變化量設(shè)定用映射來設(shè)定對應(yīng)的上限值的變化量AS0C。
[0117]控制范圍設(shè)定部180對行駛時的蓄電裝置10的SOC控制范圍進(jìn)行設(shè)定。SOC控制范圍被設(shè)定在基準(zhǔn)下限值Smin?基準(zhǔn)上限值Smax的范圍內(nèi)。即，控制范圍的下限(控制下限值S0C1)和上限(控制上限值SOCu)被設(shè)定成分別相對于基準(zhǔn)下限值Smin和基準(zhǔn)上限值Smax而具有容限。
[0118]充放電上限值設(shè)定部170至少基于電池溫度Tb和SOC推定值(#S0C)，對在蓄電裝置10中允許充放電的最大電力值(充電電力上限值Win和放電電力上限值Wout)進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)SOC推定值(#S0C)降低時，放電電力上限值Wout被設(shè)定得逐漸降低。相反，當(dāng)SOC推定值(#S0C)升高時，充電電力上限值Win被設(shè)定為逐漸降低。
[0119]在圖11所示的結(jié)構(gòu)中，若在外部充電時SOC推定值(#S0C)接近基準(zhǔn)上限值Smax，則充放電上限值設(shè)定部170將充電電力上限值Win設(shè)定得低。由此，能夠避免蓄電裝置10的過充電。
[0120]圖12是表示用于實(shí)現(xiàn)由圖11的充放電控制部150進(jìn)行的蓄電裝置的充電控制的控制處理步驟的流程圖。此外，圖12所示的流程圖按每一定時間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立時執(zhí)行。
[0121]參照圖12，充放電控制部150通過步驟S01，對是否產(chǎn)生了信號STR進(jìn)行判定。在未產(chǎn)生信號STR的情況下(在步驟SOl中為“否”)，充放電控制部150判斷為無法開始外部充電。在該情況下，將處理返回主程序。
[0122]另一方面，在產(chǎn)生了信號STR的情況下(在步驟SOl中為“是”)，充放電控制部150判定為能夠開始外部充電。在該情況下，充放電控制部150通過步驟S02，對是否產(chǎn)生了信號SLF進(jìn)行判定。在判定為未產(chǎn)生信號SLF的情況下(在步驟S02中為“否”)，充放電控制部150通過步驟S03，將蓄電裝置10的SOC的基準(zhǔn)上限值設(shè)定為Smaxl。由此，充電模式被設(shè)定為通常模式。
[0123]與此相對，在判定為產(chǎn)生了信號SLF的情況下(在步驟S02中為“是”)，充放電控制部150通過步驟S04，將SOC的基準(zhǔn)上限值設(shè)定為Smax2。由此，充電模式被設(shè)定為長壽命模式。即，步驟S02~S04的處理與圖11所示的基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160的功能相對應(yīng)。
[0124]接著，在步驟S05中，充放電控制部150生成用于對充電器50指示充電電流和充電電壓的控制信號PWD。充電器50按照控制信號PWD，將來自外部電源60的交流電力變換成直流電力。利用從充電器50提供的直流電力對蓄電裝置10充電。
[0125]在步驟S06中，狀態(tài)推定部110 (圖2)基于來自監(jiān)視單元11的電池數(shù)據(jù)，對蓄電裝置10的SOC進(jìn)行推定。充放電控制部150在取得由狀態(tài)推定部110算出的SOC推定值(#S0C)時，通過步驟S07對SOC推定值(#S0C)是否達(dá)到了基準(zhǔn)上限值Smax進(jìn)行判定。在判定為SOC推定值(#S0C)達(dá)到了基準(zhǔn)上限值Smax的情況下(在步驟S07中為“是”)，充放電控制部150停止生成控制信號。由此，蓄電裝置10的外部充電結(jié)束。另一方面，在判定為SOC推定值(#S0C)未達(dá)到基準(zhǔn)上限值Smax的情況下(在步驟S07中為“否”)，處理返回步驟S05。反復(fù)執(zhí)行步驟S05~S07的處理直到SOC推定值(#S0C)達(dá)到基準(zhǔn)上限值Smax。
[0126]圖13是對圖12的步驟S04的處理進(jìn)行更詳細(xì)地說明的流程圖。在充電模式被設(shè)定為長壽命模式的情況下，該流程圖按每一定時間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立時而執(zhí)行。
[0127]參照圖13，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160通過步驟S11，從劣化診斷部120取得蓄電裝置10的使用年數(shù)的計測值CNT。另外，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160通過步驟S12，基于來自監(jiān)視單元11的電池數(shù)據(jù)(電池溫度Tb)而取得預(yù)定期間的蓄電裝置10的溫度推移。
[0128]基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160通過步驟S13，基于所取得的蓄電裝置10的使用年數(shù)和預(yù)定期間的溫度推移，對基準(zhǔn)上限值Smax2的變化量ASOC進(jìn)行設(shè)定。具體而言，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160參照圖8所示的上限值的變化量設(shè)定用映射，設(shè)定與所取得的蓄電裝置10的使用年數(shù)的計測值和預(yù)定期間的溫度推移對應(yīng)的上限值的變化量△ S0C。
[0129]在步驟S14中，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160按照由通過步驟S13設(shè)定的變化量Λ SOC使基準(zhǔn)上限值Smax2上升。
[0130]圖14是對能夠通過本實(shí)施方式I的SOC控制達(dá)到的電動車輛的續(xù)航距離進(jìn)行說明的概念圖。圖14的實(shí)線表示基于蓄電裝置10的使用年數(shù)和預(yù)定期間的溫度推移使基準(zhǔn)上限值Smax2上升的情況下的電動車輛5的續(xù)航距離。圖14的虛線表示使基準(zhǔn)上限值固定為Smaxl的情況(與通常模式對應(yīng))下的電動車輛5的續(xù)航距離。圖14的單點(diǎn)劃線表示僅基于蓄電裝置10的使用年數(shù)使基準(zhǔn)上限值Smax2上升的情況下的電動車輛5的續(xù)航距離。
[0131]參照圖14，在使基準(zhǔn)上限值固定為Smaxl的情況下，隨著蓄電裝置10的使用年數(shù)變長，續(xù)航距離減少。原因在于，通過以基準(zhǔn)上限值Smaxl為限度對蓄電裝置10充電，蓄電裝置10的劣化(滿充電容量的降低)會發(fā)展。
[0132]與此相對，在基于蓄電裝置10的使用年數(shù)的預(yù)定的定時使基準(zhǔn)上限值Smax2上升的情況下，能夠增加蓄電裝置10的充電量，因此能夠延長續(xù)航距離。
[0133]進(jìn)一步，在根據(jù)按每個預(yù)定期間取得的蓄電裝置10的溫度推移使基準(zhǔn)上限值Smax2的上升量變化的情況下，與使上升量固定的情況相比，蓄電裝置10的劣化的發(fā)展受到抑制。因此，即使蓄電裝置10的使用年數(shù)變長也能夠在蓄電裝置10中儲存較多的電力量。其結(jié)果，電動車輛5能夠行駛比在僅基于蓄電裝置10的使用年數(shù)使基準(zhǔn)上限值Smax2上升的情況下的續(xù)航距離更長的續(xù)航距離。
[0134]以上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式I的電動車輛，在當(dāng)蓄電裝置的劣化參數(shù)(蓄電裝置的使用年數(shù)和/或電動車輛的行駛距離)達(dá)到預(yù)定水平時使SOC的基準(zhǔn)上限值上升的結(jié)構(gòu)中，根據(jù)按每個預(yù)定期間取得的蓄電裝置的溫度推移來改變基準(zhǔn)上限值的變化量。這樣，通過使影響電池性能的蓄電裝置的溫度推移細(xì)微地反映在基準(zhǔn)上限值的設(shè)定中，能夠抑制蓄電裝置的劣化的發(fā)展。其結(jié)果，能夠延長電動車輛的續(xù)航距離。
[0135][實(shí)施方式2]
[0136]在實(shí)施方式I中，根據(jù)蓄電裝置的溫度推移來改變SOC基準(zhǔn)上限值的變化量，由此抑制蓄電裝置的劣化的發(fā)展而實(shí)現(xiàn)了續(xù)航距離的確保。在實(shí)施方式2中，對能夠進(jìn)一步抑制蓄電裝置的劣化的發(fā)展的充電控制進(jìn)行說明。
[0137]圖15是本發(fā)明實(shí)施方式2的電動車輛5A的概略結(jié)構(gòu)圖。與圖1所示的實(shí)施方式I的電動車輛5相比，本實(shí)施方式2的電動車輛5A還具備顯示部70和輸入部80。
[0138]顯示部70是用于顯示在后述的充電控制中所算出的外部充電的基準(zhǔn)上限值Smax的推薦值的用戶界面。顯示部70包括液晶顯示器等。
[0139]輸入部80是用于在后述的充電控制中對電動車輛5A的行駛目的地和/或其行駛路徑等與目的地相關(guān)的信息進(jìn)行設(shè)定的用戶界面。通過輸入部80設(shè)定的與目的地相關(guān)的信息被向控制裝置30發(fā)送。
[0140]此外，在圖15中，將上述顯示部70和輸入部80分別記載為不同的要素，但這些要素例如也可以作為導(dǎo)航系統(tǒng)而統(tǒng)合成一個要素。
[0141]在蓄電裝置10中，如圖3所說明的那樣，從劣化的觀點(diǎn)來看，不優(yōu)選SOC相對較高的狀態(tài)長時間持續(xù)。例如，在每次執(zhí)行外部充電時對蓄電裝置10充電至成為滿充電狀態(tài)的情況下，在直到下次行駛開始的期間，蓄電裝置10的SOC會長時間維持為大致滿充電狀態(tài)，因此，蓄電裝置10的劣化可能會發(fā)展。
[0142]另一方面，通過對蓄電裝置10充電至滿充電狀態(tài)，在下次行駛時能夠確保使用了儲存在蓄電裝置10中的電力的可行駛距離。因此，在下次的行駛預(yù)定距離較長的情況下，能夠享受該優(yōu)點(diǎn)。然而，在下次的行駛預(yù)定距離較短的情況下，則會將超過了下次的行駛所需要的電力量的不必要的電力量充入蓄電裝置10。由于該不必要的充電，可能會使蓄電裝置10的劣化發(fā)展。
[0143]因此,在本實(shí)施方式2中,在充電模式被設(shè)定為長壽命模式的情況下,在輸入部80受理了與目的地相關(guān)的信息時，將基準(zhǔn)上限值Smax2設(shè)定為基于為到達(dá)目的地而向蓄電裝置10的必要充電量而設(shè)定的值。
[0144]圖16是對本發(fā)明實(shí)施方式2的電動車輛的蓄電裝置10的充電控制進(jìn)行說明的流程圖。圖16是對圖12的步驟S04的處理進(jìn)行更加詳細(xì)地說明的流程圖。在通過圖12的步驟SOl?S03而將充電模式設(shè)定為長壽命模式的情況下，該流程圖按每一定時間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立時而執(zhí)行。
[0145]參照圖16，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160通過步驟S21，對是否通過用戶的操作而向輸入部80輸入了下次行駛的預(yù)定目的地和/或行駛路徑等與目的地相關(guān)的信息進(jìn)行判定。在未向輸入部80輸入與下次行駛的預(yù)定目的地相關(guān)的信息的情況下(在步驟S21中為“否”)，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160通過與圖13同樣的步驟Sll?S14，設(shè)定與所取得的蓄電裝置10的使用年數(shù)和預(yù)定期間的溫度推移相應(yīng)的基準(zhǔn)上限值Smax2的變化量A SOC，并且使基準(zhǔn)上限值從默認(rèn)值SO上升變化量A SOC。
[0146]與此相對，在向輸入部80輸入了與下次行駛的預(yù)定目的地相關(guān)的信息的情況下(在步驟S21為“是”)，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160基于從輸入部80取得的與目的地相關(guān)的信息，參照未圖示的儲存部所包含的地圖數(shù)據(jù)庫和過去的行駛履歷數(shù)據(jù)，對沿著該行駛路徑行駛至目的地的情況下的電動車輛5的消耗電力進(jìn)行運(yùn)算。并且，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160通過步驟S22，根據(jù)運(yùn)算出的消耗電力來運(yùn)算利用外部充電對蓄電裝置10充電的必要充電量的目標(biāo)值?；鶞?zhǔn)范圍設(shè)定部160基于必要充電量的目標(biāo)值來設(shè)定基準(zhǔn)上限值Smax2。
[0147]通過按照這樣的處理進(jìn)行控制，根據(jù)下次的行駛預(yù)定來設(shè)定基準(zhǔn)上限值Smax2以充入所需的充電量，并且按照所設(shè)定的基準(zhǔn)上限值Smax2來執(zhí)行外部充電。其結(jié)果，與對蓄電裝置10充電至成為滿充電狀態(tài)的情況相比，由于不進(jìn)行不必要的充電，所以能夠抑制蓄電裝置10的劣化的發(fā)展。由此，能夠延長電動車輛的續(xù)航距離。
[0148](實(shí)施方式2的變形例)
[0149]在上述實(shí)施方式2中,對基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160基于用戶向輸入部80輸入的與目的地相關(guān)的信息來設(shè)定基準(zhǔn)上限值Smax2的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。在實(shí)施方式2的變形例中，對以下結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明:使目的地的候補(bǔ)與基準(zhǔn)上限值Smax2的推薦值對應(yīng)而顯示在顯示部70，用戶從輸入部80直接設(shè)定基準(zhǔn)上限值Smax2。
[0150]圖17是對本發(fā)明實(shí)施方式2的變形例的電動車輛的蓄電裝置10的充電控制進(jìn)行說明的流程圖。圖17是對圖12的步驟S04的處理進(jìn)行更加詳細(xì)地說明的流程圖。在通過圖12的步驟SOl?S03而將充電模式設(shè)定為長壽命模式的情況下，該流程圖按每一定時間或每當(dāng)預(yù)定的條件成立時而執(zhí)行。
[0151]參照圖17，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160使可供用戶選擇的目的地候補(bǔ)與按每個候補(bǔ)基于所需要的充電量而設(shè)定的基準(zhǔn)上限值Smax2的推薦值(以下，也稱為“推薦基準(zhǔn)上限值”)對應(yīng)而顯示在顯示部70的畫面中。圖18中示出顯示部70所顯示的目的地候補(bǔ)和推薦基準(zhǔn)上限值的一例。在該圖中顯示有多個可供用戶選擇的目的地和行駛路徑的候補(bǔ)。此外，在對于一個目的地而存在多個到達(dá)該目的地的行駛路徑的情況下，顯示所有可供選擇的行駛路徑。并且，按每個目的地和行駛路徑的候補(bǔ)顯示距目的地的行駛距離和消耗電力。該行駛距離和消耗電力參照儲存部所包含的地圖數(shù)據(jù)庫和過去的行駛履歷數(shù)據(jù)而運(yùn)算出。此外，過去的行駛履歷數(shù)據(jù)包括與行駛期間的外部氣溫相關(guān)的信息。原因在于，在外部氣溫高時，或者在外部氣溫低時，會為了調(diào)節(jié)車室的溫度而使空調(diào)裝置(所謂的空調(diào))工作，因此，與空調(diào)裝置停止時相比，為了到達(dá)目的地而由電動車輛5整體消耗的電力量增大。
[0152]因此，在圖18中，與目的地和行駛路徑的候補(bǔ)一起顯示行駛期間的外部氣溫信息。并且，與這些信息對應(yīng)地顯示行駛距離、消耗電力和推薦基準(zhǔn)上限值?！巴扑]基準(zhǔn)上限值”是指作為與充入基于行駛距離和消耗電力而算出的必要充電量相適合的基準(zhǔn)上限值而推薦的基準(zhǔn)上限值。
[0153]基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160儲存有圖18所示的使目的地候補(bǔ)與推薦基準(zhǔn)上限值對應(yīng)的表(以下，也稱為“推薦基準(zhǔn)上限值設(shè)定用表”)。并且，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160在根據(jù)產(chǎn)生了信號STR而判定為能夠開始外部充電時，使顯示部70的畫面顯示推薦基準(zhǔn)上限值設(shè)定用表。用戶能夠通過參照顯示部70所顯示的推薦基準(zhǔn)上限值設(shè)定用表來設(shè)定與下次行駛預(yù)定的目的地和行駛路徑適合的基準(zhǔn)上限值。
[0154]返回圖17，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160通過步驟S31，對是否通過用戶的操作而向輸入部80輸入了基準(zhǔn)上限值進(jìn)行判定。在未向輸入部80輸入基準(zhǔn)上限值的情況下(在步驟S31中為“否”)，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160通過與圖13同樣的步驟Sll?S14，設(shè)定與所取得的蓄電裝置10的使用年數(shù)和預(yù)定期間的溫度推移相應(yīng)的基準(zhǔn)上限值Smax2的變化量A S0C，并且使基準(zhǔn)上限值從默認(rèn)值SO上升變化量A SOC。
[0155]與此相對，在向輸入部80輸入了基準(zhǔn)上限值的情況下(在步驟S31中為“是”)，基準(zhǔn)范圍設(shè)定部160通過步驟S33，將從輸入部80取得的值設(shè)定為基準(zhǔn)上限值。
[0156]通過按照這樣的處理進(jìn)行控制，根據(jù)下次的行駛預(yù)定來設(shè)定基準(zhǔn)上限值Smax2以充入所需要的充電量，并且按照該設(shè)定的基準(zhǔn)上限值Smax2執(zhí)行外部充電。其結(jié)果，能夠抑制蓄電裝置10的劣化的發(fā)展，從而能夠延長電動車輛的續(xù)航距離。
[0157]此外，適用本實(shí)施方式的車載蓄電裝置的充電控制的電動車輛不限于圖1中例示的電動汽車。只要具有能夠利用外部電源對車載蓄電裝置充電的結(jié)構(gòu)，則本發(fā)明與所搭載的電動機(jī)(電動發(fā)電機(jī))的個數(shù)、驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)無關(guān)而能夠普遍共同適用于包括混合動力車輛、未搭載發(fā)動機(jī)的電動汽車、燃料電池汽車等電動車輛。
[0158]應(yīng)該認(rèn)為，本次公開的實(shí)施方式在所有方面都是舉例說明的內(nèi)容而并不是限制性內(nèi)容。本發(fā)明的范圍并不通過上述說明來限定，而是通過權(quán)利要求的范圍來限定，意在包括與權(quán)利要求范圍等同的含義以及權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有變更。
[0159]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0160]本發(fā)明能夠適用于能夠由外部電源對所搭載的蓄電裝置充電的電動車輛。
[0161]標(biāo)號說明
[0162]5、5A電動車輛，6轉(zhuǎn)換器，7系統(tǒng)主繼電器，8變換器，10蓄電裝置，11監(jiān)視單元，12溫度傳感器，13、16電壓傳感器，14電流傳感器，15電力控制單元，24F驅(qū)動輪，30控制裝置，50充電器，52充電繼電器，54連接器接受部，55傳感器，56開關(guān)，60外部電源，62連接器部，70顯示部，80輸入部，110狀態(tài)推定部，120劣化診斷部，150充放電控制部，160基準(zhǔn)范圍設(shè)定部，170充放電上限值設(shè)定部，180控制范圍設(shè)定部，200行駛控制部，260變換器控制部，270轉(zhuǎn)換器控制部，C平滑電容器，MG電動發(fā)電機(jī)，MNL負(fù)母線，MPL正母線，NL負(fù)線，PL正線。
【權(quán)利要求】
1.一種電動車輛,具備: 能夠再充電的蓄電裝置(10); 電動機(jī)(MG)，構(gòu)成為從所述蓄電裝置(10)接受電力的供給來產(chǎn)生車輛驅(qū)動力； 外部充電機(jī)構(gòu)(50)，構(gòu)成為利用車輛外部的電源(60)對所述蓄電裝置(10)充電；以及控制裝置(30)，在由所述外部充電機(jī)構(gòu)(50)對所述蓄電裝置(10)充電的期間，對所述蓄電裝置(10)的充電進(jìn)行控制，以使所述蓄電裝置(10)的充電狀態(tài)值不超過與所述蓄電裝置(10)的滿充電狀態(tài)對應(yīng)而規(guī)定的充電狀態(tài)值的上限值， 所述控制裝置(30)構(gòu)成為根據(jù)所述蓄電裝置(10)的劣化的發(fā)展使所述上限值上升， 所述上限值的變化量根據(jù)所述蓄電裝置(10 )的溫度推移而被可變地設(shè)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛，其中， 在所述蓄電裝置(10)的溫度在高溫狀態(tài)下推移的情況下，與所述蓄電裝置(10)的溫度在低溫狀態(tài) 下推移的情況相比，所述控制裝置(30 )將所述上限值的變化量設(shè)定為較小的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動車輛，其中， 所述控制裝置(30)構(gòu)成為:在所述蓄電裝置(10)的使用期間達(dá)到了第一期間的情況下使所述上限值上升，并且根據(jù)按每個第二期間取得的所述蓄電裝置(10)的溫度推移來改變所述上限值的變化量， 所述第二期間被設(shè)定為比所述第一期間短的期間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛,其中， 還具備構(gòu)成為能夠受理來自用戶的與所述上限值相關(guān)的指示的輸入部， 與所述上限值相關(guān)的指示包括用于將所述上限值限制在預(yù)定的下限值以上的指示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛,其中， 還具備構(gòu)成為能夠受理與目的地相關(guān)的信息的輸入部(80)， 在所述輸入部(80)受理了與所述目的地相關(guān)的信息的情況下，所述控制裝置(30)將所述上限值設(shè)定為基于為了到達(dá)所述目的地而向所述蓄電裝置(10)的必要充電量而設(shè)定的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動車輛，其中， 所述控制裝置(30)基于為了到達(dá)所述目的地而由所述電動車輛(5)消耗的電力消耗量來設(shè)定所述必要電力量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電動車輛，其中， 還具備顯示部(70)，所述顯示部(70)構(gòu)成為能夠使可供用戶選擇的目的地的候補(bǔ)與按每個該候補(bǔ)基于向所述蓄電裝置(10)的必要充電量而設(shè)定的所述上限值的推薦值對應(yīng)顯示， 與所述目的地相關(guān)的信息包括來自用戶的與所述上限值相關(guān)的指示。
8.—種電動車輛(5)的控制方法,所述電動車輛(5)具備: 能夠再充電的蓄電裝置(10); 電動機(jī)(MG)，構(gòu)成為從所述蓄電裝置(10)接受電力的供給來產(chǎn)生車輛驅(qū)動力；以及 外部充電機(jī)構(gòu)(50)，構(gòu)成為利用車輛外部的電源對所述蓄電裝置(10)充電， 所述控制方法包括:在由所述外部充電機(jī)構(gòu)(50)對所述蓄電裝置(10)充電的期間，對所述蓄電裝置(10)的充電進(jìn)行控制，以使所述蓄電裝置(10)的充電狀態(tài)值不超過與所述蓄電裝置(10)的滿充電狀態(tài)對應(yīng)而規(guī)定的充電狀態(tài)值的上限值的步驟， 根據(jù)所述蓄電裝置(10)的劣化的發(fā)展使所述上限值上升的步驟；以及 根據(jù)所述蓄電裝置(10)的溫度推 移來改變所述上限值的變化量的步驟。
【文檔編號】B60L11/18GK103635350SQ201180071664
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月17日
【發(fā)明者】片野田智也 申請人:豐田自動車株式會社