用于電動車輛的充電控制裝置制造方法
【專利摘要】當(dāng)驅(qū)動電池(11)充電時，直流-直流轉(zhuǎn)換器(20)的所述輸出電壓被設(shè)定成第一預(yù)定電壓(例如，14.4V)，在第一預(yù)定電壓下即使輔助電池(19)的溫度是高的，熱逸散也不發(fā)生并且在第一預(yù)定電壓下即使輔助電池(19)的溫度是低的，輔助電池(19)也能夠被充電。在輔助電池(19)的預(yù)熱操作期間，直流-直流轉(zhuǎn)換器(20)的輸出電壓設(shè)定成低于第一預(yù)定電壓的第二預(yù)定電壓(例如，14.3V)。當(dāng)車輛(10)行駛時，直流-直流轉(zhuǎn)換器(20)的輸出電壓設(shè)定成低于第二預(yù)定電壓的第三預(yù)定電壓(例如，14.2V)。如果燈(17)點亮，直流-直流轉(zhuǎn)換器(20)的輸出電壓被設(shè)定成第四預(yù)定電壓(例如，13.9V)。
【專利說明】
用于電動車輛的充電控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于電動車輛的充電控制裝置，并且更具體地，涉及用于輔助電池的充電控制。

【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)的電動車輛，諸如使用電動馬達(dá)用于行駛的電動汽車或者混合式汽車，配備有兩種類型的蓄電池，即，存儲用于驅(qū)動電動馬達(dá)的高壓電力的高壓電池(驅(qū)動電池)，和存儲用于驅(qū)動車輛的輔助設(shè)備諸如燈的低壓電力的低壓電池(輔助電池)。驅(qū)動電池由來自位于車輛外側(cè)的外部充電裝置供應(yīng)的電力充電。當(dāng)輔助電池經(jīng)由電壓轉(zhuǎn)換器(直流-直流轉(zhuǎn)換器)被供應(yīng)來自驅(qū)動電池的電力時輔助電池被充電，電壓轉(zhuǎn)換器(直流-直流轉(zhuǎn)換器)用于將高壓電力轉(zhuǎn)換為低壓電力。
[0003]輔助電池大致包含鉛酸性蓄電池并且在充電期間產(chǎn)生熱。同樣，隨著環(huán)境溫度或者輔助電池本身的溫度上升，最高容許電壓降低，輔助電池在最高容許電壓和低于最高容許電壓下能夠充電，并且如果充電在高于最高容許電壓的電壓下執(zhí)行，那么該充電會加劇發(fā)熱，引起熱逸散(熱失控)，在熱逸散(熱失控)中，輔助電池的溫度變得不可控制。進一步，隨著環(huán)境溫度或者輔助電池本身的溫度降低，最低容許電壓上升，輔助電池在最低容許電壓和高于最低容許電壓下能夠充電，并且在充電在低于最低容許電壓的電壓下執(zhí)行的情況下，輔助電池不能被充電，引起充電不足。
[0004]專利文獻I公開了用于電動車輛的電力系統(tǒng)，在該電力系統(tǒng)中，輔助電池的溫度由溫度傳感器等等檢測并且充電電壓根據(jù)輔助電池的溫度可變地設(shè)置。
[0005]然而，不希望使用溫度傳感器檢測輔助電池的溫度，因為這樣導(dǎo)致增加成本。
[0006]在專利文獻2中，輔助電池(低壓電池)的狀態(tài)被確定并且充電電壓依據(jù)由引擎冷卻水溫度傳感器檢測的引擎冷卻水溫度和由外部空氣溫度傳感器檢測的外部空氣溫度而被設(shè)置，代替使用溫度傳感器檢測輔助電池的溫度，抑制由于使用額外的溫度傳感器導(dǎo)致的成本的增加。
[0007]引用列表
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開專利申請N0.2012-10503
[0010]專利文獻1:日本特開專利申請N0.2008-86060


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問題
[0012]在專利文獻2中公開的用于汽車電池的充電控制裝置中，輔助電池的狀態(tài)被確定并且充電電壓根據(jù)由弓I擎冷卻水溫度傳感器提供的檢測結(jié)果被設(shè)置。
[0013]然而，在電動汽車單獨地使用電動馬達(dá)用于行駛的情況下，不安裝引擎，并且因此不能根據(jù)由這種引擎冷卻水溫度傳感器提供的檢測結(jié)果估計輔助電池的預(yù)熱狀態(tài)。
[0014]因此難以根據(jù)輔助電池的預(yù)熱狀態(tài)可變地設(shè)置用于輔助電池的充電電壓，從而從驅(qū)動電池輸出的電力量可能增加，弓I起驅(qū)動電池的電力消耗增加。
[0015]本發(fā)明是為了解決以上問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種用于電動車輛的充電控制裝置從而充電能夠在抑制驅(qū)動電池的電力消耗的同時被可靠地執(zhí)行。
[0016]解決問題的方案
[0017]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于電動車輛的充電控制裝置，包括:第一蓄電池，該第一蓄電池利用從位于車輛外部的電力供應(yīng)裝置供應(yīng)的電力充電并且將電力供應(yīng)到用于驅(qū)動車輛的電動馬達(dá)；電壓轉(zhuǎn)換單元，該電壓轉(zhuǎn)換單元降低從第一蓄電池輸出的電力的電壓；第二蓄電池，該第二蓄電池利用從電壓轉(zhuǎn)換單元輸出的電力充電并且將電力供應(yīng)到車輛的輔助設(shè)備；和電壓設(shè)定單元，該電壓設(shè)定單元設(shè)定電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓，其中，在車輛和電力供應(yīng)裝置彼此電連接的情況下、當(dāng)?shù)谝恍铍姵卣诒怀潆姇r，電壓設(shè)定單元將電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓設(shè)定為第一預(yù)定電壓，并且在車輛與電力供應(yīng)裝置的電連接斷開的情況下，當(dāng)車輛啟動時，電壓設(shè)定單元將電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓設(shè)定為小于第一預(yù)定電壓的第二預(yù)定電壓，以給第二蓄電池充電(權(quán)利要求1)。
[0018]優(yōu)選地，在第二蓄電池預(yù)熱的預(yù)定時間過后，電壓設(shè)定單元將電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓設(shè)定為小于第二預(yù)定電壓的第三預(yù)定電壓(權(quán)利要求2)。
[0019]同樣，電壓設(shè)定單元根據(jù)從電壓轉(zhuǎn)換單元從操作狀態(tài)到非操作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換至電壓轉(zhuǎn)換單元的操作狀態(tài)恢復(fù)為止的時期的長度，改變該預(yù)定時間。(權(quán)利要求3)。
[0020]發(fā)明的有益效果
[0021]對于根據(jù)本發(fā)明的充電控制裝置，當(dāng)充電通過電力供應(yīng)裝置執(zhí)行時，電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓被設(shè)定成第一預(yù)定電壓，并且當(dāng)充電沒有通過電力供應(yīng)裝置執(zhí)行時，電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓設(shè)置成低于第一預(yù)定電壓的第二預(yù)定電壓。因此，當(dāng)車輛能夠由來自外部的電力供應(yīng)時，電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓能夠設(shè)置成足夠的高壓。另一方面，當(dāng)車輛不能由來自外部的電力供應(yīng)時，考慮到第一蓄電池的電力消耗量，第二蓄電池在較低的輸出電壓下充電，從而第一蓄電池的電力消耗能夠被最小化(權(quán)利要求1)。
[0022]同樣，當(dāng)車輛行駛時，電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓被設(shè)定成低于第二預(yù)定電壓的第三預(yù)定電壓，并且因為從驅(qū)動電池抽取更少的電力，能夠進一步減少第一蓄電池的電力消耗(權(quán)利要求2)。
[0023]進一步，預(yù)定時間根據(jù)從電壓轉(zhuǎn)換單元從操作狀態(tài)到非操作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換至電壓轉(zhuǎn)換單元的操作狀態(tài)恢復(fù)為止的時期的長度而改變。因此，例如在車輛停止，然后在短時期內(nèi)再次行駛并且因此當(dāng)車輛再次行駛時第二蓄電池的預(yù)熱已經(jīng)完成的情形下，預(yù)定時間可以被縮短以縮減第二蓄電池的預(yù)熱操作。
[0024]因為能夠減小從第一蓄電池的電力的抽取，能夠進一步減少第一蓄電池的電力消耗(權(quán)利要求3)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1圖解了根據(jù)本發(fā)明的用于電動車輛的充電控制裝置的簡略的構(gòu)造。
[0026]圖2圖解了在根據(jù)本發(fā)明的充電控制裝置中的直流-直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓的示范性的時間變化。

【具體實施方式】
[0027]將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。
[0028]圖1圖解了根據(jù)本發(fā)明的用于電動車輛的充電控制裝置的簡略的構(gòu)造。在圖中，實線表示高壓電路13，虛線表示低壓電路22，并且點劃線表示充電電纜31。圖2圖解了在根據(jù)本發(fā)明的充電控制裝置中的直流-直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓的示范性的時間變化。在圖2中，(a)表示驅(qū)動電池11由來自位于車輛外側(cè)的外部充電裝置30供應(yīng)的電力充電的時期，g卩，驅(qū)動電池11的充電持續(xù)時間，(b)表示輔助電池19的預(yù)熱操作的時期，并且(c)表示車輛10行駛的時期。當(dāng)車輛10的主電源打開(ON)時，預(yù)熱操作啟動，并且當(dāng)經(jīng)過了預(yù)定時間(例如，40分鐘)時終止。預(yù)定時間通過實驗等等被預(yù)先確定。同樣，在圖2中，(e)和(h)都表示燈17點亮的時期。進一步，在圖2中，直流-直流轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓是“O”(零)的時期是車輛10的主電源被關(guān)閉(OFF)的時期。在下文中，將描述用于電動車輛的充電控制裝置的構(gòu)造。
[0029]如圖1所示，應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的充電控制裝置的車輛10是電動車輛。作為行駛裝置，車輛10配備有馬達(dá)(電動馬達(dá))15，馬達(dá)(電動馬達(dá))15經(jīng)由高壓電路13被供應(yīng)來自驅(qū)動電池(第一蓄電池)11的高壓電力并且馬達(dá)(電動馬達(dá))15的操作由逆變器14控制。驅(qū)動電池11能夠通過車載充電器16利用來自外部充電裝置(電力供應(yīng)裝置)30的充電電纜31充電，外部充電裝置(電力供應(yīng)裝置)30連接到車輛10的充電入口蓋。當(dāng)經(jīng)由低壓電路22被供應(yīng)來自輔助電池(第二蓄電池)19的低壓電力時，車輛10的燈(輔助設(shè)備)17和其他的輔助設(shè)備18運行。
[0030]如圖1所示，本發(fā)明的充電控制裝置包含:驅(qū)動電池11，該驅(qū)動電池11安裝在車輛10上；車載充電器16 ;燈17 ;輔助電池19 ;直流-直流轉(zhuǎn)換器(電壓轉(zhuǎn)換單元)20 ;和電子控制單元(電壓設(shè)定單元)21 (以下稱為EV — ECU)，電子控制單元(電壓設(shè)定單元)21是用于執(zhí)行車輛10的整體控制的控制裝置并且包括輸入/輸出設(shè)備、存儲裝置(只讀存儲器、隨機存儲器、非易失隨機存儲器等等)和中央處理單元(CPU)。個別的裝置是電連接的。
[0031]驅(qū)動電池11是諸如鋰離子二次電池的二次電池。同樣，驅(qū)動電池11包含:由多個模塊組成的電池模塊，多個模塊中的每一個都包括與用于監(jiān)控電池的電池單元監(jiān)控單元關(guān)聯(lián)的多個電池單元；和電池監(jiān)控單元(以下稱為BMU) 12，該電池監(jiān)控單元12用于根據(jù)電池單元監(jiān)控單元的輸出監(jiān)控溫度、電池模塊的剩余容量等等。當(dāng)驅(qū)動電池11經(jīng)由車載充電器16被供應(yīng)來自外部充電裝置30的高壓電力(例如，300V直流電)，驅(qū)動電池11充電。同樣，驅(qū)動電池11經(jīng)由逆變器14將電力供應(yīng)至馬達(dá)15或者經(jīng)由直流-直流轉(zhuǎn)換器20將電力供應(yīng)至輔助電池19。
[0032]在將被供應(yīng)到其的電壓轉(zhuǎn)換為能夠存儲在驅(qū)動電池11中的電壓之后，車載充電器16將來自外部充電裝置30的電力供應(yīng)至驅(qū)動電池11。
[0033]燈17是安裝在車輛10的前部的車頭燈。燈17響應(yīng)駕駛者操縱或者根據(jù)來自EV-ECU21的信號而操作。
[0034]輔助電池19是諸如鉛酸蓄電池的二次電池。當(dāng)輔助電池19經(jīng)由直流-直流轉(zhuǎn)換器20被供應(yīng)來自驅(qū)動電池11的低壓電力時，輔助電池19被充電。同樣，輔助電池19經(jīng)由低壓電路22供應(yīng)低壓電力到燈17、EV-ECU21和諸如方向指示器的車輛10的輔助設(shè)備18。
[0035]直流-直流轉(zhuǎn)換器20將從驅(qū)動電池11供應(yīng)的電力的電壓轉(zhuǎn)換成電力能夠存儲在輔助電池19中并且被供應(yīng)到燈17、EV-E⑶21和車輛10的輔助設(shè)備18諸如方向指示器的電壓，并且經(jīng)由輔助電池19將已轉(zhuǎn)換的電力供應(yīng)到燈17和輔助設(shè)備18。直流-直流轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓由EV-ECU21控制。
[0036]用于執(zhí)行車輛10的整體控制的控制裝置EV-E⑶21，包含輸入/輸出設(shè)備，存儲裝置(只讀存儲器、隨機存儲器、非易失隨機存儲器等等)、中央處理單元(CPU)和計時器。
[0037]EV-E⑶21的輸入側(cè)與驅(qū)動電池11的上述BMU12、逆變器14、車載充電器16和直流-直流轉(zhuǎn)換器20連接，并且被輸入由這些裝置檢測的信息。
[0038]另一方面，EV-E⑶21的輸出側(cè)連接到逆變器14、燈17、輔助設(shè)備18和直流-直流轉(zhuǎn)換器20。
[0039]EV-E⑶21根據(jù)驅(qū)動電池11是否正在被充電、車輛行駛或者停止和燈17是否點亮而可變地控制直流-直流轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓。具體地，如圖2所示，當(dāng)驅(qū)動電池11正在由外部充電裝置30充電時，直流-直流轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓設(shè)置成第一預(yù)定電壓(例如，14.4V)，第一預(yù)定電壓是上限電壓，在上限電壓和低于上限電壓下，即使輔助電池19的溫度是高的也不引起熱逸散(熱失控)(圖2中的(a))。第一預(yù)定電壓可以設(shè)置成期望值，只要在該設(shè)定電壓下即使輔助電池19的溫度是高的也不引起熱逸散(熱失控)，并且第一預(yù)定電壓可以是接近上限電壓的電壓。在輔助電池19的預(yù)熱操作的時期的期間，該時期為從直流-直流轉(zhuǎn)換器20隨著車輛10的主電源打開而操作的啟動直到經(jīng)過整個預(yù)定時間(例如，40分鐘)，直流-直流轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓被設(shè)置成低于第一預(yù)定電壓的第二預(yù)定電壓(例如，14.3V)(在圖2中的⑷和(f))。當(dāng)車輛10行駛時，直流-直流轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓設(shè)定成低于第二預(yù)定電壓的第三預(yù)定電壓(即，14.2V)(在圖2中的(g))。如果在輔助電池19的預(yù)熱操作期間或者車輛10的行駛期間燈17點亮，直流-直流轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓設(shè)定成低于第三預(yù)定電壓的第四預(yù)定電壓(例如，13.9V)(在圖2中的(e)和(h))。
[0040]因此，對于根據(jù)本發(fā)明的充電控制裝置，當(dāng)驅(qū)動電池11正在被充電時，直流-直流轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓設(shè)定成第一預(yù)定電壓(例如，14.4V)，第一預(yù)定電壓是上限電壓，在上限電壓和低于上限電壓下，輔助電池19熱逸散(熱失控)不發(fā)生，或者設(shè)定成接近上限電壓的電壓。因此能夠省略通過溫度傳感器等等對輔助電池組19的溫度的檢測，因此抑制由于設(shè)置溫度傳感器等等的成本的增加，并且防止由于充電產(chǎn)生的熱導(dǎo)致的輔助電池19的溫度變得不可控制的熱逸散的發(fā)生，以及由于由輔助電池19的低溫引起的直流-直流轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓的不足的充電不足的發(fā)生。
[0041]同樣，因為輔助電池19由設(shè)置成或者接近上限電壓的輸出電壓充電，能夠有效地給輔助電池19充電，在上限電壓下，熱逸散不發(fā)生。
[0042]進一步，在輔助電池19的預(yù)熱操作時期的期間，直流-直流轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓被設(shè)定成低于第一預(yù)定電壓的第二預(yù)定電壓(例如，14.3V)，在該預(yù)熱操作時期驅(qū)動電池11不被充電。因為從驅(qū)動電池11抽取更少的電力，驅(qū)動電池11的電力消耗能夠減少。因此，通過馬達(dá)15行駛的距離能夠增加。
[0043]進一步，在車輛10的行駛期間，直流-直流轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓設(shè)定成低于第二預(yù)定電壓的第三預(yù)定電壓(例如，14.2V)，并且因為從驅(qū)動電池11抽取更加少的電力，能夠進一步減少驅(qū)動電池11的電力消耗。
[0044]同樣，輔助電池19的預(yù)熱操作的時期被設(shè)定成當(dāng)直流-直流轉(zhuǎn)換器20隨著車輛10的主電源打開而啟動操作時開始，并且當(dāng)預(yù)定時間(例如，40分鐘)經(jīng)過時終止，并且因此，輔助電池19的預(yù)熱能夠在不使用溫度傳感器等等的情況下容易地被確定。
[0045]雖然上文中已描述了本發(fā)明的實施例，但是應(yīng)該注意的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例。
[0046]例如，在上述實施例中，預(yù)定時間是固定的，但是設(shè)定預(yù)定時間的方式不特殊地限制并且預(yù)定時間可以用不同的方法設(shè)置。例如，預(yù)定時間可以根據(jù)從直流-直流轉(zhuǎn)換器20從可操作狀態(tài)至不可操作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換至直流-直轉(zhuǎn)換器20的操作狀態(tài)的恢復(fù)為止的時期的長度而變化，從而例如在車輛10停止，然后在短時期內(nèi)再次行駛的情況下，預(yù)定時間被縮短以縮減輔助電池19的預(yù)熱操作。在這種情況下，能夠減少從驅(qū)動電池11抽取電力并且進一步抑制驅(qū)動電池11的電力消耗。
[0047]參考符號目錄
[0048]10:車輛
[0049]11:驅(qū)動電池(第一蓄電池)
[0050]15:馬達(dá)(電動馬達(dá))
[0051]17:燈(輔助設(shè)備)
[0052]18:輔助設(shè)備
[0053]19:輔助電池(第二蓄電池)
[0054]20:直流-直流轉(zhuǎn)換器(電壓轉(zhuǎn)換單元)
[0055]21: EV-ECU (電壓設(shè)定單元)
[0056]30:外部充電裝置(電力供應(yīng)裝置)
【權(quán)利要求】
1.一種用于電動車輛的充電控制裝置，其特征在于，包含: 第一蓄電池，所述第一蓄電池利用從位于所述車輛外部的電力供應(yīng)裝置供應(yīng)的電力充電，并且將電力供應(yīng)到用于驅(qū)動所述車輛的電動馬達(dá)； 電壓轉(zhuǎn)換單元，所述電壓轉(zhuǎn)換單元降低從所述第一蓄電池輸出的電力的電壓； 第二蓄電池，所述第二蓄電池利用從所述電壓轉(zhuǎn)換單元輸出的電力充電，并且將電力供應(yīng)到所述車輛的輔助設(shè)備；和 電壓設(shè)定單元，所述電壓設(shè)定單元設(shè)定所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓； 其中，在所述車輛和所述電力供應(yīng)裝置彼此電連接的情況下、當(dāng)所述第一蓄電池正在被充電時，所述電壓設(shè)定單元將所述電壓轉(zhuǎn)換單元的所述輸出電壓設(shè)定為第一預(yù)定電壓；并且 在所述車輛與所述電力供應(yīng)裝置的電連接斷開的情況下、當(dāng)所述車輛啟動時，所述電壓設(shè)定單元將所述電壓轉(zhuǎn)換單元的所述輸出電壓設(shè)定為小于所述第一預(yù)定電壓的第二預(yù)定電壓，以給所述第二蓄電池充電。
2.如權(quán)利要求1所述的充電控制裝置，其特征在于，其中: 在所述第二蓄電池預(yù)熱的預(yù)定時間過后，所述電壓設(shè)定單元將所述電壓轉(zhuǎn)換單元的所述輸出電壓設(shè)定為小于所述第二預(yù)定電壓的第三預(yù)定電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的充電控制裝置，其特征在于，其中: 所述電壓設(shè)定單元根據(jù)從所述電壓轉(zhuǎn)換單元從操作狀態(tài)到非操作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換至所述電壓轉(zhuǎn)換單元的所述操作狀態(tài)恢復(fù)為止的時期的長度，改變所述預(yù)定時間。
【文檔編號】B60L11/18GK104395134SQ201380033829
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】山崎泰由 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社