Транспортное средство с электроприводом, способ оценки состояния заряда и машиночитаемый носитель хранения данных с сохраненной программой для осуществления способа оценки состояния заряда

Транспортное средство с электроприводом, способ оценки состояния заряда и машиночитаемый носитель хранения данных с сохраненной программой для осуществления способа оценки состояния заряда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к транспортным средствам с электроприводом, способам оценки состояния заряда и машиночитаемому носителю хранения данных с сохраненной программой для выполнения компьютером для осуществления способа оценки состояния заряда и, в частности, к технологиям, используемым для оценки состояния заряда устройства накопления электроэнергии, установленного в транспортном средстве с электроприводом.

Уровень техники

Гибридные транспортные средства, электромобили и другие аналогичные транспортные средства с электроприводом, которые могут использовать электродвигатель для того, чтобы передвигаться, используют устройства накопления (аккумулирования) электроэнергии в форме ионно-литиевого аккумулятора, никель-водородного аккумулятора или аналогичного вторичного аккумулятора, или электрического двухслойного конденсатора большой емкости и т.п., чтобы снабжать электродвигатель электроэнергией. То, насколько устройство накопления электроэнергии заряжено, указывается посредством величины состояния заряда, которая, в общем, указывается посредством состояния заряда (SOC). Полностью заряженное состояние устройства накопления электроэнергии определяется как SOC=100%, а величина заряда в 0 определяется как SOC=0%. В дальнейшем описании состояние заряда также упоминается просто как SOC.

В выложенной патентной заявке Японии 2000-258513 раскрыт способ вычисления SOC, который позволяет точно вычислять SOC вторичного аккумулятора. Способ вычисления SOC корректирует заранее определенное значение сопротивления, которое заранее предоставляется для аккумулятора в соответствии с температурой аккумулятора, чтобы вычислить внутреннее сопротивление аккумулятора, которое определяет вольтамперную характеристику аккумулятора, и в соответствии с ней вычисляется напряжение разомкнутой цепи (в дальнейшем также упоминаемое как OCV), и корреляция OCV относительно SOC, представляющая корреляцию между OCV и SOC, используется для того, чтобы вычислять SOC на основе вычисленного OCV.

Тем не менее, в указанном способе вычисления SOC согласно выложенной патентной заявке Японии 2000-258513 многократно вычисляет SOC в течение периода времени, который начинается с момента, когда источник питания транспортного средства включается, и продолжается до тех пор, пока он не выключается, включая время, в течение которого транспортное средство перемещается. Таким образом, на него оказывает значительное влияние возмущение.

Например, на напряжение аккумулятора V влияет внутреннее сопротивление, и помимо этого, так называемое напряжение поляризации, которое многократно варьируется согласно статистике частой зарядки/разрядки и тем самым влияет на точность вычисления OCV. Отметим, что широко известно, что поляризация может изменяться при зарядке/разрядке так, что значительно отклоняется от диапазона, в котором управляется SOC.

Кроме того, в то время когда транспортное средство перемещается, его окружающая среда также значительно варьируется, и на способ вычисления SOC согласно вышеупомянутой публикации в этом отношении также оказывает существенное влияние возмущение, и SOC может быть оценено с низкой точностью.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание транспортного средства с электроприводом, способное осуществлять оценку с высокой точностью SOC устройства накопления электроэнергии, используемого для перемещения транспортного средства.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа, который позволяет оценивать с более высокой точностью состояние заряда, или SOC, устройства накопления электроэнергии, установленного в транспортном средстве с электроприводом и используемого для того, чтобы вызывать перемещение транспортного средства.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание машиночитаемого носителя хранения данных с сохраненной программой для выполнения компьютером для выполнения способа оценки с повышенной точностью состояния заряда, или SOC, устройства накопления электроэнергии, установленного в транспортном средстве с электроприводом и используемого для того, чтобы вызывать перемещение транспортного средства.

В соответствии с настоящим изобретением, транспортное средство с электроприводом включает в себя первое устройство накопления электроэнергии, способное заряжаться и разряжаться, зарядное устройство, электросиловая установка (электродвигатель) и устройство управления для управления электросиловой установкой. Зарядное устройство выполнено с возможностью зарядки первого устройства накопления электроэнергии от источника питания, внешнего для транспортного средства. Электросиловая установка выполнена с возможностью обмена электроэнергией с первым устройством накопления электроэнергии. Устройство управления включает в себя блок управления зарядкой/разрядкой, первый функциональный блок, второй функциональный блок и блок оценки состояния заряда. Блок управления зарядкой/разрядкой управляет электросиловой установкой так, чтобы давать возможность первому устройству накопления электроэнергии и электросиловой установке обмениваться электроэнергией друг с другом в ответ на запрос, полученный на зарядку первого устройства накопления электроэнергии посредством зарядного устройства. Первый функциональный блок вычисляет вольтамперную характеристику, показывающую корреляцию между напряжением и током первого устройства накопления электроэнергии, на основе напряжения и тока первого устройства накопления электроэнергии, которые предоставляются, когда первое устройство накопления электроэнергии и электросиловая установка обмениваются электроэнергией. Второй функциональный блок вычисляет напряжение разомкнутой цепи первого устройства накопления электроэнергии на основе вольтамперной характеристики, вычисленной посредством первого функционального блока. Блок оценки состояния заряда оценивает состояние заряда первого устройства накопления электроэнергии из напряжения разомкнутой цепи, вычисленного посредством второго функционального блока, учитывая предварительно заданную корреляцию между напряжением разомкнутой цепи первого устройства накопления электроэнергии и состоянием заряда первого устройства накопления электроэнергии.

Предпочтительно, после того как блок оценки состояния заряда оценивает состояние заряда первого устройства накопления электроэнергии, зарядное устройство начинает заряжать первое устройство накопления электроэнергии.

Предпочтительно, электросиловая установка включает в себя, по меньшей мере, одно второе устройство накопления электроэнергии, способное заряжаться и разряжаться. Первый функциональный блок дополнительно вычисляет вольтамперную характеристику, показывающую корреляцию между напряжением и током, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии, на основе напряжения и тока, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии, которые предоставляются, когда первое устройство накопления электроэнергии и, по меньшей мере, одно второе устройство накопления электроэнергии обмениваются электроэнергией между собой. Второй функциональный блок дополнительно вычисляет напряжение разомкнутой цепи, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии на основе вольтамперной характеристики, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии, вычисленной посредством первого функционального блока. Блок оценки состояния заряда дополнительно оценивает состояние заряда, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии из напряжения разомкнутой цепи, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии, вычисленного посредством второго функционального блока, учитывая предварительно заданную корреляцию между напряжением разомкнутой цепи и состоянием заряда, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии.

Также предпочтительно, электросиловая установка дополнительно включает в себя множество устройств преобразования напряжения, связанных с первым устройством накопления электроэнергии и, по меньшей мере, одним вторым устройством накопления электроэнергии. Блок управления зарядкой/разрядкой управляет множеством устройств преобразования напряжения так, чтобы давать возможность первому устройству накопления электроэнергии и, по меньшей мере, одному второму устройству накопления электроэнергии обмениваться электроэнергией.

Предпочтительно, устройство управления дополнительно включает в себя блок определения ухудшения характеристик для определения того, как ухудшаются характеристики первого устройства накопления электроэнергии, на основе вольтамперной характеристики, вычисленной посредством первого функционального блока.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, способ оценки состояния заряда - это способ оценки состояния заряда устройства накопления электроэнергии, установленного в транспортном средстве с электроприводом. Транспортное средство с электроприводом включает в себя первое устройство накопления электроэнергии, способное заряжаться и разряжаться, зарядное устройство и электросиловую установку. Зарядное устройство выполнено с возможностью зарядки первого устройства накопления электроэнергии от источника питания, внешнего для транспортного средства. Электросиловая установка выполнена с возможностью обмена электроэнергией с первым устройством накопления электроэнергии. Способ включает этапы с первого по четвертый. На первом этапе электросиловой установкой управляют так, чтобы дать возможность первому устройству накопления электроэнергии и электросиловой установке обмениваться электроэнергией между собой в ответ на запрос, полученный на зарядку первого устройства накопления электроэнергии посредством зарядного устройства. На втором этапе вычисляют вольтамперную характеристику, показывающую корреляцию между напряжением и током первого устройства накопления электроэнергии, на основе напряжения и тока первого устройства накопления электроэнергии, которые предоставляются, когда первое устройство накопления электроэнергии и электросиловая установка обмениваются электроэнергией между собой. На третьем этапе напряжение разомкнутой цепи первого устройства накопления электроэнергии вычисляют на основе вычисленной вольтамперной характеристики. На четвертом этапе состояние заряда первого устройства накопления электроэнергии оценивают из напряжения разомкнутой цепи, вычисленного на третьем этапе, учитывая предварительно заданную корреляцию между напряжением разомкнутой цепи и состоянием заряда первого устройства накопления электроэнергии.

Предпочтительно, способ оценки состояния заряда дополнительно включает в себя пятый этап. На пятом этапе зарядку первого устройства накопления электроэнергии посредством зарядного устройства начинают после четвертого этапа для оценки состояния заряда первого устройства накопления электроэнергии.

Предпочтительно, электросиловая установка включает в себя, по меньшей мере, одно второе устройство накопления электроэнергии, способное заряжаться и разряжаться. На втором этапе дополнительно вычисляют вольтамперную характеристику, показывающую корреляцию между напряжением и током, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии, на основе напряжения и тока, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии, которые предоставляются, когда первое устройство накопления электроэнергии и, по меньшей мере, одно второе устройство накопления электроэнергии обмениваются электроэнергией между собой. На третьем этапе напряжение разомкнутой цепи, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии дополнительно вычисляют на основе вольтамперной характеристики, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии, вычисленной на втором этапе. На четвертом этапе состояние заряда, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии дополнительно оценивают из напряжения разомкнутой цепи, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии, вычисленного на третьем этапе, учитывая предварительно заданную корреляцию между напряжением разомкнутой цепи и состоянием заряда, по меньшей мере, одного второго устройства накопления электроэнергии.

Также предпочтительно, электросиловая установка дополнительно включает в себя множество устройств преобразования напряжения, связанных с первым устройством накопления электроэнергии и, по меньшей мере, одним вторым устройством накопления электроэнергии, и на первом этапе множеством устройств преобразования напряжения управляют так, чтобы давать возможность первому устройству накопления электроэнергии и, по меньшей мере, одному второму устройству накопления электроэнергии обмениваться электроэнергией между собой.

Предпочтительно, способ оценки состояния заряда дополнительно включает в себя шестой этап. На шестом этапе то, как ухудшаются характеристики первого устройства накопления электроэнергии, определяют на основе вольтамперной характеристики, вычисленной на втором этапе.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением носитель хранения данных - это машиночитаемый носитель хранения данных с сохраненной программой, для выполнения компьютером способа оценки состояния заряда.

В настоящем изобретении, когда зарядка первого устройства накопления электроэнергии посредством зарядного устройства запрошена, электросиловая установка управляется так, чтобы давать возможность первому устройству накопления электроэнергии и электросиловой установке обмениваться электроэнергией между собой, и вольтамперная характеристика вычисляется на основе текущего напряжения и тока первого устройства накопления электроэнергии. Поскольку зарядка/разрядка, которая может изменять поляризацию, может выполняться без ограничения, налагаемого посредством того, как транспортное средство в настоящее время перемещается, и транспортное средство также окружено более стабильной средой, чем когда оно перемещается, вольтамперная характеристика может быть вычислена точно. В соответствии с этой точно вычисленной вольтамперной характеристикой, вычисляется OCV первого устройства накопления электроэнергии, и из вычисленного OCV оценивается SOC.

Настоящее изобретение, таким образом, дает возможность оценки SOC первого устройства накопления электроэнергии с высокой точностью.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительного варианта воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг. 1 изображает блок-схему транспортного средства с электроприводом в первом варианте осуществления согласно настоящему изобретению;

Фиг. 2 - функциональная блок-схема ECU аккумулятора, показанного на фиг. 1;

Фиг. 3 представляет вольтамперную характеристику устройства накопления электроэнергии;

Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций способа оценки SOC устройства накопления электроэнергии посредством ECU аккумулятора из фиг. 2;

Фиг. 5 - функциональная блок-схема части, участвующей в управлении посредством MG-ECU, показанного на фиг. 1, для зарядки;

Фиг. 6 - функциональная блок-схема ECU аккумулятора во втором варианте осуществления;

Фиг. 7 представляет вольтамперную характеристику устройства накопления электроэнергии;

Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций способа для оценки SOC устройства накопления электроэнергии ECU аккумулятора во втором варианте осуществления;

Фиг. 9 - блок-схема транспортного средства с электроприводом, способного принимать электроэнергию от внешнего источника питания через инвертор;

Фиг. 10 показывает цепи замещения нуль-фазы инверторов и электродвигателей-генераторов, показанных на фиг. 9.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Далее настоящее изобретение описывается согласно вариантам осуществления со ссылками на чертежи. На чертежах идентичные или соответствующие компоненты обозначаются посредством идентичных номеров и не описываются подробно несколько раз.

Первый вариант осуществления

Фиг. 1 изображает блок-схему, в общем, показывающую транспортное средство с электроприводом в первом варианте осуществления настоящего изобретения. Транспортное средство 100 с электроприводом включает в себя устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии, преобразователи 8-1, 8-2, конденсатор C, инверторы 20-1, 20-2, электродвигатели-генераторы MG1, MG2, механизм 22 трансмиссии движущей силы и ведущий вал 24. Кроме того, транспортное средство 100 с электроприводом также включает в себя преобразователь 26 для зарядки и блок 28 приема электроэнергии. Кроме того, транспортное средство 100 с электроприводом также включает в себя ECU (электронный блок управления) 30 аккумулятора, MG-ECU 32, датчики 10-1, 10-2 тока и датчики 12-1, 12-2, 18 напряжения.

Устройство 6-1, 6-2 накопления электроэнергии является заряжаемым/разряжаемым источником питания постоянного тока и сформировано, например, из ионно-литиевого аккумулятора, никель-металлогидридного аккумулятора или аналогичного вторичного аккумулятора. Устройство 6-1 накопления электроэнергии соединено с преобразователем 8-1 через линию PL1 положительной полярности и линию NL1 отрицательной полярности. Устройство 6-2 накопления электроэнергии соединено с преобразователем 8-2 через линию PL2 положительной полярности и линию NL2 отрицательной полярности. Отметим, что, по меньшей мере, одно из устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии может быть выполнено в виде электрического двухслойного конденсатора.

Преобразователь 8-1 предусмотрен между устройством 6-1 накопления электроэнергии и главными положительной и отрицательной шинами MPL и MNL и действует в ответ на сигнал PWC1 возбуждения, принимаемый от MG-ECU 32, чтобы преобразовывать напряжение между устройством 6-1 накопления электроэнергии и главными положительной и отрицательной шинами MPL и MNL. Преобразователь 8-2 предусмотрен между устройством 6-2 накопления электроэнергии и главными положительной и отрицательной шинами MPL и MNL и действует в ответ на сигнал PWC2 возбуждения, принимаемый от MG-ECU 32, чтобы преобразовывать напряжение между устройством 6-2 накопления электроэнергии и главными положительной и отрицательной шинами MPL и MNL. Другими словами, преобразователи 8-1, 8-2 подключены к главным положительной и отрицательной шинам MPL и MNL параллельно друг другу.

Датчик 10-1 тока детектирует ток Ib1, вводимый/выводимый из устройства 6-1 накопления электроэнергии, и выводит обнаруженное значение в ECU 30 аккумулятора и MG-ECU 32. Датчик 10-2 тока детектирует ток Ib2, вводимый/выводимый из устройства 6-2 накопления электроэнергии, и выводит обнаруженное значение в ECU 30 аккумулятора и MG-ECU 32. Отметим, что каждый датчик 10-1, 10-2 тока детектирует ток, который выводится (или разряжается) из связанного с ним устройства накопления электроэнергии как положительное значение, и ток, который вводится (или заряжается) в устройство накопления электроэнергии, как отрицательное значение. Отметим, что хотя фиг. 1 показывает датчики 10-1, 10-2 тока, детектирующие токи в линиях PL1, PL2 положительной полярности, соответственно, датчики 10-1, 10-2 тока могут детектировать токи в линиях NL1, NL2 отрицательной полярности, соответственно.

Датчик 12-1 напряжения детектирует напряжение между линией PL1 положительной полярности и линией NL1 отрицательной полярности, т.е. напряжение Vb1 устройства 6-1 накопления электроэнергии, и выводит детектируемое значение в ECU 30 аккумулятора и MG-ECU 32. Датчик 12-2 напряжения детектирует напряжение между линией PL2 положительной полярности и линией NL2 отрицательной полярности, т.е. напряжение Vb2 устройства 6-2 накопления электроэнергии, и выводит детектируемое значение в ECU 30 аккумулятора и MG-ECU 32.

Сглаживающий конденсатор C подключен между главной положительной шиной MPL и главной отрицательной шиной MNL, чтобы снижать переменную составляющую напряжения в главной положительной шине MPL и главной отрицательной шине MNL. Датчик 18 напряжения детектирует напряжение Vh между главной положительной шиной MPL и главной отрицательной шиной MNL и выводит детектируемое значение в MG-ECU 32.

Инверторы 20-1 и 20-2 подключены параллельно друг другу к главным положительной и отрицательной шинам MPL и MNL, и инверторы 20-1 и 20-2 принимают электроэнергию возбуждения (энергию постоянного тока) от главной положительной шины MPL и главной отрицательной шины MNL, преобразуют принимаемую энергию постоянного тока в энергию переменного тока и выводят энергию переменного тока в электродвигатели-генераторы MG1 и MG2, соответственно. Кроме того, инверторы 20-1 и 20-2 принимают энергию переменного тока, генерируемую посредством электродвигателей-генераторов MG1 и MG2, соответственно, преобразуют энергию переменного тока в энергию постоянного тока и выводят энергию постоянного тока как рекуперативную электроэнергию в главную положительную шину MPL и главную отрицательную шину MNL.

Электродвигатели-генераторы MG1 и MG2 принимают энергию переменного тока от инверторов 20-1 и 20-2, соответственно, чтобы генерировать вращательную энергию возбуждения. Кроме того, электродвигатели-генераторы MG1, MG2 принимают внешнюю силу вращения, чтобы генерировать мощность переменного тока. Электродвигатель-генератор MG1, MG2 сформирован, например, в виде трехфазной вращающейся электрической машины переменного тока, включающей в себя ротор, имеющий встроенный постоянный магнит, и статор, имеющий трехфазную катушку с соединением звездой, и электродвигатели-генераторы MG1, MG2 соединены с механизмом 22 трансмиссии движущей силы, которая соединена с ведущим валом 24, чтобы обеспечить передачу вращательной энергии возбуждения на колесо (не показано).

Отметим, что, если транспортное средство 100 с электроприводом является гибридным транспортным средством, электродвигатели-генераторы MG1, MG2 также соединены с двигателем (не показан) через механизм 22 трансмиссии движущей силы или ведущий вал, 24 и MG-ECU 32 осуществляет управление так, чтобы давать возможность двигателю и электродвигателям-генераторам MG1, MG2 генерировать свои соответствующие силы приведения в движение в оптимальном соотношении. Отметим, что один из электродвигателей-генераторов MG1, MG2 может выступать исключительно в качестве электродвигателя, а другой может выступать исключительно в качестве электрогенератора.

Преобразователь 26 для зарядки предусматривается между главными положительной и отрицательной шинами MPL и MNL и блоком 28 приема электроэнергии. Когда устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии заряжаются от внешнего источника 34 питания (к примеру, системного источника питания), внешнего для транспортного средства, преобразователь 26 для зарядки принимает энергию переменного тока от внешнего источника 34 питания через блок 28 приема электроэнергии, преобразует ее в энергию постоянного тока и выводит ее на главную положительную шину MPL и главную отрицательную шину MNL. Блок 28 приема электроэнергии является входной клеммой для ввода энергии переменного тока, подаваемой из внешнего источника 34 питания, и реализован, например, как зарядный штепсель, разъем и т.п.

ECU 30 аккумулятора принимает значение тока Ib1, детектируемое посредством датчика 10-1 тока, и значение напряжения Vb1, детектируемое посредством датчика 12-1 напряжения, и из них оценивает SOC устройства 6-1 накопления электроэнергии. Кроме того, ECU 30 аккумулятора принимает значение тока Ib2, детектируемое посредством датчика 10-2 тока, и значение напряжения Vb2, детектируемое посредством датчика 12-2 напряжения, и из них оценивает SOC устройства 6-2 накопления электроэнергии. Способ оценки SOC подробнее описывается ниже.

ECU 30 аккумулятора оценивает SOC устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии не только когда источник питания транспортного средства для перемещения включен, но также когда устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии заряжаются от внешнего источника 34 питания. Более конкретно, когда зарядка устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии от внешнего источника 34 питания запрошена, ECU 30 аккумулятора выводит значение ΔP управления электрической мощности в MG-ECU 32 для зарядки/разрядки между устройствами 6-1 и 6-2 накопления электроэнергии через преобразователи 8-1, 8-2 и главную положительную шину MPL и главную отрицательную шину MNL, и ECU 30 аккумулятора оценивает SOC устройств 6-1 и 6-2 накопления электроэнергии, соответственно, из напряжения Vb1 и тока Ib1 устройства 6-1 накопления электроэнергии и напряжения Vb2 и тока Ib2 устройства 6-2 накопления электроэнергии, которые собраны, когда устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии заряжаются/разряжаются между собой.

Отметим, что после того, как ECU 30 аккумулятора получает оцененное SOC, ECU 30 аккумулятора начинает зарядку устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии от внешнего источника 34 питания, и в то время как устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии заряжаются, ECU 30 аккумулятора, например, интегрирует ток зарядки с ранее оцененным SOC, выступающим в качестве первоначального значения, чтобы вычислять SOC устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии. Когда зарядка устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии от внешнего источника 34 питания закончена, ECU 30 аккумулятора снова выводит значение ΔP управления электрической мощности в MG-ECU 32 и оценивает SOC устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии из напряжений и токов устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии, которые накоплены в то время, когда устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии заряжаются/разряжаются между собой, и ECU 30 аккумулятора использует оцененные SOC для того, чтобы корректировать SOC, вычисленные в то время как устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии заряжаются от внешнего источника 34 питания, и ECU 30 аккумулятора тем самым определяет конечное SOC. Следует отметить, что в вышеупомянутом описании, значение ΔP управления электрической мощности для зарядки/разрядки между устройствами 6-1 и 6-2 накопления электроэнергии инвертируется по знаку при необходимости, чтобы не допускать чрезмерной зарядки/разрядки устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии.

Кроме того, когда внешний источник 34 питания заряжает устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии, ECU 30 аккумулятора вычисляет значения PB1 и PB2 управления электрической мощности зарядки для указания электроэнергии, которая должна быть заряжена от внешнего источника 34 питания в устройства 6-1 и 6-2 накопления электроэнергии, соответственно, и выводит вычисленные значения PB1, PB2 управления электрической мощности зарядки в MG-ECU 32.

MG-ECU 32 вычисляет для электродвигателей-генераторов MG1, MG2 целевые значения TR1, TR2 крутящего момента и целевые значения MRN1, MRN2 скорости на основе того, как транспортное средство в настоящее время передвигается, положения педали акселератора транспортного средства и т.п., и MG-ECU 32 генерирует сигнал PWI1 возбуждения, чтобы давать возможность электродвигателю-генератору MG1 формировать крутящий момент, имеющий целевое значение TR1 крутящего момента, и иметь скорость, имеющую целевое значение MRN1 скорости, и выводит генерируемый сигнал PWI1 возбуждения в инвертор 20-1, чтобы управлять инвертором 20-1. Кроме того, MG-ECU 32 генерирует сигнал PWI2 возбуждения, чтобы давать возможность электродвигателю-генератору MG2 формировать крутящий момент, имеющий целевое значение TR2 крутящего момента, и иметь скорость, имеющую целевое значение MRN2 скорости, и выводит генерируемый сигнал PWI2 возбуждения в инвертор 20-2, чтобы управлять инвертором 20-1.

Кроме того, MG-ECU 32 генерирует сигналы PWC1 и PWC2 возбуждения на основе целевых значений TR1, TR2 крутящего момента и целевых значений MRN1, MRN2 скорости, и значений, обнаруженных посредством датчиков 10-1, 10-2 тока и датчиков 12-1, 12-2, 18 напряжения, для возбуждения преобразователей 8-1 и 8-2, соответственно, и MG-ECU 32 выводит генерируемые сигналы PWC1, PWC2 возбуждения в преобразователи 8-1, 8-2, чтобы управлять преобразователями 8-1, 8-2, соответственно.

Кроме того, когда зарядка устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии от внешнего источника 34 питания запрошена, MG-ECU 32 генерирует сигналы PWC1, PWC2 возбуждения, на основе значения ΔP управления электрической мощности, принимаемого от ECU 30 аккумулятора, и значений, обнаруженных посредством датчиков 10-1, 10-2 тока и датчиков 12-1, 12-2, 18 напряжения, и выводит генерируемые сигналы PWC1, PWC2 возбуждения в преобразователи 8-1, 8-2.

Кроме того, когда устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии заряжаются от внешнего источника 34 питания, MG-ECU 32 генерирует сигналы PWC1, PWC2 возбуждения на основе значений PB1, PB2 управления электрической мощности зарядки, принимаемых от ECU 30 аккумулятора и значений, обнаруженных посредством датчиков 10-1, 10-2 тока и датчиков 12-1, 12-2, 18 напряжения, и MG-ECU 32 выводит сигнал в преобразователь 26 для зарядки, чтобы инструктировать его функционирование, а также выводит генерируемые сигналы PWC1, PWC2 возбуждения в преобразователи 8-1, 8-2.

Фиг. 2 - это функциональная блок-схема ECU 30 аккумулятора, показанного на фиг. 1. ECU 30 аккумулятора содержит блок 50 вычисления V-I-характеристики, блок 52 вычисления OCV, блок 54 оценки начального SOC, блок 56 управления зарядкой/разрядкой, блок 58 вычисления SOC и блок 60 управления зарядкой.

В то время как блок 50 вычисления V-I-характеристики принимает от блока 56 управления зарядкой/разрядкой сигнал, указывающий, что устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии в настоящее время заряжаются/разряжаются между собой, блок 50 вычисления V-I-характеристики собирает напряжение Vb1 и ток Ib1 устройства 6-1 накопления электроэнергии и напряжение Vb2 и ток Ib2 устройства 6-2 накопления электроэнергии, и блок 50 вычисления V-I-характеристики вычисляет вольтамперную характеристику устройства 6-1 накопления электроэнергии из собранного напряжения Vb1 и тока Ib1 и вольтамперную характеристику устройства 6-2 накопления электроэнергии из собранного напряжения Vb2 и тока Ib2. Например, блок 50 вычисления V-I-характеристики может использовать обнаруженные значения собранного напряжения Vb1 (Vb2) и тока Ib1 (Ib2) для того, чтобы вычислять кривую регрессии, чтобы вычислять вольтамперную характеристику устройства 6-1 (6-2) накопления электроэнергии.

Блок 52 вычисления OCV вычисляет OCV устройств 6-1 и 6-2 накопления электроэнергии на основе вольтамперных характеристик устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии, соответственно, вычисленных посредством блока 50 вычисления V-I-характеристики. Более конкретно, блок 52 вычисления OCV вычисляет в качестве OCV устройства 6-1 (6-2) накопления электроэнергии напряжение, предполагаемое для нулевого тока в вольтамперной характеристике устройства 6-1 (6-2) накопления электроэнергии вычисленной посредством блока 50 вычисления V-I-характеристики.

На Фиг. 3 показана вольтамперная характеристика устройства накопления электроэнергии, где горизонтальная ось представляет ток Ib, вводимый/выводимый для устройства накопления электроэнергии, а вертикальная ось представляет напряжение Vb устройства накопления электроэнергии. Напряжение Vb и ток Ib, собранные во множестве точек в то время, как устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии заряжаются/разряжаются между собой, используются посредством блока 50 вычисления V-I-характеристики для того, чтобы вычислять вольтамперную характеристику каждого устройства накопления электроэнергии (линия k), и блок 52 вычисления OCV задает в качестве OCV напряжение Vb, предполагаемое для тока Ib нуля в вычисленной вольтамперной характеристике. Отметим, что линия k вольтамперной характеристики имеет наклон, который указывает зависимость изменения напряжения от изменения тока, т.е. внутреннее сопротивление устройства накопления электроэнергии.

Блок 54 (фиг. 2) оценки начального SOC использует предварительно заданную карту корреляции OCV-SOC или выражение корреляционной модели, указывающее корреляцию, которую устройство 6-1 накопления электроэнергии имеет между OCV и SOC, для того чтобы оценивать SOC устройства 6-1 накопления электроэнергии из OCV устройства 6-1 накопления электроэнергии, вычисленного посредством блока 52 вычисления OCV. Кроме того, аналогично блок 54 оценки начального SOC использует карту корреляции OCV-SOC или выражение корреляционной модели, предварительно заданное для устройства 6-2 накопления электроэнергии, чтобы оценивать SOC устройства 6-2 накопления электроэнергии из OCV устройства 6-2 накопления электроэнергии, вычисленного посредством блока 52 вычисления OCV. Как только блок 54 оценки начального SOC завершил оценку SOC устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии, блок 54 оценки начального SOC выводит в блок 56 управления зарядкой/разрядкой и блок 60 управления зарядкой сигнал, указывающий, что он завершил оценку SOC.

Когда блок 56 управления зарядкой/разрядкой принимает команду CHRG, чтобы заряжать устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии от внешнего источника 34 питания, блок 56 управления зарядкой/разрядкой формирует значение ΔP управления электрической мощности для зарядки/разрядки между устройствами 6-1 и 6-2 накопления электроэнергии до того, как внешний источник 34 питания заряжает устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии, и блок 56 управления зарядкой/разрядкой выводит формируемое значение ΔP управления электрической мощности в MG-ECU 32. В данном изобретении значение ΔP управления электрической мощности является целевым значением для электроэнергии, заряжаемой/разряжаемой между устройствами 6-1 и 6-2 накопления электроэнергии, а его знак указывает направление электроэнергии. Отметим, что команда CHRG, чтобы выполнять зарядку, например, активируется, когда пользователь оперирует с кнопкой начала зарядки для внешнего источника 34 питания, подключенного к блоку 28 приема электроэнергии (фиг. 1).

Кроме того, в то время как блок 56 управления зарядкой/разрядкой выводит значение ΔP управления электрической мощности в MG-ECU 32, блок 56 управления зарядкой/разрядкой выводит в блок 50 вычисления V-I характеристики сигнал, указывающий, что устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии в настоящее время заряжаются/разряжаются между собой, и когда блок 56 управления зарядкой/разрядкой принимает от блока 54 оценки начального SOC сигнал, указывающий, что блок 54 оценки начального SOC закончил оценку SOC, блок 56 управления зарядкой/разрядкой прекращает формирование значения ΔP управления электрической мощности, а также прекращает вывод в блок 50 вычисления V-I-характеристики сигнала, указывающего, что устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии в настоящее время заряжаются/разряжаются между собой.

Кроме того, когда блок 56 управления зарядкой/разрядкой принимает от блока 58 вычисления SOC сигнал, указывающий, что зарядка устройств 6-1, 6-2 накопления электроэнергии от внешнего источника 34 питания закончена, блок 56 управления зарядкой/разрядкой снова формирует и выводит значение ΔP управления электрической мощности в MG-ECU 32, а также выводит в блок 50 вычисления V-I характеристики сигнал, указывающий, что устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии в настоящее время заряжаются/разряжаются между собой. И когда блок 56 управления зарядкой/разрядкой принимает от блока 54 оценки начального SOC сигнал, указывающий, что он закончил оценку SOC, блок 56 управления зарядкой/разрядкой прекращает формирование значения ΔP управления электрической мощности, а также прекращает вывод в блок 50 вычисления V-I-характеристики сигнала, указывающего, что устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии в настоящее время заряжаются/разряжаются между собой.

В то время как внешний источник 34 питания заряжает устройства 6-1, 6-2 накопления электроэнергии, блок 58 вычисления SOC использует в качестве первоначального значения SOC устройства 6-1 накопления электроэнергии, которое оценено посредством блока 54 оценки начального SOC, и интегрирует ток Ib1 устройства 6-1 накопления электроэнергии, чтобы вычислять SOC устройства 6-1 накопления электроэнергии. Аналогично, блок 58 вычисления SOC использует в качестве первоначального значения SOC устройства 6-2 накопления электроэнергии, которое оценено посредством блока 54 оценки начального SOC, и интегрирует ток Ib2 ус