Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи

Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи для управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи для подачи электрической мощности к электрическому двигателю для привода в движение автомобиля, а более конкретно настоящее изобретение относится к устройству управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи для управления выходной мощностью и восстановления аккумуляторной батареи в соответствии с рабочей нагрузкой аккумуляторной батареи по отношению к расстоянию пробега автомобиля.

Уровень техники

В настоящее время известен автомобиль, на котором установлен силовой привод, в котором используется два вида источников энергии, включающие в себя бензиновый или дизельный двигатель, который является двигателем внутреннего сгорания, и электрический двигатель. Такой силовой привод называется гибридной системой. Этот электрический двигатель приводится в действие с помощью электрической мощности, подаваемой из высоковольтной аккумуляторной батареи, установленной на автомобиле. Например, в случае, когда электродвигатель переменного тока используется в качестве электрического двигателя, мощность постоянного тока, выводимая из аккумуляторной батареи, преобразуется в мощность переменного тока посредством схемы, такой как инвертор или т.п., и электрический двигатель приводится в действие с помощью этой мощности переменного тока.

Поскольку аккумуляторная батарея в такой гибридной системе отвечает за приведение в движение автомобиля, ее надежность следует повысить. Кроме того, поскольку выходные характеристики такой аккумуляторной батареи сильно зависят от режима ее использования (такого как расстояние пробега, способ вождения водителя, частота использования дополнительных устройств, таких как кондиционер воздуха и автомобильная стереоакустическая система), трудно определить ухудшение состояния аккумуляторной батареи, учитывая только количество лет с начала ее использования.

В качестве системы, которая определяет ухудшение состояния аккумуляторной батареи и выполняет управление с целью замедления ухудшения аккумуляторной батареи в предопределенном случае, известно устройство управления аккумуляторной батареей {смотри, например, публикацию заявки на патент Японии №2007-323999 (здесь и далее упоминаемый, как "патентная литература 1")). В устройстве управления аккумуляторной батареей в патентной литературе 1, скорость ухудшения аккумуляторной батареи вычисляется в каждый определенный момент времени на основании напряжения, электрического тока и температуры аккумуляторной батареи, и замедление (или уменьшение) ухудшения аккумуляторной батареи (изменение заданного показателя состояния заряда (SOC), ограничение величины заряда/разряда аккумуляторной батареи и т.п.) выполняется в соответствии с результатами сравнения между вычисленной скоростью ухудшения и контрольной скоростью ухудшения.

То есть патентная литература 1 описывает для вычисления скорости ухудшения, что является уровнем ухудшения аккумуляторной батареи, то есть показателем состояния заряда (SOC), способ вычисления увеличения сопротивления, для обнаружения внутреннего сопротивления (импеданс) аккумуляторной батареи и использовали его скорости роста, и способ вычисления увеличения текущей емкости, по которому определяют текущую емкость и используют скорость снижения его скорости изменения. Кроме того, патентная литература 1 также описывает, в качестве способа обнаружения текущей емкости, способ вычисления оставшейся емкости SOCv на основании напряжения холостого хода с помощью расчетного значения напряжения холостого хода аккумуляторной батареи и способ вычисления оставшейся емкости SOCc на основании накопления электрической энергии.

Раскрытие изобретения

Задачи, решаемые настоящим изобретением

В настоящее время в способе вычисления увеличения сопротивления, раскрытого в патентной литературе 1, для создания таблицы импедансов выполняется измерение импеданса в соответствии со скользящим средним значением электрического тока в единицу времени и температурой с использованием модели эквивалентной схемы аккумуляторной батареи,. Напряжение холостого хода получают в результате измерения действующего напряжения на зажимах аккумуляторной батареи, и электрический ток и оставшуюся емкость SOCv получают на основании расчетного значения напряжения холостого хода посредством данных таблицы или т.п.

Кроме того, в способе вычисления снижения текущей емкости, который раскрыт в патентной литературе 1, начальное значение оставшейся емкости получают с использованием таблицы из напряжения холостого хода при запуске системы, оставшуюся емкость SOCc получают путем вычитания расходуемой емкости на основании значения интеграла произведения электрического тока на производительность аккумуляторной батареи, и текущую емкость аккумуляторной батареи получают из таблицы текущей емкости из начального значения оставшейся емкости.

Таким образом, так как используется множество таблиц, и оценка выполняется в устройстве управления аккумуляторной батареей, которое раскрыто в патентной литературе 1, недостаток этого способа заключается в том, что способ получения оставшейся емкости SOC аккумуляторной батареи является сложным, и это приводит к увеличению объема памяти системы и/или увеличению производительности обработки.

Настоящее изобретение выполнено с учетом вышеупомянутых недостатков, и задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы выполнить устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареей, которое позволяет получить уровень ухудшения аккумуляторной батареи на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи в прошлом и скорости нарастания реальной рабочей нагрузки аккумуляторной батареи по отношению к температуре аккумуляторной батареи, и ограничить при необходимости выходную мощность аккумуляторной батареи.

Средство для решения задачи

Для того чтобы решить задачу, описанную выше, согласно настоящему изобретению, выполнено устройство (10) управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи или автомобиль (1) с возможностью возбуждения электродвигателя (3) посредством аккумуляторной батареи (20), при этом устройство включает в себя: секцию (101) обнаружения температуры, предназначенную для обнаружения температуры аккумуляторной батареи (20); секцию (14) вычисления распределения температурной предыстории для вычисления распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи (20), поскольку секция (101) обнаружения температуры запускает обнаружение температуры; секцию (15) вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы для вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы аккумуляторной батареи (20) на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи (20), вычисленного с помощью секции (14) вычисления распределения температурной предыстории; секцию (13) обнаружения расстояния пробега для обнаружения расстояния пробега автомобиля (1); секцию (16) вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки для вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки на основании рабочей нагрузки в течение срока службы аккумуляторной батареи (20), вычисленной с помощью секции (15) вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы и расстояния пробега, обнаруженного с помощью секции (13) обнаружения расстояния пробега, причем допустимое значение показывает рабочую нагрузку, которую увеличивают на единичном расстоянии; секцию (12) вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки для вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки аккумуляторной батареи (20); секцию (17) сравнения, предназначенную для сравнения допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки, вычисленной с помощью секции (16) вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки с помощью скорости нарастания реальной рабочей нагрузки аккумуляторной батареи (20), вычисленной с помощью секции (12) вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки; и секцию (18) ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи для дальнейшего ограничения выходной мощности на выходе аккумуляторной батареи (20), которая при необходимости ограничивается в нормальном режиме езды с помощью ограниченного значения на основании разности между скоростью нарастания реальной рабочей нагрузки и допустимым значением скорости нарастания рабочей нагрузки в случае, когда секция (17) сравнения определяет, что скорость нарастания реальной рабочей нагрузки больше, чем допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки.

При такой конфигурации выходную мощность аккумуляторной батареи ограничивают в соответствии с распределением температурной предыстории аккумуляторной батареи, или не управляют ей. Поэтому можно упростить логику управления ей по сравнению с известным способом. Кроме того, можно выполнить более точное управление продлением срока службы аккумуляторной батареи путем установки соответствующей допустимой величины заряда/разряда в соответствии с изменением температуры аккумуляторной батареи в прошлом.

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, секция (101) обнаружения температуры позволяет обнаруживать температуру аккумуляторной батареи (20) в каждый предопределенный момент времени от начала движения до остановки автомобиля (1), и секция (14) вычисления распределения температурной предыстории позволяет вычислить, в качестве распределения температурной предыстории, распределение температурной предыстории, обнаруженное в период времени от начала движения автомобиля (1) до самого последнего момента времени обнаружения с помощью секции (101) обнаружения температуры.

Альтернативно, в устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, секция (101) обнаружения температуры позволяет обнаружить температуру аккумуляторной батареи (20) в каждый преопределенный момент времени от начала движения до остановки автомобиля (1) и секция (14) вычисления распределения температурной предыстории позволяет вычислить, в качестве распределения температурной предыстории, распределение температурной предыстории, обнаруженное в период времени от момента времени, когда автомобиль (1) начал движение в течение первого периода времени, до самого последнего момента времени обнаружения с помощью секции (101) обнаружения температуры.

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, выходной мощностью аккумуляторной батареи (20) можно управлять так, чтобы она уменьшалась в соответствии со временем, прошедшим с начала движения автомобиля (1).

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, секцию (18) ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи можно выполнить с возможностью постепенного изменения выходной мощности аккумуляторной батареи (20) в соответствии с ограниченным значением.

В устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, заряд аккумуляторной батареи (20) можно также ограничить тогда, когда секция (18) ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи ограничивает выходную мощность аккумуляторной батареи (20). Поэтому нагрузку аккумуляторной батареи в предопределенном случае можно уменьшить даже в случае, как на выходе (при разряде) аккумуляторной батареи, так и на входе (при заряде) аккумуляторной батареи, и это позволяет продлить срок службы аккумуляторной батареи.

В этом отношении, ссылочные позиции, указанные в скобках, приведены выше в качестве примера только для ссылки на соответствующие компоненты вариантов осуществления (которые будут описаны ниже).

Положительные эффекты настоящего изобретения

Согласно настоящему изобретению, можно выполнить устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, которое позволяет упростить логику управления того, ограничивается ли выходная мощность аккумуляторной батареи в соответствии с распределением температурной предыстории аккумуляторной батареи, и позволяет выполнить управление продлением срока службы для аккумуляторной батареи более точно путем установки соответствующей допустимой величины заряда/разряда в соответствии с изменением температуры аккумуляторной батареи в прошлом по сравнению с известным способом.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема, схематично показывающая систему передачи энергии и систему управления автомобилем.

Фиг.2 - блок-схема, показывающая функции электронного блока управления, показанного на фиг.1, согласно настоящему изобретению.

Фиг.3 - диаграмма и таблица, иллюстрирующие зависимость рабочей нагрузки в течение срока службы от распределения температурной предыстории и температуры аккумуляторной батареи.

Фиг.4 - график, иллюстрирующий изменение рабочей нагрузки на протяжении всего срока службы аккумуляторной батареи и изображение выходной мощности при ограничении выходной мощности на аккумуляторной батарее.

Фиг.5 - блок-схема для объяснения процесса ограничения выходной мощности для аккумуляторной батареи.

Фиг.6 - алгоритм, показывающий процесс ограничения выходной мощности, выполняемый с помощью электронного блока управления, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - алгоритм, показывающий процесс вычисления допустимого значения, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 - алгоритм, показывающий процесс установки флага во время одного ездового цикла, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 - алгоритм, показывающий процесс определения значения выходной мощности, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 - алгоритм, показывающий процесс вычисления допустимого значения, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 - алгоритм, показывающий процесс установки флага во время езды на протяжении всего срока службы, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.12 - алгоритм, показывающий процесс определения значения выходной мощности, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Здесь и далее предпочтительные варианты осуществления устройства управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, будут описаны подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи. Устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи, согласно настоящему изобретению, применимо к автомобилю, такому как электромобиль или гибридный автомобиль на котором установлена высоковольтная аккумуляторная батарея, например, для привода в движение автомобиля, и реализовано с помощью электронного блока управления (ECU), установленного на автомобиле для управления автомобиля в целом, ECU аккумуляторной батареи для управления высоковольтной аккумуляторной батареей или т.п. Следующие ниже варианты осуществления будут описаны в качестве случая, где электронный блок управления управляет двигателем и также управляет аккумуляторной батареей и электродвигателем.

Первый вариант осуществления

Сначала будет описана конфигурация двигателя, согласно первому варианту осуществления. На фиг.1 изображена блок-схема, схематично показывающая систему передачи энергии и систему управления автомобилем. Как показано на фиг.1, автомобиль 1, согласно настоящему варианту осуществления, представляет собой так называемый гибридный автомобиль и включает в себя: двигатель 2; электрический двигатель (электродвигатель) 3, размещенный на выходном валу этого двигателя 2 и непосредственно соединенный с двигателем 2; трансмиссию (коробку передач) 4, соединенную с выходным валом двигателя 2 и электрическим двигателем 3; дифференциальный механизм 5, соединенный с выходным валом трансмиссии 4; правое и левое передние колеса 7R, 7L, которые являются ведущими колесами и соединены с этим дифференциальным механизмом 5 через правую и левую полуоси 6R, 6L; и правое и левое задние колеса 8R, 8L, которые являются ведомыми колесами.

Кроме того, автомобиль также включает в себя: электронный блок 10 управления (ECU: электронный блок управления) для управления двигателем 2 и электрическим двигателем 3, высоковольтную аккумуляторную батарею 20, которая обеспечивает подачу электрической энергии в электрический двигатель 3 и заряжается посредством привода (энергии движения) электрического двигателя 3 при рекуперации; и блок 30 силового привода (здесь и далее называется PDU) для управления электрическим двигателем 3.

Как показано на фиг.1, электрический двигатель 3 соединен с PDU 30, и PDU 30 соединен с каждым из электронного блока управления и аккумуляторной батареей 20. В ответ на инструкции, подаваемые из электронного блока 10 управления, PDU 30 обеспечивает подачу электрической энергии в электрический двигатель 3 из аккумуляторной батареи 20 (разряд аккумуляторной батареи 20), и обеспечивает подачу электрической энергии в аккумуляторную батарею 20 из электрического двигателя 3 (заряд аккумуляторной батареи 20).

Датчик 101 температуры для обнаружения температуры аккумуляторной батареи 20 предусмотрен поблизости от аккумуляторной батареи 20. Между аккумуляторной батареей 20 и PDU 30 предусмотрен датчик 101 электрического тока и напряжения для обнаружения электрического тока и напряжения аккумуляторной батареи 20 при заряде и разряде аккумуляторной батареи 20. Обнаруженные данные датчика 101 температуры и датчика 102 электрического тока и напряжения подаются в электронный блок 10 управления.

Кроме того, датчик 103 вращения электрического двигателя предназначенный для обнаружения числа оборотов электрического двигателя 3 предусмотрен поблизости от электрического двигателя 3, и датчики 104 вращения для обнаружения числа оборотов соответствующих полуосей 6R, 6L предусмотрены поблизости от правой и левой полуосей 6R, 6L (на фиг.1 показан только датчик 104 вращения со стороны правого переднего колеса 7R). Обнаруженные данные датчика 103 вращения электрического двигателя и датчика 104 вращения подаются в электронный блок 10 управления.

В этом отношении, хотя изображение этого опущено, датчик вращения для обнаружения числа оборотов выходного вала двигателя 2; датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя для обнаружения. температуры охлаждающей жидкости для двигателя 2; датчик скорости автомобиля для обнаружения скорости автомобиля 1; датчик гидравлического давления и датчик температуры масла для устройства управления гидравлическим давлением (на чертежах не показан), предназначенный для управления трансмиссией 4 и дифференциальным механизмом 5, и т.п. выполнены для того, чтобы управлять возбуждением двигателя 2. Кроме того, трансмиссия 4 может представлять собой трансмиссию с многочисленными шестернями или трансмиссию без шестерен, и может, кроме того, представлять собой автоматическую трансмиссию (автоматическую коробку передач) или механическую трансмиссию (механическую коробку передач).

Ниже будет описана зависимость между температурой и электрическим сопротивлением аккумуляторной батареи 20. При повышении температуры элемента аккумуляторной батареи 20 во время разряда или заряда аккумуляторной батареи 20 увеличивается скорость химической реакции, и выходная мощность аккумуляторной батареи 20 увеличивается. Однако реакции, ухудшающие работу аккумуляторной батареи 20, такие как коррозия сплава отрицательного электрода и коррозия положительного электрода, активно протекают внутри аккумуляторной батареи 20. Ухудшение работы аккумуляторной батареи 20 зависит от температуры аккумуляторной батареи 20, как показано ниже в уравнении Аррениуса.

Формула 1

k = A e − E a / R T ,

где "k" - константа скорости реакции, "Еа" - энергия активации, "R" - газовая постоянная, и "Т" - абсолютная температура. Поэтому в настоящем изобретении управление выполняют таким образом, чтобы в случае, когда температурная предыстория аккумуляторной батареи 20 смещена в сторону высоких температур, срок службы аккумуляторной батареи 20 продлевался, по меньшей мере, до расстояния заданного пробега (которое будет описано ниже) путем ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи 20.

Ниже будет описана конфигурация электронного блока 10 управления согласно настоящему варианту осуществления. На фиг.2 изображена блок-схема, показывающая функции электронного блока управления, показанного на фиг.1, согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.2, электронный блок 10 управления включает в себя память 11, секцию 12 обнаружения накопленной величины разряда, секцию 13 обнаружения расстояния пробега, секцию 14 вычисления распределения температурной предыстории, секцию 15 вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы, секцию 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки, секцию 17 сравнения и секцию 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи.

Данные о температуре аккумуляторной батареи 20, которую обнаруживает датчик 101 температуры, поступают в память 11 через определенные интервалы времени для их временного хранения. Кроме того, память 11 также хранит единичную рабочую нагрузку в течение срока службы, расходуемую аккумуляторной батареей на единичном расстоянии по отношению к температуре аккумуляторной батареи 20, как показано на фиг.3В.

Секция 12 обнаружения накопленной величины разряда обнаруживает накопленную величину разряда аккумуляторной батареи 20 (накопленная величина значения тока, разряженного из аккумуляторной батареи 20) на основании обнаруженных данных датчика 102 электрического тока и напряжения, причем данные относительно обнаруженной величины разряда аккумуляторной батареи 20 подаются в память 11 и временно сохраняются. Кроме того, секция 17 сравнения, в качестве секции вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки настоящего изобретения, вычисляет реальную скорость нарастания реальной рабочей нагрузки, которая показывает крутизну реальной рабочей нагрузки, как описано выше, на основании накопленной величины разряда аккумуляторной батареи 20, обнаруженной с помощью секции 12 обнаружения накопленной величины разряда и сохраненной в памяти 11, и расстояние пробега, обнаруженное с помощью секции 13 обнаружения расстояния пробега и сохраненное в памяти 11.

В этом отношении вместо секции 12 обнаружения накопленной величины разряда, секция вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки, согласно настоящему изобретению, может обнаружить накопленную величину заряда (накопленную величину значения тока, протекающего в аккумуляторной батарее 20) для вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки на основании обнаруженной накопленной величины заряда или может обнаружить накопленную величину электрической мощности (накопленную величину произведения значения тока на значение напряжения аккумуляторной батареи 20) для вычисления скорости нарастания реальной рабочей нагрузки на основании обнаруженной накопленной величины электрической энергии.

В настоящем варианте осуществления секция 13 обнаружения расстояния пробега обнаруживает расстояние пробега автомобиля 1 во время одного ездового цикла (который здесь и далее называется "один DC") на основании данных числа оборотов полуосей 6R, 6L, обнаруженных с датчиком 104 вращения. Более конкретно, секция 13 обнаружения расстояния пробега обнаруживает (или вычисляет) расстояние пробега автомобиля 1 путем умножения длины окружности колеса каждого из передних колес 7R, 7L на число оборотов полуосей 6R, 6L. Обнаруженные данные расстояния пробега автомобиля 1 подаются в память 11 и временно сохраняются в ней. В этом отношении, секция 13 обнаружения расстояния пробега позволяет вычислить расстояние пробега автомобиля 1 на основании значения интеграла скорости автомобиля 1, обнаруженной с помощью датчика скорости автомобиля (на чертежах не показан).

В настоящем варианте осуществления, секция 14 вычисления распределения температурной предыстории вычисляет распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20 с момента времени, когда датчик 101 температуры начинает обнаруживать температуру аккумуляторной батареи 20 во время одного DC, до настоящего времени (во время одного DC). Более конкретно, секция 14 вычисления распределения температурной предыстории фиксирует значения температуры аккумуляторной батареи 20 во время одного DC, временно сохраненного в памяти 11 для каждого заданного диапазона температурной предыстории, как показано на фиг.3А, и вычисляет отношение соответствующих диапазонов температурной предыстории в виде диаграммы распределения.

В настоящем варианте осуществления в качестве диапазонов температурной предыстории выбрано четыре зоны: температурная зона 1, температурная зона 2, температурная зона 3 и температурная зона 4 (температурная зона 1 < температурная зона 2 < температурная зона 3<температурная зона 4). Однако в настоящем изобретении можно реализовать такую конфигурацию, чтобы распределение получалось для каждого одного градуса по Цельсию (°C) без классификации температурной предыстории на соответствующие зоны температурной предыстории и получения ее распределения.

Секция 15 вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы вычисляет рабочую нагрузку в течение срока службы аккумуляторной батареи 20, когда аккумуляторная батарея 20 используется при таком распределении температурной предыстории на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, вычисленного с помощью секции 14 вычисления распределения температурной предыстории (частоты появления в каждом из температурных диапазонов), и единичной рабочей нагрузки в течение срока службы, которая была заранее сохранена в памяти 11 (см. фиг.3В). Более конкретно, как показано на фиг.4А, секция 15 вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы вычисляет рабочую нагрузку Wt в течение срока службы аккумуляторной батареи 20, при которой автомобиль 1 может ехать на расстояние Dt заданного пробега, например, на основании распределения температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, когда интегральное значение расстояния пробега автомобиля 1, обнаруженное с помощью секции 13 обнаружения расстояния пробега достигает заданного расстояния Х км пробега, и единичную рабочую нагрузку в течение срока службы для каждой из температурных зон.

Секция 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки вычисляет допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки, показывающей нарастание рабочей нагрузки на единичном расстоянии на основании рабочей нагрузки Wt в течение срока жизни, вычисленной с помощью секции 15 вычисления рабочей нагрузки в течение срока службы, и расстояние пробега, обнаруженное с помощью секции 13 обнаружения расстояния пробега.

В этом случае скорость нарастания рабочей нагрузки представляет собой значение, полученное путем деления накопленной рабочей нагрузки на расстояние пробега, то есть, крутизну реальной рабочей нагрузки на графике Фиг.4А. В настоящем варианте осуществления, в случае, когда скорость нарастания рабочей нагрузки больше, чем крутизна допустимой линии нарастания нагрузки, например, когда Dt (фиг.4А) равно X, управление выполняют так, чтобы реальная рабочая нагрузка достигала допустимой линии нарастания рабочей нагрузки за счет введения ограничения на выходе аккумуляторной батареи 20, как будет описано ниже. В этом отношении, на фиг.4А расстояние Dt заданного пробега представляет собой заданное расстояние, которое становится заданием, при котором автомобиль 1, на котором установлена аккумуляторная батарея 20, должен проехать без замены аккумуляторной батареи 20, и имеет постоянное значение независимо от типа автомобиля. Кроме того, рабочая нагрузка Wt срока службы в течение срока службы, описанная выше, изменяется в зависимости от температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, Побуждая реальную рабочую нагрузку приближаться к допустимой линии увеличения рабочей нагрузки, можно добиться того, чтобы пробег в течение всего срока службы автомобиля 1 приблизился к расстоянию Dt заданного пробега при продлении срока службы аккумуляторной батареи 20.

Секция 17 сравнения сравнивает вычисленную скорость нарастания реальной рабочей нагрузки с допустимым значением скорости нарастания рабочей нагрузки, вычисленной с помощью секции 16 вычисления допустимого значения скорости нарастания рабочей нагрузки. Результат сравнения с помощью секции 17 сравнения выводится в секцию 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи.

Секция 18 ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи дополнительно ограничивает выходную мощность с помощью ограниченного значения на основании разности между скоростью нарастания реальной рабочей нагрузки и допустимым значением скорости нарастания рабочей нагрузки на выходе аккумуляторной батареи 20, которая ограничивается при необходимости в нормальном режиме езды в случае, когда результат сравнения, при котором скорость нарастания реальной рабочей нагрузки больше, чем допустимое значение скорости нарастания рабочей нагрузки, выводится из секции 17 сравнения.

В этом случае под выходной мощностью аккумуляторной батареи 20, которая ограничивается при необходимости в нормальном режиме езды, подразумевается выходная мощность аккумуляторной батареи 20, которая будет ограничиваться по причине того, что оставшаяся емкость SOC аккумуляторной батареи 20 становится равной, например, заданному значению или ниже. В этом отношении, SOC аккумуляторной батареи 20 является оценочным значением, которое выдает электронный блок 10 управления, и вычисляется (оценивается) с помощью электронного блока 10 управления на основании величины электрического тока и напряжения при разряде и заряде аккумуляторной батареи 20, обнаруженной датчиком 102 электрического тока и напряжения.

В этом отношении выходной мощностью аккумуляторной батареи 20 можно управлять так, чтобы она уменьшалась в соответствии с периодом времени, прошедшим с начала движения автомобиля 1. Более конкретно, как показано на фиг.4В, PDU 30 позволяет управлять аккумуляторной батареей 20 так, чтобы мгновенная выходная мощность в течение приблизительно одной секунды, например, от начала движения автомобиля 1, повышенная выходная мощность, которая меньше, чем мгновенная выходная мощность, в течение приблизительно 3-10 секунд, и постоянная выходная мощность, которая, кроме того, меньше, чем повышенная мощность, впоследствии сбрасывались.

В настоящем варианте осуществления датчик 101 температуры обнаруживает температуру аккумуляторной батареи 20 от начала движения до остановки автомобиля 1, то есть, в каждый предопределенный момент времени во время одного DC, и выводит данные обнаруженной температуры в память 11 электронного блока 10 управления. Секция 14 вычисления распределений температурной предыстории затем вычисляет, в качестве распределения температурной предыстории, распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, обнаруженной в период времени от начала движения автомобиля 1 до самого последнего момента времени обнаружения с помощью датчика 101 температуры.

Ниже будут описаны основные операции процесса ограничения выходной мощности для аккумуляторной батареи 20 с помощью устройства управления зарядом/разрядом аккумуляторной батареи (электронного блока 10 управления), согласно настоящему варианту осуществления. На фиг.5 изображена блок-схема для объяснения процесса ограничения выходной мощности для аккумуляторной батареи 20.

Как показано на фиг.5, когда датчик 101 температуры и датчик 102 электрического тока и напряжения (блок В1) обнаруживают минимальную температуру, максимальную температуру, значение тока и значение напряжения аккумуляторной батареи 20, электронный блок 10 управления вычисляет (или оценивает) SOC аккумуляторной батареи 20 на основании значения тока и значения напряжения и находит значение спецификации аккумуляторной батареи 20 на основании этих данных с использованием таблицы спецификации аккумуляторной батареи, соответствующих каждой выходной мощности (блоки В2-В4). Ограничение выходной мощности во время езды в течение всего срока службы автомобиля 1 выполняется на основании найденных значений спецификации аккумуляторной батареи 20 во втором варианте осуществления (который будет описан ниже) (блок В5). В этом отношении, это ограничение выходной мощности в течение езды за весь срок службы по существу подобно ограничению выходной мощности во время одного DC за исключением только того момента времени, когда цели распределения температурной предыстории отличаются друг от друга. Таким образом, их подробное описание будет опущено здесь.

Затем, при ограничении выходной мощности во время DC (блок В6), электронный блок 10 управления сначала вычисляет скорректированное значение каждой выходной мощности аккумуляторной батареи 20 на основании соответствующих значений спецификации аккумуляторной батареи 20 для того, чтобы запретить увеличение температуры аккумуляторной батареи 20 (блок В61) и вычисляет время экономии мощности для вывода этого скорректированного значения для запрещения увеличения температуры (блок В62). Электронный блок 10 управления затем выполняет процесс вычисления вспомогательного ограничения выходной мощности аккумуляторной батареи 20 на основании скорректированного значения и времени экономии мощности по отношению к соответствующим выходным мощностям (блок В7).

Ниже, со ссылкой на фиг.2 и фиг.6, будет описана работа устройства управления заряда/разряда аккумуляторной батареи (электронный блок 10 управления), согласно настоящему варианту осуществления. На фиг.6 изображен алгоритм, показывающий процесс ограничения выходной мощности, который выполняется с помощью электронного блока 10 управления, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Этот процесс ограничения выходной мощности выполняется десять раз подряд каждые десять миллисекунд, например, в начале движения автомобиля 1.

В процессе ограничения выходной мощности, электронный блок 10 управления сначала выполняет процесс вычисления допустимого значения (этап S1). Затем, электронный блок 10 управления выполняет процесс установки флага на основании разности рабочих нагрузок, вычисленной в процессе вычисления допустимого значения (этап S2). Затем, электронный блок 10 управления выполняет процесс определения значение определения выходной мощности на основании установки флага в процессе установки флага (этап S3) и завершает этот процесс ограничением выходной мощности.

Ниже будет описана подробная последовательность операций алгоритма, показанного на фиг.6. На фиг.6 изображен алгоритм, показывающий процесс вычисления допустимого значения, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.8 изображен алгоритм, показывающий процесс установки флага во время одного цикла езды, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.9 изображен алгоритм, показывающий' процесс определения выходной мощности, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

В процессе вычисления допустимого значения, электронный блок 10 управления получает: распределение температурной предыстории аккумуляторной батареи 20, которое сохраняется в памяти 11 во время одного DC; расстояние пробега автомобиля 1, обнаруженное с помощью секции 13 обнаружения расстояния пробега во время одного DC и сохраненное в памяти 11; и полную величину разряда аккумуляторной