Система зарядки аккумулятора и способ зарядки аккумулятора для транспортного средства с электрическим приводом

Система зарядки аккумулятора и способ зарядки аккумулятора для транспортного средства с электрическим приводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки создания изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретения

[0001] Настоящее изобретение относится к системе зарядки аккумулятора и способу зарядки аккумулятора для транспортного средства с электрическим приводом, способным обеспечить зарядку аккумулятора от внешнего источника электроэнергии.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] В транспортных средствах с электрическим приводом, например, гибридном транспортном средстве и электрическом транспортном средстве, которые имеют вращающуюся электрическую машину в качестве источника привода, установлен аккумулятор (главный аккумулятор) в качестве источника электроэнергии. Из транспортных средств с электрическим приводом, гибридное транспортное средство со штепсельным подключением, электрическое транспортное средство и т.п. способны выполнить зарядку (внешнюю зарядку) аккумулятора от источника электроэнергии (внешнего источника электроэнергии), расположенного извне транспортного средства. Эти транспортные средства оснащены следующими функциями применительно к внешней зарядке.

[0003] Сначала, в качестве первой функции проиллюстрирована функция таймерной зарядки. Например, даже если аккумулятор уже полностью заряжен через внешнюю зарядку, если транспортное средство оставлено с этого времени на длительный период, состояние зарядки (СЗ) аккумулятора уменьшается из-за саморазряда. Кроме того, есть спрос на целевое выполнение внешней зарядки во время временного интервала, в котором плата за электроэнергию относительно невелика. Соответственно, например, согласно публикации японской патентной заявки No. 2012-143026 (JP 2012-143026 А), в транспортном средстве предусмотрен таймер внешней зарядки, который устанавливает момент времени начала внешней зарядки. Если штепсель внешней зарядки соединен с заряжающим разъемом транспортного средства (штепсельное подключение), то определяется наличие или отсутствие установки на таймере внешней зарядки. В случае, когда установлена таймерная зарядки, система зарядки переходит в состояние паузы. С помощью установки таймерной зарядки, вступает в силу установка режима ожидания для поддержания выполнения внешней зарядки в ожидании (временно не разрешено) до момента времени начала внешней зарядки, чтобы предотвратить ошибочное срабатывание внешней зарядки, и, если наступает момент времени начала внешней зарядки, установка режима ожидания отменяется, и выполняется внешняя зарядка.

[0004] Далее, в качестве второй функции приведена функция увеличения температуры (нагревания) аккумулятора. Если аккумулятор промерз, то перенос массы в аккумуляторе становится затрудненным, и внутреннее сопротивление имеет очень высокое значение. В результате возникает опасение, что допустимая электроэнергия зарядки снизится до 0 (Win=0), и внешняя зарядка воспрещается. Например, если аккумулятор промерзает в течение периода установки таймерной зарядки, то после этого, даже если наступает момент времени начала внешней зарядки, операция включения (операция подключения) зарядного реле, которое соединяет устройства в транспортном средстве, включая аккумулятор и внешний источник электроэнергии, воспрещается.

[0005] Соответственно, например, в публикации японской патентной заявки No. 2012-191781 (JP 2012-191781 А) в аккумуляторе предусмотрен датчик температуры для постоянного контроля температуры аккумулятора. Блок управления нагревателем, который выполняет управление включением/выключением нагревателя, управляет нагревателем для увеличения температуры аккумулятора, если определяется, что температура аккумулятора становится равной или меньше заданной температуры.

Сущность изобретения

[0006] С другой стороны, работа нагревателя для увеличения температуры аккумулятора вызывает потребление электроэнергии аккумулятора. Например, если увеличение температуры аккумуляторы часто выполняется в холодном регионе и т.п., возникает опасение, что может произойти так называемое истощение аккумулятора. Соответственно, задачей изобретения является создание системы зарядки аккумулятора для транспортного средства с электрическим приводом, способной предотвратить истощение аккумулятора с помощью увеличения температуры аккумулятора в течение периода (периода установки таймерной зарядки), продолжающегося до момента времени начала внешней зарядки, когда установка режима ожидания внешней зарядки выполнена с помощью установки таймерной зарядки.

[0007] Первый объект изобретения относится к системе зарядки аккумулятора для транспортного средства с электрическим приводом, включающей в себя заряжающий разъем, с которым соединен штепсель зарядки внешнего источника электроэнергии. Система зарядки аккумулятора содержит контроллер зарядки, выполненный с возможностью управления внешней зарядкой для зарядки аккумулятора с помощью внешнего источника электроэнергии, таймер внешней зарядки, выполненный так, что момент времени начала внешней зарядки может быть установлен в результате действий пользователя, получатель данных по температуре, выполненный с возможностью получения температуры аккумулятора, и нагреватель, выполненный с возможностью увеличения температуры аккумулятора. В случае, в котором момент времени начала внешней зарядки установлен в таймере внешней зарядки, когда штепсель зарядки вставлен в заряжающий разъем, контроллер зарядки способен осуществлять установку режима ожидания внешней зарядки до момента времени начала внешней зарядки и переходить в состояние паузы. Контроллер зарядки выполнен с возможностью периодической активации в течение периода установки таймерной зарядки с момента времени запуска периода паузы, в который выполняется переход в состояние паузы, до момента времени начала внешней зарядки, и, когда температура аккумулятора в момент времени активации контроллера зарядки равна или ниже, чем заданная температура, контроллер зарядки способен выполнять режим температурного увеличения, в котором обеспечивается управление нагревателем для увеличения температуры аккумулятора. При этом, когда выполняется режим температурного увеличения, контроллер зарядки способен отменять установку режима ожидания внешней зарядки и выполнять режим зарядки с увеличением температуры, в котором выполняется внешняя зарядка.

[0008] Согласно вышеописанному первому объекту, система зарядки аккумулятора может дополнительно включать в себя таймерный переключатель, выполненный с возможностью установки момента времени активации в течение периода установки таймерной зарядки и активации контроллера зарядки в момент времени активации. В этом случае контроллер зарядки выполнен с возможностью выполнения, в качестве режима температурного увеличения, режима первого температурного увеличения, в котором в случае, когда в момент времени активации температура аккумулятора равна или ниже, чем требуемая температура первого температурного увеличения, и выше, чем требуемая температура второго температурного увеличения, которая меньше, чем требуемая температура первого температурного увеличения, нагреватель управляется для запуска увеличения температуры аккумулятора, и момент времени активации переустанавливается после увеличения температуры аккумулятора до целевой температуры первого температурного увеличения, а после этого контроллер зарядки способен снова переходить в состояние паузы. Контроллер зарядки выполнен с возможностью выполнения, в качестве режима температурного увеличения, режима второго температурного увеличения, в котором в случае, когда в момент времени активации контроллера зарядки температура аккумулятора равна или ниже, чем требуемая температура второго температурного увеличения, нагреватель управляется для запуска увеличения температуры аккумулятора, при этом момент времени активации контроллера зарядки переустанавливается после увеличения температуры аккумулятора до целевой температуры второго температурного увеличения с диапазоном увеличения температуры от требуемой температуры второго температурного увеличения, который меньшей, чем диапазон увеличения температуры от требуемой температуры первого температурного увеличения до целевой температуры первого температурного увеличения, и затем, контроллер зарядки может снова переходить в состояние паузы. Режим первого температурного увеличения устанавливается так, чтобы выполняться в течение первого периода с момента времени запуска периода начальной паузы, а режим второго температурного увеличения устанавливается так, чтобы выполняться в течение второго периода, который больше, чем первый период с момента времени запуска периода начальной паузы.

[0009] Как и в вышеописанной конфигурации, поскольку режим второго температурного увеличения имеет диапазон увеличения температуры, или, другими словами, объем работы, который меньше, чем таковой у режима первого температурного увеличения, то потребление электроэнергии нагревателя и сопряженных цепей относительно уменьшено (по сравнению с режимом первого температурного увеличения). Выполняемый период режима второго температурного увеличения установлен на большую величину, чем таковой у режима первого температурного увеличения, что дает возможность предотвратить промерзание аккумулятора в течение длительного периода, и при этом уменьшить потребление электроэнергии нагревателя и сопряженных цепей, то есть предотвратить истощение аккумулятора.

[0010] Согласно вышеописанному первому объекту, контроллер зарядки может быть выполнен с возможностью переустановки в качестве момента времени активации момента времени, наступающего после истечения первого времени ожидания, отсчитываемого от момента времени, в который температура аккумулятора достигла целевой температуры первого температурного увеличения, когда выполняется режим первого температурного увеличения. Контроллер зарядки может быть выполнен с возможностью переустановки в качестве момента времени активации момента времени, наступающего после истечения второго времени ожидания, которое меньше, чем первое время ожидания, и которое отсчитывается с момента времени, в который температура аккумулятора достигла целевой температуры второго температурного увеличения, когда выполняется режим второго температурного увеличения.

[0011] В режиме второго температурного увеличения, поскольку требуемая температура температурного увеличения ниже, чем таковая в режиме первого температурного увеличения, и, соответственно, диапазон увеличения температуры с требуемой температуры температурного увеличения меньше, чем таковой в режиме первого температурного увеличения, то целевая температура температурного увеличения устанавливается на меньшую величину, чем таковая в режиме первого температурного увеличения. Соответственно, целесообразно измерять температуру аккумулятора с короткими интервалами (часто), чтобы предотвратить промерзание аккумулятора. Соответственно, как и в вышеописанной конфигурации, в режиме второго температурного увеличения можно сделать время ожидания до следующего момента времени активации меньше, чем время ожидания в режиме первого температурного увеличения.

[0012] Согласно вышеописанному первому объекту, система зарядки аккумулятора может дополнительно включать в себя блок уведомления, выполненный с возможностью выдачи уведомления пользователю, когда выполняется режим зарядки с увеличением температуры.

[0013] Режим зарядки с увеличением температуры представляет собой внешнюю зарядку, изначально не планируемую пользователем, и соответственно, она происходит как незапланированная зарядка электроэнергией. О выполнении режима зарядки с увеличением температуры сообщается пользователю, что дает возможность пользователю узнать о возникновении зарядки электроэнергией посредством выполнения режима зарядки с увеличением температуры.

[0014] Второй объект изобретения относится к способу зарядки аккумулятора для транспортного средства с электрическим приводом, способному выполнить внешнюю зарядку для зарядки аккумулятора с помощью внешнего источника электроэнергии. Способ зарядки аккумулятора включает в себя: в случае, в котором установлен момент времени начала внешней зарядки, в момент времени, когда штепсель зарядки внешнего источника электроэнергии вставлен в бортовой заряжающий разъем, выполнение установки режима ожидания внешней зарядки до момента времени начала внешней зарядки и перевод электронного блока управления, управляющего внешней зарядкой, в состояние паузы, периодическую активацию электронного блока управления в течение периода установки таймерной зарядки с момента времени запуска периода паузы, в который электронный блок управления был переведен в состояние паузы до момента времени начала внешней зарядки, и, когда температура бортового аккумулятора в момент времени активации равна или ниже, чем заданная температура, выполнение режима температурного увеличения, в котором осуществляется управление нагревателем для увеличения температуры бортового аккумулятора, и при выполнении режима температурного увеличения, обеспечение отмены установки режима ожидания внешней зарядки, и выполнение режима зарядки с увеличением температуры, в котором выполняется внешняя зарядка.

[0015] В соответствии с изобретением, можно предотвратить истощение аккумулятора с помощью увеличения температуры аккумулятора в течение периода (периода установки таймерной зарядки) до момента времени начала внешней зарядки, при этом установка режима ожидания внешней зарядки делается при осуществлении установки таймерной зарядки.

Краткое описание чертежей

[0016] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость иллюстративного варианта осуществления описываются ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую конфигурацию главной части системы зарядки аккумулятора в соответствии с этим вариантом осуществления и транспортное средство с электрическим приводом, в котором установлена система зарядки аккумулятора;

Фиг. 2 представляет собой таблицу, иллюстрирующую характеристики первого и второго режимов температурного увеличения;

Фиг. 3 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую процесс увеличения температуры аккумулятора в соответствии с этим вариантом осуществления (1/3);

Фиг. 4 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую процесс увеличения температуры аккумулятора в соответствии с этим вариантом осуществления (2/3);

Фиг. 5 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую процесс увеличения температуры аккумулятора в соответствии с этим вариантом осуществления (3/3);

Фиг. 6 представляет собой временную диаграмму, когда выполняется процесс увеличения температуры аккумулятора в соответствии с этим вариантом осуществления; и

Фиг. 7 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую другой пример процесса увеличения температуры аккумулятора в соответствии с этим вариантом осуществления.

Подробное описание вариантов осуществления

[0017] Фиг. 1 иллюстрирует конфигурацию системы зарядки аккумулятора в соответствии с этим вариантом осуществления и транспортное средство с электрическим приводом, в котором установлена система зарядки аккумулятора. Для упрощения на фиг. 1, конфигурация, в меньшей степени имеющая отношение к системе зарядки аккумулятора в соответствии с этим вариантом осуществления, будет опущена. Стрелка на фиг. 1 представляет собой сигнальную линию.

[0018] Транспортное средство с электрическим приводом, показанное на фиг. 1, представляет собой гибридное транспортное средство со штепсельным подключением, которое имеет двигатель внутреннего сгорания (ДВИГ) и вращающиеся электрические машины ЭГ1, ЭГ2 в качестве источника привода, и способное выполнить зарядку (внешнюю зарядку) главного аккумулятора 10 с использованием внешнего источника 36 электроэнергии. Тем не менее, транспортное средство, в котором установлена система зарядки аккумулятора, этим не ограничено, система зарядки в соответствии с этим вариантом может быть установлена в электрическом транспортном средстве, в котором может выполняться внешняя зарядка с штепсельным подключением, и т.п.

[0019] Как показано на фиг. 1, электроэнергия постоянного тока, выдаваемая из главного аккумулятора 10, повышается повышающе-понижающим преобразователем 12 постоянного тока (boost/deboost DC/DC converter, на фиг. 1 - B/D преобразователь DC/DC). Повышенная электроэнергия постоянного тока преобразуется в электроэнергию переменного тока инвертором 14. Электроэнергия переменного тока после преобразования подается, по меньшей мере, на одну из вращающихся электрических машин ЭГ1, ЭГ2.

[0020] Например, в режиме движения ЭТ, в котором двигатель внутреннего сгорания (ДВИГ) не приводится в действие, и транспортное средство вынуждено двигаться только с помощью приводной мощности вращающейся электрической машины, электроэнергия подается из главного аккумулятора 10 на вращающуюся электрическую машину ЭГ2, и приводная мощность, полученная из электроэнергии, передается на колеса 18 через механизм 16 распределения мощности.

[0021] В режиме движения ГТ, в котором приводная мощность также выдается из двигателя внутреннего сгорания (ДВИГ) в дополнение к вращающейся электрической машине ЭГ2, часть приводной мощности двигателя внутреннего сгорания (ДВИГ) передается на колеса 18 через механизм 16 распределения мощности. Остающаяся приводная мощность передается на вращающуюся электрическую машину ЭГ1 через механизм 16 распределения мощности, и соответственно, вращающаяся электрическая машина ЭГ1 приводится в действие для генерирования электроэнергии. Генерированная электроэнергия подается на вращающуюся электрическую машину ЭГ2, и приводная мощность, полученная из генерированной электроэнергии, передается на колеса 18 через механизм 16 распределения мощности.

[0022] В транспортном средстве с электрическим приводом, показанном на фиг. 1, предусмотрено ответвление электрического контура, которое ответвлено от электрического контура, соединяющего главный аккумулятор 10 и повышающе-понижающий преобразователь 12 постоянного тока, и соединено с понижающим преобразователем 20 постоянного тока (deboost DC/DC converter, на фиг. 1 - преобразователь DC/DC). Электроэнергия постоянного тока, пониженная понижающим преобразователем 20 постоянного тока, подается на суб-аккумулятор 22 и блок 24 управления. Переключатель 26 нагревателя находится в состоянии соединения (включен), поэтому электроэнергия также подается на нагреватель 28.

[0023] Во время внешней зарядки штепсель 30 внешней зарядки подсоединен (вставлен) к заряжающему разъему 32. После штепсельного подключения, зарядное реле 34 переключается из выключенного состояния во включенное состояние. Электроэнергия переменного тока, подаваемая от внешнего источника 36 электроэнергии, улучшается по коэффициенту мощности и преобразуется из переменного тока в постоянный зарядным устройством 38, а электроэнергия постоянного тока после преобразования подается на главный аккумулятор 10. Внешняя зарядка будет подробно описана ниже.

[0024] Как показано на фиг. 1, блок 24 управления включает в себя множество электронных блоков управления (ЭБУ). В частности, блок 24 управления включает в себя ЭБУ 40 двигателя, ЭГ-ЭБУ 42, ГТ-ЭБУ 44, ЭБУ 46 проверки, ЭБУ 48 аккумулятора, ЭБУ 50 зарядки, и приборный ЭБУ 56.

[0025] Роль каждого ЭБУ будет описана вкратце. ЭБУ 40 двигателя выполняет приводное управление двигателем внутреннего сгорания (ДВИГ). ЭГ-ЭБУ 42 выполняет приводное управление вращающимися электрическими машинами ЭГ1, ЭГ2 посредством управления повышающе-понижающим преобразователем 12 постоянного тока и инвертором 14. ГТ-ЭБУ 44 управляет подключением/отключением главного системного реле SMR или управляет понижающим преобразователем 20 постоянного тока. ЭБУ 46 проверки выполняет идентификацию смарт-ключа. ЭБУ 48 аккумулятора выполняет управление главным аккумулятором 10. ЭБУ 50 зарядки представляет собой основную часть блока 64 управления зарядкой, который управляет внешней зарядкой как описано ниже. Приборный ЭБУ 56 выполняет управление отображением на дисплеях, таких как бортовой дисплей 52, или приборами, или управление связью коммуникационных блоков, таких как телематический трансивер 54 (ТМТ).

[0026] В этом варианте осуществления, из ЭБУ, описанных выше, ГТ-ЭБУ 44, ЭБУ 48 аккумулятора, ЭБУ 50 зарядки и приборный ЭБУ 56 во взаимодействии образуют контроллер 64 зарядки. Это будет описано ниже.

[0027] Каждый описанный выше ЭБУ может быть образован отдельным компьютером, либо каждый ЭБУ может быть виртуально модулирован в одном компьютере. В первом случае, когда каждый ЭБ образован отдельным компьютером, эти ЭБУ выполнены с возможностью общаться друг с другом через шину 59 (CAN-шину) для локальной сети контроллеров (CAN).

[0028] Внешняя зарядка

Перед внешней зарядкой, ключ зажигания (не показан) транспортного средства с электрическим приводом выключается пользователем, например, водителем. Соответственно, ГТ-ЭБУ 44 переключает главное системное реле SMR из включенного состояния в выключенное состояние. Когда ключ зажигания выключен, каждый ЭБУ блока 24 управления приводится в состояние паузы. Состояние паузы (спящее состояние) обозначает состояние, в котором подача электроэнергии отключена от других элементов или схем, отличных от тех, которые необходимы для постоянной подачи электроэнергии, таких как энергонезависимая память, часы, а также таймер 58 внешней зарядки и таймерный переключатель 62, описанные ниже. Период паузы обозначает период состояния паузы, и в течение этого периода электроэнергия подается из суб-аккумулятора 22.

[0029] После выключения ключа зажигания, пользователь транспортного средства и т.п. соединяет (вставляет) штепсель 30 внешней зарядки с заряжающим разъемом 32 транспортного средства. При осуществлении штепсельного подключения ЭБУ 50 зарядки активируется из состояния паузы. Электроэнергия во время активации подается из суб-аккумулятора 22. ЭБУ 50 зарядки подтверждает, действительно ли функция таймерной зарядки включена, то есть действительно ли момент времени начала внешней зарядки установлен согласно таймеру 58 внешней зарядки.

[0030] В случае, когда функция таймерной зарядки включена, после подтверждения установок ЭБУ 50 зарядки выполняет установку режима ожидания внешней зарядки (приводит установку режима ожидания в состояние включения), и переходит в состояние паузы. Эта функция ожидания внешней зарядки представляет собой функцию предотвращения ошибочного срабатывания внешней зарядки в течение периода установки таймерной зарядки, и если эта функция становится задействованной (в состоянии включения), то, например, запрос на соединение реле 34 зарядки приводится в состояние удержания, либо временно становится недопустимым. Таймер 58 внешней зарядки имеет функцию таймерного переключателя, и, если приходит момент времени начала внешней зарядки, активирует ЭБУ 50 зарядки.

[0031] Если наступает момент времени начала внешней зарядки, ЭБУ 50 зарядки отменяет установку режима ожидания внешней зарядки (приводит установку режима ожидания в состояние выключения), и переключает зарядное реле 34 из выключенного состояния во включенное состояние. Производится управление зарядным устройством 38 для выполнения улучшения подаваемой от внешнего источника 36 электроэнергии переменного тока по коэффициенту мощности и преобразования электроэнергии переменного тока в электроэнергию постоянного тока (далее - AC-DC преобразование). Электроэнергия постоянного тока после преобразования подается на главный аккумулятор 10.

[0032] ЭБУ 50 зарядки активирует ЭБУ 48 аккумулятора вместе с подключением реле 34 зарядки. ЭБУ 48 аккумулятора вычисляет (оценивает) состояние зарядки (СЗ) главного аккумулятора 10 через интегрирование тока датчиком 61 тока или т.п. Вычисленное СЗ передается на ЭБУ 50 зарядки, и ЭБУ 50 зарядки управляет внешней зарядкой, исходя из СЗ. Например, если СЗ достигает заданного конечной величины СЗ, то ЭБУ 50 зарядки переключает зарядное реле 34 из включенного состояния в выключенное состояние, и внешняя зарядка заканчивается.

[0033] Во время внешней зарядки ЭБУ 50 зарядки активирует ГТ-ЭБУ 44. Главное системное реле SMR переключается из выключенного состояния во включенное состояние активированным ГТ-ЭБУ 44, и электроэнергия постоянного тока, подаваемая от внешнего источника 36 электроэнергии и прошедшая AC-DC преобразование в зарядном устройстве 38, подается на понижающий преобразователь 20 постоянного тока. Электроэнергия постоянного тока, пониженная понижающим преобразователем 20 постоянного тока, подается на суб-аккумулятор 22 и блок 24 управления.

[0034] ЭБУ 48 аккумулятора получает значение температуры Tb главного аккумулятора 10 (температуры аккумулятора) от датчика 60 температуры аккумулятора. Если температура Tb аккумулятора низка (например, равна или ниже -10°C), перенос массы в главном аккумуляторе 10 замедляется, вызывая увеличение внутреннего сопротивления. ЭБУ 50 зарядки выполняет ограничение зарядки электроэнергией для снижения допустимой электроэнергии зарядки (Win) во время внешней зарядки главного аккумулятора 10, если внутреннее сопротивление велико, и, когда температура Tb аккумулятора низка с увеличением внутреннего сопротивления, период зарядки расширяется из-за ограничения зарядки электроэнергией. Известно, что если температура Tb аккумулятора низкая, зарядная емкость уменьшается, и возникает также опасение о том, что в заданной температурной зоне (зоне рекомендуемой температуры) (например, от 0°C до 50°C) возникнет нехватка мощности даже в полностью заряженном состоянии при низкой температуре.

[0035] Соответственно, в случае когда температура Tb аккумулятора низка в момент времени начала внешней зарядки, ЭБУ 48 аккумулятора включает переключатель 26 нагревателя для управления нагревателем 28 и увеличивает температуру главного аккумулятора 10. В частности, в случае когда температура Tb аккумулятора равна или ниже, чем требуемая температура А1 первого температурного увеличения, ЭБУ 48 аккумулятора увеличивает температуру главного аккумулятора 10 до целевой температуры В1 первого температурного увеличения вместе с внешней зарядкой. Требуемая температура А1 первого температурного увеличения составляет, например, -10°C, и целевая температура В1 первого температурного увеличения составляет, например, 0°C. Температура главного аккумулятора 10 увеличивается до 0°C в заданной температурной зоне, в которой отменяется ограничение зарядки электроэнергией, и достигается сокращение периода зарядки. Устраняется снижение емкости зарядки, при этом главный аккумулятор 10 заряжается до емкости, достаточной, например, для движения в режиме ЭТ.

[0036] В этом варианте осуществления, как описано ниже, в дополнение к увеличению температуры главного аккумулятора 10 во время внешней зарядки, даже в течение периода установки таймерной зарядки, в котором блок 24 управления переходит в состояние паузы при установке таймерной зарядки на включение, выполняется надлежащее увеличение температуры, чтобы предотвратить промерзание главного аккумулятора 10.

[0037] В этом варианте осуществления, когда увеличение температуры главного аккумулятора 10 выполняется в течение периода установки таймерной зарядки, выключается (отменяется) установка режима ожидания внешней зарядки, и внешняя зарядка главного аккумулятора 10 выполняется вместе с увеличением температуры. При этом в течение периода установки таймерной зарядки, аккумуляторное истощение главного аккумулятора 10 предотвращается с помощью увеличения температуры аккумулятора. В то время как отменяется установка режима ожидания внешней зарядки, функция таймерной зарядки поддерживается во включенном состоянии (действует). То есть период установки таймерной зарядки поддерживается действующим.

[0038] Система зарядки аккумулятора

Система зарядки аккумулятора в соответствии с этим вариантом осуществления включает в себя главный аккумулятор 10, датчик 60 температуры аккумулятора (получатель данных по температуре), нагреватель 28, таймер 58 внешней зарядки, таймерный переключатель 62, бортовой дисплей 52, телематический трансивер 54, ГТ-ЭБУ 44, ЭБУ 48 аккумулятора, ЭБУ 50 зарядки, и приборный ЭБУ 56. ГТ-ЭБУ 44, ЭБУ 48 аккумулятора, ЭБУ 50 зарядки, и приборный ЭБУ 56 во взаимодействии образуют контроллер 64 зарядки.

[0039] Главный аккумулятор 10 образован из вторичной батареи, например, никель-водородной или литий-ионной батареи. Например, главный аккумулятор 10 образован из штабеля (многослойной конструкции), в котором многослойно установлено множество аккумуляторных ячеек (одиночных ячеек) приблизительно в 1-5 В.

[0040] Датчик 60 температуры аккумулятора представляет собой получатель данных по температуре, который измеряет температуру Tb аккумулятора в качестве температуры главного аккумулятора 10. Датчик 60 температуры аккумулятора образован, например, термистором, а элемент определения температуры прикреплен к каждой аккумуляторной ячейке главного аккумулятора 10.

[0041] Нагреватель 28 расположен около главного аккумулятора 10, и увеличивает температуру главного аккумулятора 10. Переключатель 26 нагревателя расположен между нагревателем 28 и понижающим преобразователем 20 постоянного тока и суб-аккумулятором 22, и при переключении между включением/выключением переключателя 26 нагревателя, производится управление увеличением температуры нагревателя 28. Электроэнергия постоянного тока, подаваемая из главного аккумулятора 10, понижается понижающим преобразователем 20 постоянного тока, и после этого, электроэнергия постоянного тока после понижения подается на нагреватель 28 через переключатель 26 нагревателя.

[0042] Бортовой дисплей 52 представляет собой блок уведомления, который отображает различные виды информации пользователю транспортного средства. Как описано ниже, в случае, когда выполняется внешняя зарядка (в случае, когда выполняется режим зарядки с увеличением температуры) в течение периода установки таймерной зарядки результат отражается на бортовом дисплее 52.

[0043] Телематический трансивер 54 представляет собой блок уведомления, который передает различные виды информации о транспортном средстве на терминал (например, смартфон) пользователя, например, собственника транспортного средства. Как описано ниже, в случае, когда выполняется внешняя зарядка (в случае когда выполняется режим зарядки с увеличением температуры) в течение периода установки таймерной зарядки, соответствующее сообщение передается на терминал пользователя телематическим трансивером 54.

[0044] Таймер 58 внешней зарядки представляет собой таймерный переключатель для выполнения функции таймерной зарядки при внешней зарядке. Таймер 58 внешней зарядки может сохраняться в качестве программы в ЭБУ 50 зарядки, или устройство таймерного переключения может располагаться отдельно от ЭБУ 50 зарядки. В таймере 58 внешней зарядки момент времени начала внешней зарядки устанавливается до штепсельного подключения посредством операции ввода, осуществленной пользователем или т.п. Кроме того, таймер 58 внешней зарядки выполнен с возможностью установки конечного времени внешней зарядки. В этом случае, ЭБУ 50 зарядки вычисляет (повторно вычисляет) момент времени начала внешней зарядки с установленного пользователем конечного времени внешней зарядки, СЗ главного аккумулятора 10 и т.п.

[0045] Таймерный переключатель 62 выполнен с возможностью активации контроллера 64 зарядки (ГТ-ЭБУ 44, ЭБУ 48 аккумулятора, ЭБУ 50 зарядки, и приборный ЭБУ 56), приведенного в состояние паузы, функцией таймерной зарядки. Как описано ниже, таймерный переключатель 62 определяет момент времени активации в течение периода установки таймерной зарядки - от времени начала периода паузы, в котором контроллер 64 зарядки переходит в состояние паузы, до момента времени начала внешней зарядки. Кроме того, таймерный переключатель 62 активирует контроллер 64 зарядки в момент времени активации. Таймерный переключатель 62 может сохраняться в качестве программы в ЭБУ 50 зарядки, или устройство таймерного переключения может располагаться отдельно от ЭБУ 50 зарядки. Установка момента времени активации на таймерном переключателе 62 будет описана ниже.

[0046] Приборный ЭБУ 56 выполняет управление бортовым дисплеем 52. Запоминающий блок (не показан) приборного ЭБУ 56 сохраняет различные сообщения. Например, когда выполняется режим зарядки с увеличением температуры, описанный ниже, приборный ЭБУ 56 получает соответствующее сообщение из запоминающего блока и отображает данное сообщение на бортовом дисплее 52. Приборный ЭБУ 56 передает это же сообщение на терминал пользователя через телематический трансивер 54.

[0047] ЭБУ 48 аккумулятора выполняет управление главным аккумулятором 10. В частности, ЭБУ 48 аккумулятора выполняет управление СЗ, состоянием износа, температурой, и т.п. главного аккумулятора 10. ЭБУ 48 аккумулятора соответственно получает значения тока, напряжения, и температуры Tb аккумулятора главного аккумулятора 10 от датчика 61 тока, датчика 66 напряжения и датчика 60 температуры аккумулятора. Кроме того, ЭБУ 48 аккумулятора получает значение температуры нагревателя от датчика 68 температуры нагревателя. Кроме того, ЭБУ 48 аккумулятора выполнен с возможностью управления переключателем 26 нагревателя и управляет нагревателем 28 через включение/выключение переключателя 26 нагревателя.

[0048] ЭБУ 50 зарядки представляет собой основную часть контроллера 64 зарядки, который управляет внешней зарядкой. ЭБУ 50 зарядки определяет, что штепсельное подключение выполнено, когда принимает выходной сигнал штепсельного подключения от заряжающего разъема 32, если штепсель 30 внешней зарядки вставлен. Кроме того, ЭБУ 50 зарядки управляет операцией включения/выключения переключающего элемента (не показан) зарядного устройства 38, тем самым осуществляя управление преобразованием коэффициента мощности или преобразованием переменного тока в постоянный. Кроме того, ЭБУ 50 зарядки выполнен с возможностью переключения между состояниями включения/выключения реле 34 зарядки. Кроме того, когда функция таймерной зарядки установлена на включение, и наступает момент времени начала внешней зарядки, ЭБУ 50 зарядки принимает сигнал активации от таймера 58 внешней зарядки. Кроме того, ЭБУ 50 зарядки устанавливает момент времени активации на таймерный переключатель 62, и если момент времени активации достигается, принимает сигнал активации от таймерного переключателя 62.

[0049] В системе зарядки аккумулятора в соответствии с этим вариантом осуществления, в течение периода установки таймерной зарядки, в котором функция таймерной зарядки установлена на включение, и блок 24 управления переходит в состояние паузы, чтобы предотвратить промерзание главного аккумулятора 10, контроллер 64 зарядки (ГТ-ЭБУ 44, ЭБУ 48 аккумулятора, ЭБУ 50 зарядки, и приборный ЭБУ 56) периодически активируется в заданный момент времени активации с использованием таймерного переключателя 62. Кроме того, как описано ниже, контроллер 64 зарядки управляет нагревателем 28 в соответствии с температурой Tb аккумулятора в течение вышеописанного периода установки таймерной зарядки для увеличения температуры главного аккумулятора 10. Соответственно, можно предотвратить промерзание главного аккумулятора 10 в течение периода установки таймерной зарядки. Контроллер 64 зарядки надлежащим образом переводится на паузу в течение периода установки таймерной зарядки с периодической активацией, и при этом не находится постоянно во включенном состоянии, что дает возможность снизить потребление электроэнергии в течение периода установки таймерной зарядки.

[0050] В этом варианте осуществления, когда производится управление нагревателем 28 для увеличения температуры главного аккумулятора 10 в течение вышеописанного периода установки таймерной зарядки, вместе с увеличением температуры отменяется установка режима ожидания внешней зарядки, и выполняется внешняя зарядка главного аккумулятора 10. Главный аккумулятор 10, предс