电动车辆及其控制方法技术

技术编号:9467869 阅读:81 留言:0更新日期:2013-12-19 03:55
作为电动车辆的代表例而示出的混合动力车辆具备:蓄电装置,充电时发生由金属析出于电极表面上的现象引起的析出老化;电力产生机构,用于产生蓄电装置的充电电力;充电状态推定部,用于基于蓄电装置的状态值来推定蓄电装置的剩余容量;及充放电控制部,用于基于充电状态推定部的剩余容量推定值来控制蓄电装置的充放电。在剩余容量推定值下降得低于预先规定的判定值的情况下,充放电控制部限制电力产生机构产生的蓄电装置的充电电力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】作为电动车辆的代表例而示出的混合动力车辆具备:蓄电装置,充电时发生由金属析出于电极表面上的现象引起的析出老化;电力产生机构,用于产生蓄电装置的充电电力;充电状态推定部,用于基于蓄电装置的状态值来推定蓄电装置的剩余容量;及充放电控制部,用于基于充电状态推定部的剩余容量推定值来控制蓄电装置的充放电。在剩余容量推定值下降得低于预先规定的判定值的情况下,充放电控制部限制电力产生机构产生的蓄电装置的充电电力。【专利说明】
本专利技术涉及一种,更确切而言,涉及一种搭载有蓄电装置的电动车辆中的蓄电装置的充电控制,该蓄电装置在充电时发生由金属析出于电极表面上的现象引起的析出老化。
技术介绍
以往,在能够通过来自车载蓄电装置的电力来产生车辆驱动力的电动车辆中,使用具备在车辆行驶中对蓄电装置进行充电的电力产生机构的结构。而且,也开发有一种电动车辆,在这种车辆行驶中不仅能够进行对蓄电装置进行充电的内部充电,还能够进行通过车辆外部的电源对车载蓄电装置进行充电的外部充电。在这种电动车辆中,反复执行蓄电装置的放电及充电,因此需要进行蓄电装置的充电状态(S0C:State of Charge)的管理控制。通常,通过上述的电力产生机构对蓄电装置进行适当充电,由此进行控制以免SOC偏离于规定的控制范围。在此,已知作为蓄电装置而代表性地使用的二次电池在其使用过程中电池性能的老化会发展。作为这种老化的一形态,在日本特开2006-12761号公报(专利文献I)中公开了:伴随着蓄电装置的充放电,在各二次电池单体的正极及负极发生膨胀、收缩,电极发生体积变化。在该专利文献I中,基于正极及负极的至少一方的体积变化及温度的测定,来推定反映二次电池的老化程度而变化的二次电池的S0C。专利文献1:日本特开2006-12761号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献I中,若基于电极的体积变化及温度来推定二次电池的S0C,则基于该推定的SOC来进行二次电池的SOC管理及充放电控制。在此,作为二次电池,在适用了以锂为电极材料的锂离子电池的情况下,在SOC下降了的状态即框体内部的约束应力下降了的状态下对二次电池进行充电时,金属锂析出于锂离子电池的负极表面上。该金属锂的析出量随充电电力增大而增大。因此,在SOC下降时使充电电力增大,由此,锂离子电池的老化会发展,可能会使电池性能显著下降。因此,需要充分地反映这种电池性能的变化而控制S0C。因而,本专利技术为了解决上述问题而作出,其目的在于在电动车辆中,以抑制充电时由金属析出于电极表面上的现象引起的析出老化的方式控制车载蓄电装置的充电。解决课题用的方法根据本专利技术的一方面,电动车辆具备:蓄电装置,充电时发生由金属析出于电极表面上的现象引起的析出老化;电力产生机构,用于产生蓄电装置的充电电力;充电状态推定部,用于基于蓄电装置的状态值来推定蓄电装置的剩余容量;及充放电控制部,用于基于充电状态推定部的剩余容量推定值来控制蓄电装置的充放电。在剩余容量推定值下降得低于预先规定的判定值的情况下,充放电控制部限制电力产生机构产生的蓄电装置的充电电力。优选的是,充放电控制部包括上限值设定部,该上限值设定部用于至少基于剩余容量推定值及蓄电装置的温度来设定蓄电装置的当前状态下的充电电力上限值。在剩余容量推定值下降得低于判定值的情况下,上限值设定部使充电电力上限值随剩余容量推定值变小而下降。优选的是,充放电控制部还包括用于算出低剩余容量频度的低剩余容量频度运算部,其中该低剩余容量频度为剩余容量推定值成为预先规定的阈值以下的频度。上限值设定部使判定值随低剩余容量频度变小而下降。优选的是,充放电控制部包括充电指示部,该充电指示部用于至少在残存容量推定值达到控制范围的下限值的情况下使电力产生机构产生充电电力。在剩余容量推定值低于判定值时充电指示部使充电电力从第一值向第二值下降。优选的是,充电指示部通过使充电电力在第一值和第二值之间逐渐变化来切换第一值与第二值。优选的是,充放电控制部包括充电指示部,该充电指示部用于至少在残存容量推定值达到控制范围的下限值的情况下使电力产生机构产生充电电力。在剩余容量推定值低于判定值时,充电指示部使充电电力随剩余容量推定值变小而下降。优选的是,充放电控制部包括上限值设定部,该上限值设定部用于至少基于剩余容量推定值及蓄电装置的温度来设定蓄电装置的当前状态下的充电电力上限值。上限值设定部以满足第一条件及第二条件的方式设定充电电力上限值,其中该第一条件是蓄电装置的电压不超过规定的电压上限值,该第二条件是蓄电装置的析出老化程度不超过规定的容许水平。优选的是,判定值基于向构成蓄电装置的多个蓄电单电池施加的约束应力和剩余容量之间的相关关系来设定。根据本专利技术的另一方面,涉及一种电动车辆的控制方法,电动车辆包括:蓄电装置,充电时发生由金属析出于电极表面上的现象引起的析出老化;及电力产生机构,用于产生蓄电装置的充电电力。控制方法包括:基于蓄电装置的状态值来推定蓄电装置的剩余容量的步骤;基于推定的剩余容量推定值来控制蓄电装置的充放电的步骤,控制充放电的步骤中,在剩余容量推定值下降得低于预先规定的判定值的情况下,限制电力产生机构产生的蓄电装置的充电电力。专利技术效果根据本专利技术,能够抑制车载蓄电装置的充电时由金属析出于电极表面上的现象引起的析出老化。【专利附图】【附图说明】图1是作为本专利技术的实施方式I的电动车辆的代表例而表示的混合动力车辆的概略结构图。图2是图1所示的动力分割机构的结构图。图3是动力分割机构的共线图。图4是说明本专利技术的实施方式I的电动车辆中的车载蓄电装置的充放电控制的功能框图。图5是进一步说明图4所示的充放电控制部的结构的功能框图。图6是表示适用了锂离子电池作为蓄电装置时的SOC与锂析出量之间的关系的图。图7是表示蓄电装置的充电特性的图。图8是表示与混合动力车辆的行驶相伴的蓄电装置的SOC及充电电力的时间性的变化的图。图9是表示用于实现本专利技术的实施方式I的电动车辆中的蓄电装置的充电控制的控制处理顺序的流程图。图10是更详细地说明图9的步骤S03的处理的流程图。图11是进一步说明图9的步骤S07的处理的流程图。图12是表示一定期间内的蓄电装置的SOC的分布的概念图。图13是表示本专利技术的实施方式2的控制装置中的充放电控制部的控制结构的框图。图14是表示低SOC频度运算部的控制处理顺序的流程图。图15是说明本实施方式2的电动车辆中的充电电力上限值的设定的图。图16是说明本实施方式2的变更例的电动车辆中的充电电力上限值的设定的图。图17是说明本实施方式2的变更例的电动车辆中的充电电力上限值的设定的流程图。【具体实施方式】以下,参照附图,详细说明本专利技术的实施方式。另外,图中同一附图标记表示同一或相当部分。图1是作为本专利技术的实施方式I的电动车辆的代表例而表示的混合动力车辆5的概略结构图。参照图1,混合动力车辆5搭载有发动机(内燃机)18和电动发电机MGl、MG2。而且,混合动力车辆5搭载有能够对电动发电机MGl、MG2输入输出电力的蓄电装置10。蓄电装置10是能够再放电的电力贮藏要素,代表性地,适用锂离子电池、镍氢等的二次电池。蓄电装置10包括:串并联连接的多个二次电池单体;及约束部件,在多个二次电池单体本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:石下晃生
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:
国别省市:

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