限电力Win之间 的相关性的信息存储在存储器31中。
[0194] 控制器30计算电压值Vb和上限电压之间的差，即，电池组10的容许输入电力的受 限量(S504)。容许输入电力的受限量是辅机电池40容许的充电电力量的受限值。
[0195] 控制器30确定辅机电池40的S0C是否落在预设容许S0C范围内（S505)。例如，当S0C 高于容许S0C范围时，控制器30执行控制，使得不充电辅机电池40以便防止过充电辅机电池 40(S505为否）。即，控制器30仅通过对车辆请求，将上限设定为受限电力Win，对电池组10执 行充电控制(S507)。
[0196] 另一方面，当控制器30在步骤S505确定辅机电池40的S0C落在预设可容许S0C范围 内时，控制器30通过对车辆请求，将上限设定为受限电力Win，执行充电控制并且控制双向 DC-DC转换器41(S506)。控制双向DC-DC转换器41，使得通过将上限值设定为作为电压值Vb 和上限电压之间的差的受限量，通过再生电力的一部分充电辅机电池40。未被完全充电到 电池组10中的再生电力由对车辆请求设定受限电力Win产生。
[0197] 在图16的例子中，当电压值Vb低于下限电压时，在步骤S503中，电压值Vb和下限电 压之间的差的基础上，设定受限电力Wout。在步骤S504，计算电池组10的容许输出电力的受 限量。受限量是电压值Vb和下限电压之间的差。
[0198] 当在步骤S505中，控制器30确定辅机电池40的S0C落在预设容许S0C范围内时，控 制器30通过对车辆请求，将上限设定为受限电力Wout，执行放电控制，并且控制双向DC-DC 转换器41。控制双向DC-DC转换器41以便通过将上限值设定为作为电压值Vb和下限电压之 间的差的受限量，从辅机电池40放电不足电力量。不足电力量由对车辆请求设定受限电力 Wout而产生。
[0199] 根据本实施例的容许输入电力SWin和容许输出电力SWout可以是如在第一实施例 的情形中，在电池组10的电池温度和S0C的基础上获得的输入和输出电力，或可以是与上限 电压和下限电压一一对应预设的上限输入和输出电力。
[0200] 以这种方式，在本实施例中，描述下述模式。对鉴于防止电池组10过放电和过充电 的保护限制的电池组10的输入和输出电力，由来自辅机电池40的电力补偿用于要求的车辆 输出的不足电力量，并且使未被完全充电到电池组10中的再生电力的一部分充电到辅机电 池40中。对鉴于防止电池组10的温度增大的保护而限制的电池组10的输入和输出电力，可 以如在本实施例的情形下，对辅机电池40执行充/放电控制。
[0201] 电池组10当被充电或放电时产生热，并且电池温度Tb增大。已知当电池温度Tb增 大到高温时，电池劣化加速，因此，要求适当地控制充/放电电流。如在上述第三实施例的情 形中，也鉴于保护载流部件，控制电池组10的充/放电电流。因此，预先设定每一充/放电电 流的上限值，并且当超出上限电流(过电流）的充电电流或放电电流流过电池组10时，控制 器30能执行充/放电控制，其中，限制输入电力或输出电力以便不超出上限电流。
[0202] 可以通过使用鉴于防止电池组10过充电和过放电的保护设定的上限电压和下限 电压以及鉴于防止电池组10温度增大的保护而设定的上限电流，可以预先获得电池组10的 输入和输出电力的上限值(超出电力阈值）。尽管限制超出预先获得的这些上限值的电池组 1 〇的输入和输出电力，但可以通过来自辅机电池40的电力，补偿要求的车辆输出的不足电 力量，并且通过未被完全充电到电池组10中的再生电力的一部分，充电辅机电池40。
[0203] 当单独地执行鉴于防止电池组10过充电和过放电的保护而对电池组10的输入/输 出限制、鉴于防止过电流的保护而对电池组10的输入/输出限制，以及鉴于防止电池组10过 多电力的保护的输入/输出限制，可以通过预先设定优先顺序，执行对电池组10的任何一个 输入/输出限制和对辅机电池40的充/放电控制。例如，可以预先设定优先顺序，使得鉴于防 止电池组10过放电和过充电的保护而对电池组10的输入/输出限制具有最高优先级，鉴于 防止过电流的保护而对电池组10的输入/输出限制具有第二最高优先级，而鉴于防止电池 组10过多电力的保护的输入/输出限制具有最低优先级。
[0204] 将描述第五实施例。图17是示出第五实施例的视图。在本实施例中，将描述下述模 式。在第一至第四实施例中所述的单独对电池组10施加输入/输出限制和对辅机电池40的 充/放电控制中，从多对输入/输出限制中，选择具有最大受限量的输入/输出限制的对，对 电池组10施加选择的输入/输出限制的对，并且执行对辅机电池40的充/放电控制。换句话 说，在本实施例中，将描述根据对电池组10的输入/输出限制的结果，对辅机电池40要求的 从多对充/放电电力中，选择最高充/放电电力的对的模式。
[0205]例如，控制器30能够在第一输入/输出限制、第二输入/输出限制和第三输入/输出 限制的每一个的基础上，计算用于分别减小容许输出电力和容许输入电力的受限量的每一 个。第一输入/输出限制是用于如在第一实施例中所述，抑制由于电池组10的充电和放电造 成的电解质中的盐浓度偏置的结果，减小电池组10的输入/输出性能的高速率劣化的限制。 第二输入/输出限制是用于如在第三实施例中所述，抑制载流部件的温度增大的限制。第三 输入/输出限制是用于如在第四实施例中所述，抑制超出电池组10的上限电压或下限电压 的限制。
[0206] 控制器30能够将对应于计算的受限量中的最大受限量的输入/输出限制施加在电 池组10上，同时通过在受限量的基础上，放电辅机电池40,向逆变器24(电力供应路径)供应 电力，并且能够控制双向DC-DC转换器41，使得使再生电力的一部分充电到辅机电池40中。
[0207] 通过该构造，通过在来自多个输入/输出限制的对中的最必需受限量的基础上，降 低电池组10的容许输出电力和容许输入电力，可以抑制车辆请求的驾驶性减小并且燃料经 济性劣化，同时适当地保护电池组1 〇。
[0208] 如在图17的例子的情形下，第一实施例中所述的第一输入/输出限制可以包括如 在第二实施例中所述的高速率劣化消除处理和高速率劣化抑制处理。在第四实施例中所述 的第三输入/输出限制可以包括鉴于防止过电流的保护的电池组10的输入/输出限制或鉴 于防止电池组10的过大电力的保护的输入/输出限制。
[0209] 由此，如图17所示，在接通点火开关后，对电池组10的充/放电控制中，控制器30确 定辅机电池40的S0C是否落在预设容许S0C范围内（S601)。当控制器30确定辅机电池40的 S0C落在预设容许S0C范围内时，控制器30能够执行在图2的步骤S105中基于超出高速率受 限阈值的量计算辅机电池40的充/放电量的处理(S602)，执行在图9的步骤S202或步骤S205 中基于超出高速率消除阈值的量计算辅机电池40的充/放电量的处理，以及执行在图11的 步骤S302或步骤S305中基于超出高速率抑制阈值的量计算辅机电池40的充/放电量的处理 (S604)。控制器30能够进一步执行在图14的步骤S406或步骤S412中响应于载流部件的温度 增大，基于超出限制开始阈值的量，计算辅机电池40的充/放电量的处理（S605)，执行图16 的步骤S504中基于超出上限电压或下限电压的量计算辅机电池40的充/放电量的处理 (S606)，执行如在第四实施例中所述的基于超出上限电流的量计算辅机电池40的充/放电 量的处理(S607)，以及执行如在第四实施例中所述的基于超出输入和输出电力的上限值的 量计算辅机电池40的充/放电量的处理(S608)。
[0210]控制器30在计算的辅机电池40的充/放电量(输入/输出限制的受限量）中，选择对 应于最大充/放电量(受限量)的电池组10的输入/输出限制（S609)。控制器30以该输入/输 出限制，对电池组1 〇执行充/放电控制，在计算的充/放电量的基础上，放电辅机电池40，使 得补偿由于输出限制而导致的不足电力量，并且控制双向DC-DC转换器41，使得将再生电力 的一部分充电到辅机电池40中（S610)。
[0211] 在多个输入/输出限制处理中，例如，当在图9的步骤S202或步骤S205中基于超出 高速率消除阈值的量计算辅机电池40的充/放电量的处理中，不计算充/放电量(计算值为 〇)时，可以省略步骤S602或步骤S603。即，当在第一至第四实施例所述的多个输入/输出限 制处理中，充/放电电力不超出阈值等时，换句话说，当不对电池组10施加输入/输出限制 时，当需要时，容许控制器30省略如在步骤S602至步骤S608中所述的基于超出量计算辅机 电池40的充/放电量的处理。
[0212] 在图17的例子中，选择步骤S602至步骤S608的顺序。控制器30能够按预设优先级 的降序，基于在步骤S602至步骤S608中所述的超出量，计算辅机电池40的充/放电量，并且 能够基于首先计算的超出量，在辅机电池40的充/放电量的基础上，控制双向DC-DC转换器 41。控制器30能够按选择的顺序，基于在步骤S602至步骤S608中的超出量，执行计算辅机电 池40的充/放电量的处理，并且能够在计算至少两对充/放电量的时刻，对应于两个中的较 大充/放电量(受限量），选择对电池组10的输入/输出限制。
[0213] 在第一至第五实施例的说明书和附图中，为了便于描述，示出了用于对要求的车 辆输出供应不足电力量的放电控制，和用于通过未被完全充电到电池组1 〇中的再生电力的 一部分充电辅机电池40的充电控制中的变化量。然而，辅机电池40的充电和放电不仅包括 根据对电池组10的这些输入/输出限制的结果对不足电力量等的充电和放电的变化量，而 且如上所述，还包括由向辅机42供应电力以及诸如交流电机的发电机的充电和放电造成的 变化量。
【主权项】
1. 一种蓄电系统，包括： 主电池，所述主电池被配置为向车辆的驱动电动机供应电力； 辅机电池，所述辅机电池被配置为向安装在所述车辆上的辅机供应电力； 双向DC-DC转换器，所述双向DC-DC转换器设置在所述辅机电池和从所述主电池到所述 驱动电动机的电力供应路径之间，所述双向DC-DC转换器被配置为降压从所述电力供应路 径到所述辅机电池的输出电压，所述双向DC-DC转换器被配置为升压从所述辅机电池到所 述电力供应路径的输出电压；以及 控制器，所述控制器被配置为： 控制所述辅机电池的充电和放电； 当所述主电池的容许输出电力降低并且电力对于要求的车辆输出变得不足时，通过使 用所述双向DC-DC转换器放电所述辅机电池，来向所述电力供应路径供应电力;并且 当所述主电池的容许输入电力降低并且由所述驱动电动机产生的再生电力未被完全 充电到所述主电池时，通过使用所述双向DC-DC转换器，将所述再生电力的一部分充电到所 述辅机电池中。2. 根据权利要求1所述的蓄电系统，其中 所述主电池是非水二次电池， 所述控制器被配置为控制放电电力，使得所述放电电力不超出所述容许输出电力， 所述控制器被配置为计算评价值， 所述控制器被配置为当所述评价值超出目标值时，减小所述容许输出电力， 所述控制器被配置为在所述评价值超出所述目标值前，当所述评价值表示所述主电池 的电解质中的离子浓度向放电侧偏置的状态时，通过使用所述双向DC-DC转换器放电所述 辅机电池，并且将来自所述辅机电池的电力充电到所述主电池中，并且 所述评价值是用于基于在所述主电池的充电和放电期间的电流值，来评价作为由于所 述主电池的放电导致的所述离子浓度的偏置的结果而减小所述主电池的输出性能的劣化 分量的值。3. 根据权利要求2所述的蓄电系统，其中 所述控制器被配置为在所述评价值超出所述目标值后，继续通过使用所述双向DC-C转 换器放电所述辅机电池，并且将来自所述辅机电池的电力充电到所述主电池中。4. 根据权利要求2或3所述的蓄电系统，其中 所述控制器被配置为基于在所述主电池的充电和放电期间的电流值，计算第二评价 值， 所述控制器被配置为当所述第二评价值超出第二目标值时，减小所述容许输入电力， 所述控制器被配置为当所述评价值表示所述离子浓度向所述放电侧偏置的状态时，将 所述辅机电池的SOC的目标SOC设定为高于预定SOC值的第一 SOC值， 所述控制器被配置为当所述第二评价值表示所述离子浓度向充电侧偏置的状态时，将 所述辅机电池的SOC的目标SOC设定为低于所述预定SOC值的第二SOC值，并且根据设定的目 标SOC，控制所述辅机电池的充电和放电，并且 所述第二评价值是用于评价作为由于所述主电池的充电导致的所述电解质中的所述 离子浓度的偏置的结果而减小所述主电池的输入性能的劣化分量的值。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的蓄电系统，其中 所述控制器被配置为基于第一输入/输出限制、第二输入/输出限制和第三输入/输出 限制中的每一个，计算用于减小所述容许输出电力的受限量和用于减小所述容许输入电力 的受限量， 所述控制器被配置为基于在所述受限量的对中的、计算的最大的受限量的对，通过放 电所述辅机电池来向所述电力供应路径供应电力，并且将所述再生电力的一部分充电到所 述辅机电池中， 所述第一输入/输出限制、所述第二输入/输出限制和所述第三输入/输出限制被用于 作为所述主电池的非水二次电池， 所述第一输入/输出限制是用于抑制作为由于所述主电池的充电和放电导致的所述主 电池的电解质中的离子浓度的偏置的结果而减小所述主电池的输入/输出性能的劣化的限 制， 所述第二输入/输出限制是用于抑制电连接到所述主电池的载流部件的温度的限制， 并且 所述第三输入/输出限制是用于抑制超出所述主电池的上限电压或下限电压的限制。
【专利摘要】一种蓄电系统包括主电池、辅机电池、双向DC-DC转换器和控制器。双向DC-DC转换器提供在辅机电池和从主电池到驱动电动机的电力供应路径之间。双向DC-DC转换器降压从电力供应路径到辅机电池的输出电压，并且升压从辅机电池到电力供应路径的输出电压。控制器控制辅机电池的充电和放电。当主电池的容许输出电力降低并且电力对于要求的车辆输出变得不足时，控制器通过使用双向DC-DC转换器放电辅机电池，来向电力供应路径供应电力。当主电池的容许输入电力降低并且由驱动电动机产生的再生电力未被完全充电到主电池时，控制器通过使用双向DC-DC转换器，将再生电力的一部分充电到辅机电池。
【IPC分类】H01M10/42, B60L7/18, B60L11/18, B60L1/00, H01M10/44, H02J7/00, H01M10/48, B60L7/14, H02M3/158
【公开号】CN105612081
【申请号】CN201480055084
【发明人】田代广规, 田中宏昌, 西勇二, 田边千济, 海谷裕之
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2014年10月1日
【公告号】WO2015052567A1