交通工具以及交通工具控制用管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通工具以及交通工具控制用管理系统。
【背景技术】
[0002]作为电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)等下一代汽车用的蓄电池，使用能量密度较高的锂离子蓄电池(以下有时略记为“LiB”。)的成为主流。然而，在LiB中，从电池性能劣化抑制、安全性确保(发热防止等)等理由来看，汽油车等的每个给油时间(例如数分钟)的迅速充电较困难。作为该对策，提出一种取下需要充电的蓄电池模块而更换为满充电的蓄电池模块的方式(例如参照下述的专利文献1)。
[0003]专利文献1:美国专利第8164300号说明书
[0004]在EV、HEV等下一代汽车中，有时采用将车辆控制单元(VCU)、蓄电池控制单元(BCU)以及电动机控制单元(MCU)这3个控制单元分别分散配置为3个模块的构成。该情况下，3个控制单元例如通过CAN(Controller Area Network:控制器局域网络)相互可通信地连接。
[0005]在所述的构成中，MCU固定地与电动机模块(MTM)匹配，B⑶固定地与蓄电池模块(BTM)匹配。因此，MTM和MCU、BTM和B⑶分别有固有的对应关系，变更电动机或蓄电池在系统上变得困难。蓄电池或电动机是电动汽车的主要部件，这些部件的变更较困难这一点降低作为汽车系统的自由度，减少系统的选择项。
【发明内容】
[0006]本发明的目的之一在于实现搭载在车辆等交通工具上的系统的自由度的提高。
[0007]本发明的交通工具的一方式具有蓄电池模块，其具有储存本模块的识别信息的存储部；电动机模块，其具有储存本模块的识别信息的存储部；蓄电池控制单元，其控制上述蓄电池模块；电动机控制单元，其控制上述电动机模块；以及控制模块，其在一个模块内具有上述蓄电池控制单元以及上述电动机控制单元，上述蓄电池控制单元以及上述电动机控制单元在上述控制模块启动时分别读入各上述模块的上述识别信息，还获取与上述识别信息对应的、上述蓄电池模块以及上述电动机模块的参数。
[0008]搭载在车辆等交通工具上的系统的自由度提高。
【附图说明】
[0009]图1是表示一实施方式所涉及的车辆(交通工具)的一个例子的框图。
[0010]图2是表示图1所例示的LiB单元的构成例的框图。
[0011]图3是表示着眼于图2所例示的电池组的构成例的框图。
[0012]图4是表示图3所例示的平衡板的构成例的框图。
[0013]图5是表示图3以及图4所例示的蓄电池监视系统的电压/电流获取动作的一个例子的时序图。
[0014]图6是表示图4的比较例的框图。
[0015]图7是表示图5的比较例的时序图。
[0016]图8是表示图1所例示的车辆构成的比较例的框图。
[0017]图9是表示一实施方式所涉及的车辆(交通工具)的一个例子的框图。
[0018]图10是表示一实施方式所涉及的车辆(交通工具)的一个例子的框图。
[0019]图11是表示一实施方式所涉及的模块自动识别处理的一个例子的时序图。
[0020]图12是表示其它实施方式所涉及的模块自动识别处理的一个例子的时序图。
【具体实施方式】
[0021]以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。但是，以下说明的实施方式只是例示，没有意图排除以下未明示的各种变形、技术的应用。此外，在以下的实施方式所使用的附图中，附加同一符号的部分只要未特别说明，表示同一或者同样的部分。
[0022]图1是表示一实施方式所涉及的车辆(交通工具)的一个例子的框图。图1所示的车辆(交通工具)1例如是EV、HEV等下一代电动汽车，具备动力传动模块(Power TrainModule:PTM) 10、蓄电池模块(Battery Module:BTM) 20、转换器模块(Converter Module:CTM) 30、以及电动机模块(Motor Module:MTM)40。
[0023]PTM10是控制EV或HEV系统的动力传动的模块。BTM20以及MTM40构成车辆的动力系统的一个例子，PTM10构成控制动力系统的控制系统的一个例子。
[0024]PTM10与BTM20之间、以及PTM10与MTM40之间能够分别通过单独接口(例如串行外围接口:SPI)相互可通信地连接。PTM10能够通过各接口对BTM20以及/或者MTM40给予控制信号，或收集BTM20以及/或者MTM40的信息。
[0025]BTM20是构成EV或HEV系统的电源(蓄电池)的模块。BTM20例如具备锂离子蓄电池(LiB)单元201、锂离子电容器(LiC)单元202、以及功率继电器203。在BTM20中能够适当地设置感测LiB单元201或LiC单元202的电压、电流、温度等的传感器。
[0026]如图2所示，LiB单元201具备1个或者多个蓄电池封装211，但其说明后述。
[0027]LiC单元202与LiB单元201并联连接，对针对急剧的负荷变动的电流供给、再生能量进行充电。LiC单元202有助于LiB单元201的长寿命化。此外，LiC单元202不是必须的构成(选项)。
[0028]功率继电器203是对MTM40例如供给DC200V?300V的高电压的继电器开关，由PTM10控制。在启动时若电压正常则连接(接通控制)，在产生异常(漏电、过电压、过放电等)的情况下切断(断开控制)。
[0029]MTM40是构成EV或HEV的驱动系统的模块。MTM40例如具备驱动电路(Dr i veCircuit) 401以及电动机402。
[0030]驱动电路401生成电动机402的驱动电压(例如DC200V?300V)，并以三相交流将驱动电力供给给电动机402。驱动电路401例如使用IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor:绝缘栅双极型晶体管)等开关元件(高电压元件)而构成。
[0031]电动机402例如是同步型三相感应电动机，并具备解算器(旋转角传感器)。
[0032]CTM30具备蓄电池充电器(充电器)301以及DC — DC转换器(DCDC)302。
[0033]蓄电池充电器301例如对应于符合普通充电标准(SAE — J1772)的普通充电以及符合高速充电标准(CHAdeMO)的高速充电。此外，蓄电池充电器301也可以具有将LiB单元201的充电能量返回家庭(HOME)用电力的功能。
[0034]DC — DC转换器302生成、供给车辆的辅助装置类(空调、收音机等)的电源(DC12V)。另外，DC - DC转换器302从DC200V?300V的高电压生成DC12V。
[0035]PTM10具备车辆控制单元(Vehicle Control Unit:VQJ) 101、蓄电池控制单元(Battery Control Unit:BCU) 102、以及电动机控制单元(Motor Control Unit) 103。
[0036]VCU101是控制车辆行驶的控制单元，进行基于加速器踩踏量的行驶转矩的计算、再生指示、基于制动器踩踏量的再生能量量的计算、指示、驾驶性能的控制等车辆1的行驶控制。
[0037]B⑶102是管理以及控制LiB单元201的控制单元，例如，进行利用图2以及图3后述的蓄电池套管213的电压、电流、温度的输入和安全控制、蓄电池套管213内的各单元241间的电压的平衡控制、使用能量量的计算以及余量计算、劣化状态的推断等。
[0038]MCU103是控制电动机的控制单元，基于从V⑶101指示的转矩对电动机402进行反馈控制。
[0039]V⑶101、B⑶102以及MCU103可以统一化为一个模块。通过统一化，BTM20以及MTM40能够成为不具有CPU、微型计算机等的运算处理功能的模块(非智能化)。因此，BTM20以及MTM40的一方或者双方的功能变更或更换变得容易。
[0040]伴随着BTM20、MTM40的非智能化，可以在PTM10设置自动识别连接了什么样的MTM40以及/或者BTM20的结构。由此，伴随着MTM40以及/或者BTM20被变更或更换，PTM10能够对MTM40、BTM20自动地调整各个的特性。详细后述。
[0041]PTM10适当地有选择性地使其控制单元101?103进行动作来判断车辆的可行驶状态，并且如果是可行驶状态，则输入加速器位置，通过MCU103向MTM40的驱动电路401通知适当的转矩。驱动电路401根据从PTM10指示的转矩来驱动IGBT，从而驱动电动机402。
[0042]另外，PTM10主要利用B⑶102的功能，收集由设置在BTM20内的传感器(例如电流传感器以及电压传感器)感测的信息(传感器信息)。PTM10能够基于收集的传感器信息来计算例如蓄电池的过充电、过放电、残余量、劣化状态等，并进行管理。
[0043]可以在PTM10通过无线以及/或者有线线路例如经由手机、智能手机、平板终端等移动终端60，或者，经由因特网等连接能够与外部装置(例如，云服务器70等)通信的通信单元50。云服务器70例如具备存储装置701。
[0044]PTM10能够通过通信单元50向外部装置提供与车辆的状态(例如BTM20的充电状态等)有关的信息。另外，PTM10能够从外部装置下载与车辆设置有关