蓄电系统的制作方法_2

文档序号:9793178阅读:来源:国知局
示的电池系统能够在充电完成时刻Te完成外部充电。
[0041 ]操作开始时刻TU是使用者未来将开始车辆的起动的时刻。允许通过使用者对输入 单元34的操作来设定操作开始时刻Tu。操作开始时刻TU是充电完成时刻Te或其后的时刻。 在本实施例中,输入单元34搭载在车辆上;然而,输入单元34不限于这种布置结构。例如,充 电完成时刻Te和/或操作开始时刻TU可通过使用者经由无线通信对移动终端的操作来设 定。这种情况下,车辆仅需包括从移动终端接收传送信息(用于设定充电完成时刻Te和/或 操作开始时刻TU的信息)的接收单元。具体地,代替输入单元34或除输入单元34以外,可设 置接收单元。商用电源的电费取决于一天的时间段。在本实施例中,深夜时间段的电费(深 夜电费)低于深夜时间段以外的时间段的电费。深夜时间段被视为第一时间段。深夜时间段 以外的时间段被视为第二时间段。深夜时间段通常由商用电源的经营者设定。允许使用者 通过操作输入单元34来设定深夜费率开始时刻TMs和/或深夜费率结束时刻TMe。
[0042]在本实施例中,考虑到深夜费率开始时刻TMs和/或深夜费率结束时刻TMe变更的 状况,深夜费率开始时刻TMs和/或深夜费率结束时刻TMe配置成经输入单元34输入。当深夜 费率开始时刻TMs和/或深夜费率结束时刻TMe不变时,可将与深夜费率开始时刻TMs和/或 深夜费率结束时刻TMe有关的信息预先存储在存储器31中。另一方面,可以通过操作移动终 端而不使用输入单元34来设定深夜费率开始时刻TMs和/或深夜费率结束时刻TMe。这种情 况下,仅需在车辆中设置从该移动终端接收传输信息(用于设定深夜费率开始时刻TMs和/ 或深夜费率结束时刻TMe的信息)的接收单元。除输入单元34以外或代替输入单元34,该接 收单元可设置在车辆中。
[0043]在正极线路PL中设置有系统主继电器SMR-B。系统主继电器SMR-B在接收来自控制 器30的控制信号时在接通状态与关断状态之间切换。在负极线路NL中设置有系统主继电器 SMR-G。系统主继电器SMR-G在接收来自控制器30的控制信号时在接通状态与关断状态之间 切换。
[0044] 当电池组10与逆变器24连接时,控制器30将系统主继电器SMR-B、SMR-G从关断状 态切换到接通状态。因此,图1所示的电池系统进入启动状态(接通状态)。与车辆的点火开 关的接通/关断状态有关的信息输入到控制器30。控制器30响应于点火开关从关断状态到 接通状态的切换而起动图1所示的电池系统。
[0045]另一方面,当电池组10与逆变器24的连接被切断时,控制器30将系统主继电器 SMR-B、SMR-G从接通状态切换到关断状态。因此,图1所示的电池系统进入停止状态(断开状 态)。当点火开关从接通状态切换到关断状态时,控制器30使电池系统进入停止状态。
[0046] 逆变器24将从电池组10输出的直流电变换为交流电,并且向电动发电机(MG)25输 出交流电力。电动发电机25在接收从逆变器24输出的交流电力时产生用于推进车辆的动 能。由电动发电机25产生的动能传递到车轮,从而致使车辆行驶。
[0047] 当车辆减速或车辆停止时,电动发电机25将在车辆的制动期间产生的动能变换为 电能(交流电力)。逆变器24将由电动发电机25产生的交流电力变换为直流电力,并向电池 组10输出该直流电力。因此,电池组10储存再生电力。
[0048] 在本实施例中,电池组10与逆变器24连接;然而,电池组10不限于此构型。具体地, 在电池组10与逆变器24之间的电流路径中可设置有升压电路。该升压电路能够使电池组10 的输出电压升压且然后向逆变器24输出升压后的电力。该升压电路能够使电池组24的输出 电压降压且然后向逆变器10输出降压后的电力。
[0049]充电器26经由充电线路PCL、NCL与正极线路PL和负极线路NL连接。具体地,充电线 路PCL在系统主继电器SMR-B与逆变器24之间与正极线路PL连接。充电线路NCL在系统主继 电器SMR-G与逆变器24之间与负极线路NL连接。可按需设定充电线路PCL与正极线路PL连接 的位置和/或充电线路NCL与负极线路NL连接的位置。
[0050] 在充电线路PCL、NCL中分别设置有充电继电器Rch 1、Rch2。充电继电器Rch 1、Rch2 在接收来自控制器30的控制信号时在接通状态与关断状态之间切换。插口(连接器)27与充 电器26连接。
[0051] 与商用电源28连接的插头(所谓的连接器)29与插口 27连接。通过将插头29与插口 27连接,可以将从商用电源28供给的电力经由充电器26供给到电池组10。因此,可以从商用 电源28对电池组10充电(外部充电)。充电器26将从商用电源28供给的交流电力变换为直流 电力并向电池组1 〇输出该直流电力。控制器30能够控制充电器26的操作。
[0052] 根据本实施例的电池系统能够在系统主继电器SMR-B、SMR_G处于接通状态且充电 继电器Rchl、Rch2处于接通状态时执行外部充电。当执行外部充电时,可以向电池组10供给 恒定的电流,并且可以以恒定的电流对电池组10充电。
[0053] 将电力从商用电源28供给到电池组10的系统并不限于图1所示的构型。在本实施 例中,充电器26搭载在车辆上;作为替代,充电器(称为外部充电器)可设置在车辆的外部。 这种情况下,图1所示的充电器26被省略。通过将与外部充电器连接的插头29与插口 27连 接,可以对电池组1 〇供给以来自商用电源28的电力。
[0054] 在本实施例中,通过将插头29与插口 27连接来执行外部充电;然而,外部充电不限 于此构型。具体地,可以通过采用所谓的非接触式充电系统来将电力从商用电源28供给到 电池组10。在该非接触式充电系统中,可以在不使用任何中介电缆的情况下通过采用电磁 诱导或共振现象来供给电力。可按需采用公知的构型作为该非接触式充电系统。
[0055] 将参照图2说明调节电池组10的温度的系统。
[0056] 温度调节装置41用来调节电池组10的温度。温度调节装置41经由继电器TDR与DC/ DC变换器42连接。DC/DC变换器42与商用电源28连接。当继电器TDR处于接通状态时,DC/DC 变换器42对温度调节装置41供给以来自商用电源28的电力。因此,可以操作温度调节装置 41。继电器TDR在接收来自控制器30的控制信号时在接通状态与关断状态之间切换。
[0057]当DC/DC变换器42与商用电源28连接时,允许使用图1所示的充电线路PCL、NCL,或 者说允许使用正极线路PL和负极线路NL。亦即,DC/DC变换器42仅需与供电力从商用电源28 供给到电池组10的路径连接。因此,可以将从商用电源28供给的电力不仅供给到电池组10, 而且供给到温度调节装置41。
[0058] 为了调节电池组10的温度,电池组10仅需被冷却或电池组10仅需被升温。当电池 组10被冷却时,例如,可使用帕尔贴(Peltier)元件或压缩机热栗作为温度调节装置41。帕 尔贴元件响应于电流的流动方向和电流值而发热或吸热。
[0059] 当电池组10由于对电池组10供给以冷却热交换介质(空气、液体等)而被冷却时, 可以通过利用帕尔贴元件吸热来冷却供给到电池组10的热交换介质。压缩机热栗能够通过 从热交换介质吸热来冷却供给到电池组10的热交换介质。热交换介质的热通过利用热介质 的减压使热介质的温度降低而被吸取。当冷却后的热交换介质供给到电池组10时,可以降 低电池组10的温度Kb。
[0060] 当电池组10被升温时,例如,可使用加热器、帕尔贴元件或压缩机热栗作为温度调 节装置41。当电流供给到加热器时,可以从加热器发热。可以利用从加热器产生的热来加热 供给到电池组1 〇的热交换介质(空气、液体等)。当沿预定方向的电流通过帕尔贴元件时,可 以从帕尔贴元件发热。可以利用从帕尔贴元件产生的热来加热供给到电池组10的热交换介 质。压缩机热栗能够通过利用热介质的压缩使热介质的温度上升来加热供给到电池组10的 热交换介质。当加热后的热交换介质供给到电池组10时,可以使电池组10的温度Kb上升。 [0061 ]在以上说明中,供给到电池组10的热交换介质由温度调节装置41冷却或加热;然 而,冷却或加热电池组10的构型不限于此构型。具体地,可通过直接或间接地使温度调节装 置41与电池组10相接触来冷却或加热电池组10。
[0062]接下来,将参照图3和图4所示的流程图说明执行外部充电的处理和调节电池组10 的温度的处理。图3和图4所示的处理由控制器30执行。当图3和图4所示的处理开始时,插头 29已与插口 27连接。当充电完成时刻Te和/或操作开始时刻TU已被设定时,图3和图4所示的 处理开始。
[0063] 在步骤S101中,控制器30从时钟32取得当前时刻Tc。在步骤S102中,控制器30基于 来自输入单元34的输入信息而取得充电完成时刻Te。在步骤S103中,控制器40计算电池组 10的当前充电状态(SOChSOC是当前充电量与满充电容量的比例。可按需使用公知的方法 作为计算S0C的方法。可以利用监视单元20和电流传感器22的检测结果来计算电池组10的 S0C〇
[0064] 在步骤S104中,控制器40计算外部充电的处理时间ΔΤρ。处理时间ΔΤρ是当电池 组10从当前S0C充电至外部充电完成时的S0C(称为目标值S0C_targ)时耗费的时间。使用在 步骤S103的处理中计算出的值作为当前S0C。目标值S0C_targ是预先设定的。目标值S0C_ targ可作为固定值存储在存储器31中。可通过操作输入单元34来设定目标值S0C_targ。
[0065] 由于外部充电以恒定的电流执行,所以允许通过将电流值与时间(充电时间)相乘 来计算电流积分值,并允许由该电流积分值计算S0C的变化量。S0C的变化量与当前S0C和目 标值S0C_targ之差一致的充电时间是处理时间△ Tp。当用于执行外部充电的电流值被预先 设定时,可以利用上述方法计算处理时间Δ Τρ。
[0066] 在步骤S105中,控制器30判定当前时刻Tc与充电完成时刻Te之间的时间是否比处 理时间△ Tp长。分别在步骤S101和步骤S102的处理中获得当前时刻Tc和充电完成时刻Te。 在步骤S104的处理中计算处理时间ΔΤρ。当当前时刻Tc与充电完成时刻Te之间的时间比处 理时间ΛΤρ长时,控制器30执行图4所示的步骤S110的处理。另一方面,当当前时刻Tc与充 电完成时刻Te之间的时间比处理时间ΛΤρ短或与其相等时,控制器30判定为需要开始外部 充电,并执行步骤S106的处理。
[0067] 在步骤S106中,控制器30开始外部充电。因此,电力从商用电源28供给到电池组 10,并且电池组10的S0C上升。在步骤S107中,控制器30计算在外部充电期间电池组10的 S0C。在步骤S108中,控制器30判定在步骤S107的处理中计算出的S0C是否比目标值S0C_ targ高或与其相等。
[0068] 当电池组10的S0C比目标值S0C_targ低时,控制器30继续外部充电,并返回步骤 S107的处理。另一方面,当电池组10的S0C比目标值S0C_targ高或与其相等时,控制器30在 步骤S109中通过控制充电器26的操作来完成外部充电。
[0069] 当通过步骤S106至步骤S109的处理执行外部充电时,可以调节电池组10的温度 Kb。即使当当前时刻Tc与充电完成时刻Te之间的时间比处理时间ΔΤρ短或与其相等时,也 允许从商用电源28供给到电池组10的电力的一部分根据例如外部充电的实际进展而供给 到温度调节装置41。因此,可以通过操作温度调节装置41来调节电池组10的温度Kb。
[0070] 当控制器30从图3中的步骤S105的处理转入图4中的步骤S110的处理时,控制器30 判定为可以在执行外部充电的同时调节电池组10的温度Kb。当当前时刻Tc与充电
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