专利名称：充电/放电控制设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及控制安装在具有发动机的混合动力电动车辆(HEV)或插入式混合动力电动车辆(PHEV)中的电池(例如，高压电池)的充电/放电的技术。
背景技术：
混合动力电动车辆或者插入式混合动力电动车辆使用来自电池的电力，以通过驱动起动电机使发动机启动，所以电池的状态(充电状态(State of Charge, S0C)、温度、电压等)对发动机启动特性影响很大。另外，在能够再生制动的混合动力电动车辆和插入式混合动力电动车辆中，在再生发电时的制动能力取决于电池的状态。因此，在这种混合动力电动车辆和插入式混合动力电动车辆中，协调再生制动等昂贵且复杂的系统成为必需。此外，当电池温度为低温时，或者当S OC低时，电池的放电电量显著下降。因此，为了当电池温度为低温时或者当SOC低时保证发动机启动能力，混合动力电动车辆必须安装大容量电池。本文中的专利文献I中公开的技术通过充电器控制电池的充电/放电，使得在电动车辆或插入式电动车辆中在所有时间都确保伴随再生制动的制动力。现有技术文献_7] 专利文献
专利文献 I JP 2001-36070A
发明内容
_9] 发明要解决的问题在这点上，在车辆安装的发动机等(S卩，由来自电池的电力驱动的电动机)开始运转时,必须由电池电力启动混合动力电动车辆或插入式混合动力电动车辆。然而，专利文献I中公开的技术可以在应用于混合动力电动车辆或插入式混合动力电动车辆时确保制动力，但是电池电力可能不足以启动发动机。也就是说，专利文献I中公开的技术可能无法实现确保伴随再生发电的制动力和发动机启动。因此，本发明的目的是能够实现确保伴随再生发电的制动力和发动机启动。用于解决问题的方案为了解决该问题，根据本发明的一方面，提供一种充电/放电控制设备，其用于控制车辆中的电池的充电/放电，所述车辆具有:第一电动机，其连接到内燃机以启动所述内燃机并且被所述内燃机驱动以进行发电；电池，其用于存储来自所述第一电动机的电力；以及第二电动机，其连接到驱动轮以利用来自所述第一电动机或所述电池的电力驱动所述驱动轮，并且在所述驱动轮处产生制动力以用于再生发电，所述充电/放电控制设备包括:温度检测单元，其用于检测所述电池的温度；soc检测单元，其用于检测所述电池的充电状态；存储单元，其用于存储:第一映射，该第一映射为，电池温度与能够在该电池温度进行再生发电的目标SOC的对应关系，以及第二映射，该第二映射为，电池温度与能够在该电池温度启动所述内燃机的目标SOC的对应关系；以及充电/放电控制单元，其用于根据所述第一映射或所述第二映射获取与由所述温度检测单元检测到的电池温度相对应的目标S0C，并且控制充电/放电，使得由所述SOC检测单元检测到的SOC与所获取的目标SOC —致。上述充电/放电控制设备可以进一步包括内燃机启动禁止单元，该内燃机启动禁止单元用于在低SOC时禁止所述内燃机启动，其中所述内燃机启动禁止单元可以根据所述第一映射或所述第二映射获取与由所述温度检测单元检测到的电池温度相对应的目标S0C,并且当通过所述充电/放电控制进行充电而使得由所述SOC检测单元检测到的SOC与所获取的目标SOC —致时，可以允许所述内燃机启动。在上述充电/放电控制设备中，在所述第一映射和所述第二映射之间可以存在具有所述第一映射的目标SOC大于所述第二映射的目标SOC的关系的部分，所述存储单元进一步存储第三映射，该第三映射为，电池温度与小于所述第一映射的目标SOC且大于第二映射的目标SOC的目标SOC的对应关系，并且所述充电/放电控制单元可以控制充电/放电以根据所述第三映射获取与由所述温度检测单元检测到的所述电池温度相对应的目标S0C,当由所述SOC检测单元检测到的SOC小于所述第一映射的目标SOC且大于所述第二映射的目标SOC时，使得所述SOC检测单元检测到的SOC与所获取的目标SOC —致。在上述充电/放电控制设备中，所述第一映射和所述第二映射可以交叉，使得在所述电池温度低的第一温度区域内，所述第一映射的目标SOC小于所述第二映射的目标S0C，并且在所述电池温度高于所述第一温度区域的第二温度区域内，所述第一映射的目标SOC大于所述第二映射的目标S0C，并且 所述第三映射为，所述第二温度区域的电池温度与小于所述第一映射的目标SOC且大于所述第二映射的目标SOC的目标SOC的对应关系。发明效果根据本发明的一方面，通过根据能够进行再生发电的第一映射和能够启动内燃机的第二映射控制充电/放电，可以实现伴随再生发电的有保证的车辆制动力和内燃机的启动。根据本发明的一方面，当仅使用内燃机驱动第一电动机和对电池充电时，可以在低SOC时禁止内燃机启动以防止电池恶化。因此，根据本发明的一方面，可以在低SOC时降低允许内燃机启动的频率并且降低电池的恶化。根据本发明的一方面，当由SOC检测单元检测到的SOC取第一映射的目标SOC和第二映射的目标SOC之间的值时，可以使用第三映射，并且在使用对于再生发电和内燃机启动具有额外余量的目标SOC作为控制目标的同时控制充电/放电。根据本发明的一方面，当电池温度相对高并且由SOC检测单元检测到的SOC取第一映射的目标SOC和第二映射的目标SOC之间的值时，可以使用第三映射并且在使用对于再生发电和内燃机启动具有额外余量的目标SOC作为控制目标的同时控制充电/放电。另夕卜，根据本发明的一方面，当电池温度相对低并且由SOC检测单元检测到的SOC取第一映射的目标SOC和第二映射的目标SOC之间的值时，可以使用第二映射并且在使用能够启动内燃机的目标SOC作为控制目标的同时控制充电/放电。因此，根据本发明的一方面，可以确保在低电池温度时趋向于不充分的发动机启动。结果，根据本发明的一方面，例如，可以减小电池的尺寸，同时确保必要的性能。
图1是示出本实施方式的串联式混合动力电动车辆的系统配置的视图；图2是示出车辆控制器的配置实例的视图；图3是示出电池保护控制的处理内容的一个实例的流程图；图4是示出充电模式时最佳充电控制的处理内容的一个实例的流程图；图5是示出第一目标SOC计算映射和第二目标SOC计算映射的一个实例的视图；图6是用于说明当检测到的SOC处于区域B时的充电控制的视图；图7是用于说明当检测到的SOC处于区域C时的充电控制的视图；图8是用于说明当检测到的SOC处于区域D时的充电控制的视图；图9是用于说明当检测到的SOC处于区域A时的充电控制的视图；图10是示出睡眠模式的一个处理实例的流程图；图11是示出就绪状态时的最佳充电控制的处理内容的一个实例的流程图；以及图12是示出最佳充电控制时的时序图的一个实例的视图。附图标记说明I混合动力电动 车辆4驱动用电动机6电池组7发电机8发动机20车辆控制器21电池保护控制单元22充电/放电控制单元23存储单元23a第一目标S OC计算映射23b第二目标SOC计算映射23c第三目标SOC计算映射34电池状态检测单元
具体实施例方式下面参照附图描述本发明的实施方式。本实施方式是串联式混合动力电动车辆。(配置)图1是示出作为电动车辆的串联式混合动力电动车辆(在下文中简称为“混合动力电动车辆”)I的系统配置的一个实例的视图。该混合动力电动车辆I是插入式混合动力电动车辆，其能够用商用电源对车辆上安装的电池组6充电。如图1中所示，混合动力电动车辆I设置有:驱动用电动机4，其连接到前后轮2、3中的前轮(驱动轮)2并且除了作为驱动源以外还起到发电机的作用；逆变器5，其进行驱动该驱动用电动机4的控制；电池组(特别是高压电池)6，其是二次电池；发电机7，其连接到发动机8以对电池组6充电并且还起到起动电机的作用；发动机(特别是内燃机)8，其用于驱动发电机7 ;以及车辆控制器20，其控制驱动用电动机4、逆变器5、发电机7和发动机8。此外，混合动力电动车辆I设置有充电单元30，充电单元30通过外部电源100对电池组6充电。充电单元30设置有:充电器31，其将输入给它的电力提供给电池组6以对电池组6充电；充电电缆32，其可以连接到充电器31和外部电源100，并且可以连接充电器31与外部电源100 ;充电控制单元33，其控制充电器31 ;以及电池状态检测单元34，其可以检测电池组6的状态。在此，“电池组6的状态”包括例如温度、电压、电流和SOC (充电状态)的值。另夕卜，充电电缆32设置有:端子32a，其可以连接到外部电源100的输出端子101 ;以及端子32b，其可以连接到充电器31的输入端子31a。当检测到充电电缆32将充电器31与外部电源100相连时，充电控制单元33处于通过来自外部电源100的电力对电池组6充电的充电模式。该充电控制单元33与车辆控制器20通信以交换信息并且以协作的方式工作。此外，混合动力电动车辆I设置有:散热器13，其通过冷却液输出管11和冷却液输入管12与发动机8连通,并且冷却发动机冷却液；水泵14,其设置在冷却液输出管11的路径上，并且使发动机冷却液循环；以及电加热器15，其设置在冷却液输入管12的路径上以加热发动机冷却液。在此，电加热器15例如是PTC加热器。电加热器15利用电池组6作为电源工作，从而加热要被引入到发动机8的发动机冷却液。另外，混合动力电动车辆I设置有:车辆上安装的电负载(例如，12V负载)16 ;用于驱动电负载16的低压电池17 ;以及用于将来自电池组6的电压转换为该低压电池的电压的DC-DC转换器18。
接下来，说明由车辆控制器20进行的控制的实例。在此，车辆控制器20例如是设置有微计算机及其外围电路的ECU (电子控制单元)。例如，车辆控制器20由CPU、ROM、RAM等配置而成。此外，ROM存储用于实现各种处理的一个或多个程序。CPU根据存储在ROM中的一个或多个程序运行各种处理。这种车辆控制器20使用来自电池组6的电力作为驱动源驱动该驱动用电动机4并且使前轮2转动，从而驱动该车辆。此外，在减速时，车辆控制器20以前轮2的转动来驱动该驱动用电动机4并且使驱动用电动机4起到用于再生制动的发电机的作用。这使混合动力电动车辆I产生制动力，将动能存储为电能，并且对电池组6充电。另外，车辆控制器20使发动机8驱动发电机7，从而对电池组6充电。此外，车辆控制器20利用来自电池组6的电力使发电机7作为驱动用电动机工作，从而使发动机8转动(行驶)。此外，当电池组6的电池电压等于或低于某一恒定电压时，车辆控制器20禁止通过驱动发电机7作为起动电机进行的发动机8的启动，并且通过电池保护控制来保护电池组6。此外，在充电模式时，车辆控制器20通过最佳充电控制将电池组6的SOC设置为最佳值。此外，即使当就绪状态时，车辆控制器20通过最佳充电控制使电池组6的SOC处
于最佳值。
图2是示出用于实现上述电池保护控制和最佳充电控制的车辆控制器20的配置实例的视图。如图2中所示，车辆控制器20设置有:用于进行电池保护控制的电池保护控制单元21 ;用于进行最佳充电控制或者其它充电/放电控制的充电/放电控制单元22 ;以及其中存储有各种数据的存储单元23。存储单元23例如是上述R0M、RAM等。该存储单元23存储稍后描述的第一至第三目标SOC计算映射23a、23b和23c。图3是示出由电池保护控制单元21进行的电池保护控制的处理内容的一个实例的流程图。如图3中所示，首先，在步骤S 1，电池保护控制单元21判断由电池状态检测单元34检测到的电池电压V是否等于或低于电池放电下限电压Vth。在此，“电池放电下限电压Vth”例如是根据实验、经验或理论设定的值。此外，电池放电下限电压Vth例如是根据电池温度设定的。例如，电池温度越低，电池放电下限电压Vth被设定得越大。对于步骤SI，当电池保护控制单元21判断为电池电压V等于或低于电池放电下限电压Vth (V SVth)时，处理前进到步骤S2。此外，当车辆控制器20判断为电池电压V大于电池放电下限电压Vth(V > Vth)时，图3中所示的处理结束。混合动力电动车辆I利用电池保护控制单元21进行的电池保护控制，防止电池电压过低，并且防止通过电池组6提供的电力驱动发电机7以启动发动机8这一事实引起的电池组6恶化。接下来，说明充电/放电控制单元22在充电模式时进行的最佳充电控制。图4是示出最佳充电控制的处理内容的一个实例的流程图。如图4中所示，首先，在步骤S21，充电/放电控制单元22判断充电器31和外部电源100是否通过充电电缆32相连接。例如，当检测到充电器31的输入端子31a与充电电缆32的端子32b相连并且外部电源100的输出端子101与充电电缆32的端子32a相连时，充电/放电控制单元22判断为充电器31和外部电源100通过充电电缆32相连。当充电/放电控制单元22判断为充电器31与外部电源100通过充电电缆32相连时，处理前进到步骤S22。在步骤S22，充电/放电控制单元22根据电池状态检测单元34的检测值检测SOC (检测到的S0C)和电池温度。接下来，在步骤S23，充电/放电控制单元22根据存储在存储单元23中的第一目标SOC计算映射23a和第二目标SOC计算映射23b计算S0C。在此，第一目标SOC计算映射23a和第二目标SOC计算映射23b 二者是将电池温度与目标SOC相互对应的映射。此外，第一目标SOC计算映射23a是将使得在有制动力时必定再生发电(即，使得制动时的再生电力能够充电)的目标SOC与电池温度相对应的映射。也就是说，第一目标SOC计算映射23a的目标SOC是使得当电池组6的SOC大于该目标SOC时，再生发电变得困难的值。此外，第二目标SOC计算映射23b是将启动发动机时不会失败的目标SOC与电池温度相对应的映射。也就是说，第二目标SOC计算映射23b的目标SOC是使得当电池组6的SOC小于该目标SOC时，发动机8的启动变得困难的值。图5是示出该第一目标SOC计 算映射23a和第二目标SOC计算映射23b的一个实例的视图。
在图5中，第一目标SOC计算映射23a是由黑色菱形标记示出的并且包括电池温度和目标SOC之间关系的映射。此外，在图5中，第二目标SOC计算映射23b是由黑色方块标记示出的并且包括电池温度和目标SOC之间关系的映射。在第一目标SOC计算映射23a中，在电池温度低的温度区域(第一温度区域)，当电池温度变高时，目标SOC变大。如果电池温度超过该低温区域，则无论电池温度如何，目标SOC都成为恒定值。另外，在第二目标SOC计算映射23b中，在电池温度低的温度区域，当电池温度变高时，目标SOC变小。如果电池温度超过该低温区域，则无论电池温度如何，目标SOC都成为恒定值。此外，当电池温度为由第一目标SOC计算映射23a定义的最低温度(_30°C )时，第一目标SOC计算映射23a的目标SOC变为小于第二目标SOC计算映射23b的目标S0C。因此，一般来说，第一目标SOC计算映射23a的目标SOC整体上大于第二目标SOC计算映射23b的目标S0C，但是第一目标SOC计算映射23a和第二目标SOC计算映射23b在电池温度的最低温度附近交叉。在该交叉电池温度(在下文中称为“交叉电池温度”)或以下(第一温度区域中)，第一目标SOC计算映射23a的目标SOC变成小于第二目标SOC计算映射23b的目标SOC。因此，如图5中所示，作为由第一目标SOC计算映射23a和第二目标SOC计算映射23b定义的区域，得到区域A、区域B、区域C和区域D。其中，区域A是在该交叉电池温度以下的电池温度区域(即，第一电池温度)，S0C等于或高于第二目标SOC计算映射23b的目标S0C，并且在高于该交叉电池温度的电池温度区域(即，第二温度区域)，SOC等于或高于第一目标SOC计算映射23a的目标SOC的区域。另外，区域B是在电池温度高于该交叉电池温度并且被第一目标SOC计算映射23a和第二目标SOC计算映射23b包围的区域。此外，区域C是在该交叉电池温度以下的电池温度区域，SOC等于或低于第一目标SOC计算映射23a的目标S0C，并且在高于该交叉电池温度的电池温度区域，SOC等于或低于第二目标SOC计算映射23b的目标SOC的区域。此外，区域D是电池温度低于该交叉电池温度并且被第一目标SOC计算映射23a和第二目标SOC计算映射23b围绕的区域。
·
充电/放电控制单元22参考第一目标SOC计算映射23a和第二目标SOC计算映射23b，并且获取与在步骤S22检测到的电池温度相对应的目标S0C。接下来，在步骤S24，充电/放电控制单元22判断检测到的SOC是否等于或低于在步骤S23根据第一目标SOC计算映射23a计算出的目标S0C，或者检测到的SOC是否等于或低于在步骤S23根据第二目标SOC计算映射23b计算出的目标S0C。当充电/放电控制单元22判断为检测到的SOC等于或低于根据第一目标SOC计算映射23a计算出的目标SOC或者检测到的SOC等于或低于根据第二目标SOC计算映射23b计算出的目标SOC时，处理前进到步骤S25。此外，当充电/放电控制单元22判断为检测到的SOC不等于或不低于根据第一目标SOC计算映射23a计算出的目标SOC或者检测到的SOC不等于或不低于根据第二目标SOC计算映射23b计算出的目标SOC时，处理前进到步骤S26。在步骤S25，充电/放电控制单元22使充电器30对电池组6充电。另外，充电/放电控制单元22使处理前进到步骤S27。在此，充电/放电控制单元22进行充电，使得检测到的SOC达到目标S0C。图6至图8是用于说明充电的视图。
如图6中所示，充电/放电控制单元22进行充电，直到当检测到的SOC处于区域B中时检测到的SOC达到第一目标SOC计算映射23a的目标SOC(图6中虚线所示的目标S0C)。此外，如图7中所示，当检测到的SOC处于区域C中时，充电/放电控制单元22进行充电，使得当检测到的SOC的检测时的电池温度等于或低于该交叉电池温度时，检测到的SOC达到第一目标SOC计算映射23a的目标SOC (图7中的虚线所示的目标S0C)，并且使得当检测到的SOC的检测时的电池温度高于该交叉电池温度时，检测到的SOC达到第二目标SOC计算映射23b的目标SOC(图7中的虚线所示的目标S0C)。此外，如图8中所示，当检测到的SOC处于区域D中时，充电/放电控制单元22进行充电，直到检测到的SOC达到第二目标SOC计算映射23b的目标SOC(图8中虚线所示的目标S0C)。在步骤S26，充电/放电控制单元22将电池组6放电。然后，充电/放电控制单元22使处理前进到步骤S27。在此，充电/放电控制单元22进行放电，使得检测到的SOC达到目标S0C。图9是用于说明该放电的视图。如图9中所示，充电/放电控制单元22进行放电，使得当检测到的SOC的检测时的电池温度等于或低于该交叉电池温度时，检测到的SOC达到第二目标SOC计算映射23b的目标SOC(图9中的虚线所示的目标S0C)。此外，充电/放电控制单元22进行放电，使得当在检测到的SOC的检测时的电池温度高于该交叉电池温度时，检测到的SOC达到第一目标SOC计算映射23a的目标SOC(图9中的虚线所示的目标S0C)。例如，充电/放电控制单元22通过使用车辆上安装的电负载6、电加热器15或充电器31的电阻等或者其它可放电的装置等消耗电池组6的电力并且使电池组6放电。在步骤S27，充电/放电控制单元22判断检测到的SOC是否已经达到目标S0C。也就是说，充电/放电控制单元22判断步骤S25的充电或者步骤S25的放电是否已经完成。当判断出检测到的SOC已经达到目标SOC时(目标SOC =检测到的S0C)，充电/放电控制单元22得知充电或放电已经完成并且使处理前进到步骤S28。此外，当判断为检测到的SOC没有达到目标SOC时(目标SOC古检测到的S0C)，充电/放电控制单元22得知充电或放电还没有完成并且再次从步骤S22进行处理。在步骤S28，充电/放电控制单元22进入睡眠模式。然后，充电/放电控制单元22结束图4中所示的处理。图10是示出睡眠模式下的处理内容的一个实例的流程图。如图10中所示，首先，在步骤S41，充电/放电控制单元22使用定时器测量时间。接下来，在步骤S42，充电/放电控制单元22判断在步骤S41获得的定时器测量值T是否大于预定值Tth。在此，预定值Tth是根据实验、经验或理论设定的值。当判断为定时器测量时间T大于预定值Tth(T > Tth)时，充电/放电控制单元22再次从图4的步骤S22进行处理。反之，当判断为定时器测量时间T为预定值Tth或以下时(T ( Tth)，充电/放电控制单元22再次从步骤S41进行处理。
接下来，说明在就绪状态时充电/放电控制单元22的最佳充电控制。图11是示出最佳充电控制的处理内容的一个实例的流程图。
如图11中所示，首先，在步骤S61，充电/放电控制单元22判断状态是否处于就绪状态。在此，本实施方式的混合动力电动车辆I安装有无钥匙进入系统或者智能钥匙系统。可以操作按钮等而不需要将便携式装置(钥匙)插入点火锁芯，以将车辆设定到就绪状态。通过设定就绪状态，车辆能够行驶。驱动控制器9判断状态是否处于就绪状态。当判断为状态处于就绪状态时，驱动控制器9使处理前进到步骤S62。在步骤S62，充电/放电控制单元22根据电池状态检测单元34的检测值检测SOC (检测到的S0C)和电池温度。接下来，在步骤S63，充电/放电控制单元22以与图4的步骤S23相同的方式参考第一目标SOC计算映射23a和第二目标SOC计算映射23b，并且获得与在步骤S62检测到的电池温度相对应的目标S0C。接下来，在步骤S64，充电/放电控制单元22判断检测到的SOC是否等于或低于在步骤S63根据第一目标SOC计算映射23a计算出的目标S0C，或者检测到的SOC是否等于或低于在步骤S63根据第二目标SOC计算映射23b计算出的目标S0C。当判断为检测到的SOC等于或低于根据第一目标SOC计算映射计算出的目标SOC时，或者当检测到的SOC等于或低于根据第二目标SOC计算映射23b计算出的目标SOC时，充电/放电控制单元22使处理前进到步骤S65。此外，当判断为检测到的SOC不等于或不低于根据第一目标SOC计算映射23a计算出的目标SOC并且不等于或不低于根据第二目标SOC计算映射23b计算出的目标SOC时，充电/放电控制单元22使处理前进到步骤S66。在步骤S65，充电/放电控制单元22通过电池保护控制单元21临时禁止图3中所示的电池保护控制，也就是说，临时解除电池放电下限电压Vth并且利用发电机7启动发动机8以进行充电。此外，充电/放电控制单元22使处理前进到步骤S67。在此，当检测到的SOC处于区域C中时，充电/放电控制单元22以与图4的处理相同的方式进行充电，使得当在检测到的SOC的检测时的电池温度等于或低于该交叉电池温度时，检测到的 SOC达到第一目标SOC计算映射23a的目标S0C。另外，充电/放电控制单元22以与图4的处理相同的方式进行充电，使得当在检测到的SOC的检测时的电池温度高于该交叉电池温度时，检测到的SOC达到第二目标SOC计算映射23b的目标S0C。此外，当检测到的SOC处于区域D中时，充电/放电控制单元22以与图4的处理相同的方式进行充电，使得检测到的SOC达到第二目标SOC计算映射23b的目标S0C。另一方面，当检测到的SOC处于区域B中时，充电/放电控制单元22以与图4的处理不同的方式根据由图5中的单点划线示出的第三目标SOC计算映射23c进行充电(在有些情况下是放电)。在此，第三目标SOC计算映射23c是以与第一和第二目标SOC计算映射23a和23b相同的方式使电池温度和目标SOC相互对应的映射。在该第三目标SOC计算映射23c中，在比该交叉电池温度高的电池温度区域中(第二温度区域)，无论电池温度如何，目标SOC都为第一目标SOC计算映射23a的目标SOC和第二目标SOC计算映射23b的目标SOC之间的值(例如，第一目标SOC计算映射23a的目标SOC和第二目标SOC计算映射23b的目标SOC之间的大致中点或近似平均值，在下文中称为“中点”)。然后，在第三目标SOC计算映射23c中，在电池温度处于低温区域的温度区域(S卩，第一温度区域)，目标SOC为接近第二目标SOC计算映射23b的目标SOC的值。因此，第三目标SOC计算映射23c可被称为主要限定在区域B内的映射。当检测到的SOC处于区域B中时，充电/放电控制单元22进行充电/放电，使得检测到的SOC达到第三目标SOC计算映射23c的目标S0C。在步骤S66，充电/放电控制单元22将电池组6放电。然后，充电/放电控制单元22使处理前进到步骤S67。在此，充电/放电控制单元22以与图4的处理相同的方式进行放电，使得当在检测到的SOC的检测时的电池温度等于或低于该交叉电池温度时，检测到的SOC达到第二目标SOC计算映射23b的目标S0C，并且进行放电，使得当检测到的SOC的检测时的电池温度高于该交叉电池温度时，检测到的SOC达到第一目标SOC计算映射23a的目标S0C。在步骤S67，充电/放电控制单元22判断检测到的SOC是否已经达到目标S0C。在此，当检测到的SOC处于区域B中时，充电/放电控制单元22将目标SOC设定为所述中点SOC (第三SOC计算映射23c的S0C)，并且判断检测到的SOC是否已经达到该目标S0C。当判断为检测到的SOC已经达到目标SOC时(目标SOC =检测到的S0C)，充电/放电控制单元22得知步骤S65的充电(在有些情况下是放电)已经完成或者步骤S66的放电已经完成，并且使处理前进到步骤S68。另外，当判断为检测到的SOC还没有达到目标SOC时(目标SOC古检测到的S0C)，充电/放电控制单元22得知步骤S65的充电(在有些情况下是放电)还没有完成或者步骤S66的放电还没有完成，并且使处理前进到步骤S71。在步骤S68，充电/放电控制单元22判断该车辆是否已经开始行驶。当判断为车辆已经开始行驶时，充电/放电控 制单元22使处理前进到步骤S69。另外，当判断为车辆没有开始行驶时，充电/放电控制单元22再次从步骤S62开始处理。在步骤S69，充电/放电控制单元22进行处理，以不限制来自电池6的驱动电力提供给逆变器5。这使混合动力电动车辆I利用来自电池组6的电力驱动该驱动用电动机4并且使车辆行驶。然后，充电/放电控制单元22使处理前进到步骤S70。在步骤S71，充电/放电控制单元22判断车辆是否已经开始行驶。例如，当车速高于预定车速时，充电/放电控制单元22判断为车辆已经开始行驶。当判断为车辆已经开始行驶时，充电/放电控制单元22使处理前进到步骤S72。另外，当判断为车辆还没有开始行驶时，充电/放电控制单元22再次从步骤S62开始处理。在步骤S72，充电/放电控制单元22调节驱动电力从电池组6向逆变器5的提供。这使混合动力电动车辆I使用该电力使车辆行驶。因此，充电/放电控制单元22驱动发动机8并且使用由发电机7产生的电力驱动该驱动用电动机4，使车辆行驶。此外，充电/放电控制单元22使处理前进到步骤S70。在步骤S70，充电/放电控制单元22控制充电/放电，使得检测到的SOC达到所述中点SOC (即，第三目标SOC计算映射23c的目标S0C)。特别地，当充电/放电控制单元22进行步骤S67的判断处理以通过使处于区域A中的检测到的SOC与第一目标SOC计算映射23a的目标SOC —致而进行放电控制时，充电/放电控制单元22还进行放电，直到检测到的SOC达到所述中点S0C。此外，当充电/放电控制单元22进行步骤S67的判断处理以通过使处于区域C中的检测到的SOC与第二目标SOC计算映射23b的目标SOC —致来进行放电控制时，充电/放电控制单元22还进行充电，直到检测到的SOC达到所述中点S0C。此外，充电/放电控制单元22在进行步骤S67的判断处理时保持充电/放电控制，以通过使处于区域B中的检测到的SOC与所述中点SOC —致而进行充电/放电控制。注意，当通过使由于步骤S67的判断处理而处于区域D中的检测到的SOC与第二目标SOC计算映射23b的目标SOC —致而进行充电控制时，由于所述中点SOC不是定义在区域D中，所以充电/放电控制单元22保持该被充电状态。此外，当通过使由于电池温度等于或低于该交叉电池温度而处于区域C中的检测到的SOC与第一目标SOC计算映射23a的目标SOC —致而进行充电控制时，还可以进一步进行充电，使得检测到的SOC与和相同的电池温度相对应的第二目标SOC计算映射23b的目标SOC —致。
操作、动作等接下来说明车辆控制器20的操作实例。当车辆控制器20判断为充电器31和外部电源100通过充电电缆32相连，并且检测到的SOC等于或低于根据第一目标SOC计算映射23a计算出的目标SOC或者检测到的SOC等于或低于根据第二目标SOC计算映射23b计算出的目标SOC时，车辆控制器20使充电单元30对电池组6充电(步骤S21至步骤S25以及步骤S27)。此外，当车辆控制器20判断为充电器31和外部电源100通过充电电缆32相连，但是检测到的SOC不等于或不低于根据第一目标SOC计算映射23a计算出的目标S0C，并且检测到的SOC不等于或不低于根据第二 SOC计算映射23b计算出的目标SOC时，车辆控制器20使电池组6放电(步骤S21至步骤S24、步骤S26和步骤S27)。此外，当车辆控制器20切换到睡眠模式时，上述充电或放电结束，并且经过预定时间之后，车辆控制器20再次判断检测到的SOC是否为从第一目标SOC计算映射23a计算出的目标SOC或者检测到的SOC是否是从第二目标SOC计算映射23b计算出的目标S0C，并且根据判断结果进行充电或放电(图10和图4)。因此，当车辆控制器20切换到睡眠模式并且从上述充电或放电结束时开始经过了预定时间时，并且当电池温度改变并且因此检测到的SOC与第一目标SOC计算映射23a或第二目标SOC计算映射23b的目标SOC不一致时，车辆控制器20根据检测到的SOC所处的区域A、B、C或D (图4)进行充电或放电。此外，当车辆控制器20判断为状态为就绪状态(即，能够行驶的状态)，并且检测到的SOC等于或低于根据第一目标SOC计算映射23a计算出的目标S0C，或者检测到的SOC为根据第二目标SOC计算映射23b计算出的目标SOC时，车辆控制器20临时禁止电池保护控制，并且使发电机7启动发动机8并且进行充电(步骤S61至步骤S65和步骤S67)。此外，当车辆控制器20判断为状态为就绪状态时，但是检测到的SOC不等于或不低于根据第一目标SOC计算映射23a计算出的目标SOC并且检测到的SOC不等于或不低于根据第二目标SOC计算映射23b计算出的目标SOC时，车辆控制器20使电池组6放电(步骤S61至步骤S64、步骤S66和步骤S67)。此外，当车辆控制器20检测到上述充电或放电完成并且车辆正在行驶时，车辆控制器20利用来自电池组6的电力驱动该驱动用电动机4以使车辆行驶(步骤S67、步骤S71和步骤S72)。另一方面，当车辆控制器20检测到在上述充电或放电完成之前车辆正在行驶时，车辆控制器20驱动发动机8，并且利用由发电机7产生的电力驱动该驱动用电动机4以使车辆行驶(步骤S67至步骤S69)。之后，在利用来自电池组6的电力或者由发电机7产生的电力驱动该驱动发电机4使车辆行驶时，车辆控制器20控制充电/放电，使得检测到的SOC达到所述中点SOC (步骤S70)。此外，图12示出最佳充电控制时的时序图的实例。如图12中所示，当车辆控制器20检测到连接到充电器31 ( S卩，充电器31与外部电源100相连这一事实)时(时间tl)，车辆控制器20检测SOC和电池温度(时间t2)。然后，车辆控制器20根据电池温度以及第一和第二目标SOC计算映射23a和23b计算目标S0C，并且根据计算出的目标SOC和检测到的SOC开始充电(时间t3)。因此，从时间t3开始，电池组6的SOC增加。接下来，当充电完成时(目标SOC =检测到的S0C)(时间t4)，车辆控制器20切换到睡眠模式。在本实例中，在睡眠模式周期期间，在时间t5，电池温度开始下降。另外，当睡眠模式结束时(时间t6)，车辆控制器20再次检测SOC和电池温度(时间t7)。此外，车辆控制器20根据电池温度以及第一和第二目标SOC计算映射23a和23b计算目标S0C，根据计算出的目标SOC和检测到的SOC开始放电(时间t8)。这从时间t8开始降低电池组6的S0C。此外，当放电完成时(目标SOC =检测到的S0C)，车辆控制器20再次切换到睡眠模式(时间t9)。在本实例中，在该睡眠模式周期期间，在时间tlO，电池温度开始增加。然后，当睡眠模式结束时(时间til)，车辆控制器20再次检测SOC和电池温度(时间tl2)。随后，车辆控制器20根据电池温度以及第一和第二目标SOC计算映射23a和23b计算目标S0C，并且根据计算出的目标SOC和检测到的SOC开始充电(时间tl3)。这从时间tl3开始增加电池组6的S0C。然后，当充电完成时(目标SOC =检测到的S0C)(时间tl4)，车辆控制器20切换到睡眠模式。随后，当车辆控制器20不再连接到充电器31时(时间tl5)，混合动力电动车辆I进入被忽视状态。之后，当检测到就绪状态时(时间tl6)，车辆控制器20检测SOC和电池温度(时间tl7)。然后，车辆控制器20根据电池温度以及第一和第二目标SOC计算映射23a和23b计算目标S0C，并且根据计算出的目标SOC和检测到的SOC开始充电(时间tl8)。这从时间tl8开始增加电池组6的SOC0另外，当充电完成时(目标SOC =检测到的S0C,时间tl9)，车辆控制器20根据电池温度和第三目标SOC计算映射23c计算目标S0C，并且根据计算出的目标SOC和检测到的SOC以所述中点SOC作为控制目标开始放电(t20)。这从时间t20开始降低电池组6的S0C。当检测到的SOC达到目标SOC(所述中间S0C)时(时间t21)，车辆控制器20结束放电。在本实施方式中，通过上述方式，车辆控制器20不仅具有考虑到再生发电而设定的并且是用于根据电池温度计算目标SOC而设定的第一目标SOC计算映射23a，而且还具有考虑到发动机8的启动性能而设定的(使发动机8能够可靠地启动)并且是用于根据电池温度计算目标SOC而设定的第二目标SOC计算映射23b。此外，车辆控制器20根据第一和第二目标SOC计算映射23a计算 目标S0C，并且根据计算出的目标SOC作为控制目标进行充电/放电控制。例如，在有些情况下，电池组6的电池温度变低，或者电池组6长时段被忽视，并因此电池组6的SOC可能变得不足。在此情况下，当驾驶者将车辆设定为就绪状态(即，在开始行驶之前)并尝试启动发动机8时(当发动机8被启动以由发动机8的热量进行必须的加热时)，该车辆也许不能启动发动机8。与此相反，在本实施方式中，车辆控制器20以根据考虑到发动机8的启动性能设定的第二目标SOC计算映射23b计算出的目标SOC作为控制目标，控制充电/放电，这样可以防止发动机不能启动。另外，在本实施方式中，当在充电或放电完成之后车辆开始行驶时，车辆控制器20利用电池组6的电力驱动该驱动用电动机4，并且使车辆行驶。另一方面，当在充电或放电完成之前车辆开始行驶时，车辆控制器20驱动发动机8并且利用由发电机7产生的电力驱动该电动机4以使车辆行驶。因此，在本实施方式中，可以防止由于在充电或放电完成之前电池组6的电力被消耗而造成的电池组6的SOC急剧下降。实施方式的变形本实施方式还可以应用于不使用商用电源对车辆上安装的电池组6充电的混合电动车辆I (即，不是插入式混合动力电动车辆的混合动力电动车辆)。在此情况下，混合动力电动车辆I在图11中所示的就绪状态时只进行最佳充电控制。此外，在本实施方式中，当检测到的SOC处于区域B中时，还可以不使用第三目标SOC计算映射23c进行充电/放电控制。在此情况下，只要不通过该驱动用电动机4的驱动等使该电池组充电或放电，电池组6的SOC就保持在区域B中。
此外，在本实施方式中，可以通过充电控制单元33代替车辆控制器20进行充电模式时的最佳充电控制。此外，在本实施方式中，发电机7例如构成第一电动机。另外，驱动用电动机4例如构成第二电动机。此外，电池状态检测单元34例如构成温度检测单元和SOC检测单元。此外，电池保护控制单元21 (车辆控制器20的一个功能)例如构成内燃机启动禁止单元。此外，尽管具体说明了本发明的实施方式，但是本发明的范围不局限于所示出的和所描述的示例性实施方式，并且包括带来与本发明意图实现的有益效果的所有实施方式。此外，本发明的范围不局限于权利要求1中限定的本发明的特征的组合，并且可以由所公开的所有特征当中的特定特征的期望组合来限定。
权利要求
1.一种充电/放电控制设备，其用于控制车辆中的电池的充电/放电，所述车辆具有:第一电动机，其连接到内燃机以启动所述内燃机并且被所述内燃机驱动以进行发电；电池，其用于存储来自所述第一电动机的电力；以及第二电动机，其连接到驱动轮，以利用来自所述第一电动机或所述电池的电力驱动所述驱动轮，并且在所述驱动轮处产生制动力以用于再生发电， 所述充电/放电控制设备包括: 温度检测单元，其用于检测所述电池的温度； SOC检测单元，其用于检测所述电池的充电状态； 存储单元，其用于存储:第一映射，该第一映射为，电池温度与能够在该电池温度进行再生发电的目标SOC的对应关系；以及第二映射，该第二映射为，电池温度与能够在该电池温度启动所述内燃机的目标SOC的对应关系；以及 充电/放电控制单元 ，其用于根据所述第一映射或所述第二映射获取与由所述温度检测单元检测到的电池温度相对应的目标S0C，并且用于控制充电/放电，使得由所述SOC检测单元检测到的SOC与所获取的目标SOC —致。
2.根据权利要求1所述的充电/放电控制设备，进一步包括内燃机启动禁止单元，该内燃机启动禁止单元用于在低SOC时禁止所述内燃机启动， 其中所述内燃机启动禁止单元根据所述第一映射或所述第二映射获取与由所述温度检测单元检测到的电池温度相对应的目标S0C，并且当通过所述充电/放电控制进行充电而使得由所述SOC检测单元检测到的SOC与所获取的目标SOC —致时，允许所述内燃机启动。
3.根据权利要求1所述的充电/放电控制设备，其中 在所述第一映射和所述第二映射之间存在具有所述第一映射的目标SOC大于所述第二映射的目标SOC的关系的部分， 所述存储单元进一步存储第三映射，该第三映射为，电池温度与小于所述第一映射的目标SOC且大于第二映射的目标SOC的目标SOC的对应关系，并且 所述充电/放电控制单元控制充电/放电以根据所述第三映射获取与由所述温度检测单元检测到的所述电池温度相对应的目标S0C，当由所述SOC检测单元检测到的SOC小于所述第一映射的目标SOC且大于所述第二映射的目标SOC时，使得所述SOC检测单元检测到的SOC与所获取的目标SOC —致。
4.根据权利要求3所述的充电/放电控制设备，其中 所述第一映射和所述第二映射交叉，使得在所述电池温度低的第一温度区域内，所述第一映射的目标SOC小于所述第二映射的目标S0C，并且在所述电池温度高于所述第一温度区域的第二温度区域内，所述第一映射的目标SOC大于所述第二映射的目标S0C，并且 所述第三映射为，所述第二温度区域的电池温度与小于所述第一映射的目标SOC且大于所述第二映射的目标SOC的目标SOC的对应关系。
全文摘要
一种混合动力电动车辆(1)具有电池状态检测单元，其用于检测电池组的温度和SOC；存储单元，其用于存储第一目标SOC计算映射，该第一目标SOC计算映射为，电池温度与能够在该电池温度进行再生发电的目标SOC的对应关系，以及第二目标SOC计算映射，该第二目标SOC计算映射为，电池温度与能够在该电池温度启动内燃机的目标SOC的对应关系；以及充电/放电控制单元，其用于根据第一目标SOC计算映射或第二SOC计算映射获取与检测到的电池温度相对应的目标SOC，以控制充电/放电，使得检测到的SOC与所获取的目标SOC一致。
文档编号H02J7/00GK103248085SQ20131000048
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月4日 优先权日2012年2月3日
发明者尾藤诚二 申请人:铃木株式会社