馬達驅動的車輛和車輛中的二次電池的充放電控制方法
【技術領域】
[0001 ] 發明涉及由馬達驅動的車輛和設置在車輛中的二次電池的充放電控制方法。
【背景技術】
[0002]通常，已知的技術是，在設置有用于向馬達供應電力的二次電池的車輛中，二次電池的充放電被控制以便將二次電池的蓄電量(S0C:荷電狀態)保持在預定的上限值和預定的下限值之間。車輛是例如燃料電池車輛、混合動力車輛等。根據該技術，為了在制動車輛時更有效率地獲得再生能量，已知一種驅動控制裝置，其指定了具有預定高度差異并且存在于車輛的行駛路徑上的下降區(descent zone)，并且其在車輛行駛在因此指定的區中時擴大了上限值和下限值之間的管理寬度(management width)(日本專利申請公開2005-160269 號(JP2005-160269A))。
[0003]然而，對于控制二次電池充放電的技術有進一步提高的空間。例如，在像JP2005-160269 A—樣改變二次電池的蓄電量(SOC)的管理寬度時，必要的是與管理寬度的改變一起，改變受管理寬度影響的驅動控制裝置的其它部分的設定，從而導致控制復雜化這樣的問題。另外，例如在JP 2005-160269 A中，沒有充分考慮當使車輛的當前動能再生時獲得的再生能量。
【發明內容】
[0004]在以下方面能夠實現發明。
[0005](I)根據發明的一個方面，提供了通過馬達驅動的車輛。車輛包括:構造成將電力供應到馬達的二次電池；構造成將在制動車輛時回收的再生電力供應到二次電池的電力再生部；構造成檢測二次電池的蓄電量的蓄電量檢測部；和構造成控制二次電池的充放電的控制部，并且控制部被構造成估計車輛獲得的再生電力，并且估計與在將所估計的再生電力供應到二次電池時的蓄電量的增加量對應的預期蓄電增加量，以便從所估計的預期蓄電增加量和通過蓄電量檢測部檢測到的實際蓄電量的總和計算虛擬蓄電量，并且控制部基于虛擬蓄電量執行二次電池的充放電。根據該構造，能夠考慮在使車輛的動能再生時的二次電池的預期蓄電增加量，執行二次電池的充放電控制。例如，在能夠預期由于再生電力，二次電池的蓄電量增加的情況下，與不能預期增加的情況相比，能夠抑制充電。這使得能夠減小隨后回收再生電力時，由于二次電池的飽和的再生電力的棄置量，從而使得能夠提高動能的回收效率。另外，在能夠預期由于再生電力，二次電池的蓄電量增加的情況下，與不能預期增加的情況相比，能夠更積極地放電。因此，在該構造被應用到燃料電池車輛或混合動力車輛的情況下，當從二次電池到馬達的電力供應量增加時，能夠抑制通過燃料電池或發動機的發電，并且實現燃料效率的提高。另外，根據該構造，由于改變蓄電量的上限值和下限值之間的管理寬度是不必要的，與改變管理寬度的情況相比，控制被更容易地執行。另夕卜，由于未改變蓄電量的上限值和下限值之間的管理寬度，能夠將現有映射作為用于充放電的控制映射自身。
[0006](2)在前面提到的方面的車輛中，控制部可被構造成確定所估計的預期蓄電增加量是否大于預期蓄電增加量的預定的上限值，并且當所估計的預期蓄電增加量大于預期蓄電增加量的上限值時，控制部可被構造成從預期蓄電增加量的上限值和實際蓄電量的總和計算虛擬蓄電量。根據該構造，能夠抑制由于所估計的預期蓄電增加量和實際獲得的由于回收能量的蓄電量的增加量之間的偏差的過度的SOC減小和二次電池的劣化。
[0007](3)前面提到的方面的車輛可進一步包括能夠將電力供應到馬達和二次電池的電力產生部，而且控制部可被構造成通過使用電力產生部執行二次電池的充電，并且執行將要從二次電池和電力產生部供應到馬達的各自電力的控制。根據該構造，能夠容易地執行二次電池的充放電。
[0008](4)前面提到的方面的車輛可進一步包括構造成檢測車輛的速度的速度檢測部，而且控制部可被構造成通過使用由速度檢測部檢測到的車速，估計在通過電力再生部再生與速度對應的車輛的動能時獲得的電力，作為車輛獲得的再生電力，并且控制部可被構造成執行二次電池的充放電以便虛擬蓄電量在虛擬蓄電量的預定上限值和預定下限值之間。根據該構造，能夠從車速估計在車輛的動能被再生時的二次電池的預期蓄電增加量。另外，能夠基于虛擬蓄電量容易地執行二次電池的充放電控制。
[0009](5)發明的另一方面提供了設置在車輛中的二次電池的充放電控制方法。控制方法被構造用于執行:檢測二次電池中的蓄電量；估計車輛獲得的再生電力；估計與在所估計的再生電力被供應到二次電池時的蓄電量的增加量對應的預期蓄電增加量；從檢測到的實際蓄電量和所估計的預期蓄電增加量的總和計算虛擬蓄電量；并且基于虛擬蓄電量執行二次電池的充放電。根據該構造，能夠考慮在車輛的動能被再生時的二次電池的預期蓄電增加量，來執行二次電池的充放電控制，從而使得能夠提高動能的回收效率。另外，在將該構造應用到燃料電池車輛或混合動力車輛的情況下，能夠實現燃料效率的提高。另外，根據該構造，與改變蓄電量的管理寬度的情況相比，控制被更容易地執行，并且能夠將現有映射作為用于充放電的控制映射自身。
[0010]注意發明能夠以各種各樣的方面被實現。例如，能夠以設置在諸如燃料電池車輛、混合動力車輛和電動車輛的車輛中的二次電池的控制裝置的形式實現發明。
【附圖說明】
[0011]發明的示例性實施例的特征、優點和技術與工業意義將參照附圖在下文描述，其中相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中:
[0012]圖1是示出根據第一實施例的燃料電池車輛的構造的示意圖；
[0013]圖2是描述通過控制裝置的SOC校正控制的流程圖；
[0014]圖3是描述SOC校正控制映射的視圖
[0015]圖4是描述二次電池輔助控制映射的視圖；
[0016]圖5是例示燃料電池中發電效率和輸出電壓之間關系的說明視圖；
[0017]圖6是描述根據第二實施例的SOC校正控制映射的視圖；
[0018]圖7是描述根據第二實施例的二次電池輔助控制映射的視圖；
[0019]圖8是描述變型的SOC校正控制映射的視圖。
【具體實施方式】
[0020]A.第一實施例:
[0021]圖1是示出第一實施例中的燃料電池車輛10的構造的示意圖。燃料電池車輛10包括燃料電池110、FC升壓轉換器120、功率控制單元(P⑶)130、馬達136、空氣壓縮機(ACP) 138、車速檢測部139、二次電池140、S0C檢測部142、FC輔助裝置150、空調裝置160、控制裝置180和車輪WL。燃料電池車輛10通過由從燃料電池110和二次電池140供應的電力驅動馬達136行駛。
[0022]燃料電池110是固體高分子燃料電池，該固體高分子燃料電池被構造為通過接收作為反應氣體的氫氣和氧氣來發電。注意，燃料電池110不限于固體高分子燃料電池，而且各種各樣類型的燃料電池能夠被采用作為燃料電池110。燃料電池110經由FC升壓轉換器120連接到高壓直流線路DCH，并且經由高壓直流線路DCH與包括在P⑶130中的馬達驅動器連接。FC升壓轉換器120將燃料電池110的輸出電壓VFC升壓成在馬達驅動器132中可用的高壓VH。
[0023]馬達驅動器由三相逆變器電路構成，并且連接到馬達136。馬達驅動器132將從燃料電池110經由FC升壓轉換器120供應的輸出電力和從二次電池