УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИКИ АККУМУЛЯТОРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2015 года по МПК B60W10/26 B60L3/00 H01M10/48 H02J7/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству диагностики аккумулятора транспортного средства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Среди устройств диагностики, которые диагностируют аккумуляторную батарею, установленную в электрическом транспортном средстве, известно устройство, которое представляет множество планов управления для увеличения времени работы от аккумулятора на основе диагностической информации, которая включает в себя условия эксплуатации аккумулятора, и, которая обновляет управляющую информацию транспортного средства таким образом, что управляющая информация транспортного средства соответствует плану управления, выбранному пользователем (PTL 1).

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

PTL 1. Публикация не прошедшей экспертизу японской заявки на патент № 2010-119223.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Тем не менее, вышеописанное устройство диагностики согласно предшествующему уровню техники имеет такую проблему, что хотя увеличивается время работы от аккумулятора, представляется план управления, который накладывает ограничения для пользователя, и в силу этого снижается ценность наличия транспортного средства.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы подавлять как ухудшение характеристик аккумулятора, так и снижение ценности наличия транспортного средства.

В настоящем изобретении, в случае диагностики статистики состояния использования аккумулятора и представления меры подавления ухудшения характеристик аккумулятора, представление альтернативной меры подавления запрещается, если альтернативная мера подавления для фактора, обуславливающего ухудшение характеристик, не удовлетворяет критерию представления, и за счет этого решается вышеописанная задача.

Согласно настоящему изобретению, даже если существует альтернативная мера подавления для фактора, обуславливающего ухудшение характеристик, альтернативная мера подавления не представляется, если она не удовлетворяет критерию представления. Таким образом, ухудшение характеристик аккумулятора может подавляться без снижения ценности наличия транспортного средства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 является блок-схемой, изображающей систему диагностики аккумулятора транспортного средства, к которой применяется вариант осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 является схемой, изображающей взаимосвязь между основными факторами, обуславливающими ухудшение характеристик аккумулятора, факторами, связанными с использованием пользователем, и мерами подавления ухудшения характеристик аккумулятора, которые должны быть представлены, которые применяются к устройству диагностики аккумулятора транспортного средства на фиг.1.

Фиг.3 является блок-схемой последовательности операций способа, изображающей процесс, выполняемый посредством устройства диагностики аккумулятора транспортного средства на фиг.1.

Фиг.4 является схемой, изображающей пример мер подавления ухудшения характеристик аккумулятора (таблицы рекомендаций по работе аккумулятора), выводимых из устройства диагностики аккумулятора транспортного средства на фиг.1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Далее в этом документе, описывается вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

Фиг.1 является блок-схемой, изображающей систему диагностики аккумулятора транспортного средства, к которой применяется вариант осуществления настоящего изобретения, и является системой диагностики, которая диагностирует статистику состояния использования аккумуляторной батареи, установленной в электрическом транспортном средстве, который использует только электродвигатель или двигатель-генератор в качестве источника приведения в движение, или в гибридном транспортном средстве, которое использует электродвигатель или двигатель-генератор и двигатель внутреннего сгорания в качестве источника приведения в движение, и которая представляет меру подавления ухудшения характеристик аккумулятора. V обозначает транспортное средство, а 1 обозначает устройство диагностики.

Аккумуляторная батарея V1 является ионно-литиевой аккумуляторной батареей или никель-гидридной аккумуляторной батареей, которая подает мощность, главным образом, в электродвигатель-генератор V3 для приведения в движение транспортного средства. Аккумуляторная батарея V1 может подавать мощность в установленное в транспортном средстве устройство, отличное от электродвигателя-генератора V3 для приведения в движение транспортного средства, например в обогреватель кондиционера, приводной электродвигатель компрессора и электрическое устройство. Мощность постоянного тока аккумуляторной батареи V1 преобразуется в мощность переменного тока посредством инвертора V2 и подается в электродвигатель-генератор V3 для приведения в движение транспортного средства, который является электродвигателем трехфазного переменного тока. Когда электродвигатель-генератор V3 для приведения в движение транспортного средства переключается на режим рекуперации, мощность переменного тока, сгенерированная посредством электродвигателя-генератора V3 для приведения в движение транспортного средства, преобразуется в мощность постоянного тока посредством инвертора V2 и хранится в аккумуляторной батарее V1.

Состояние заряда (SOC) аккумуляторной батареи V1 детектируется посредством контроллера V4 аккумулятора и выводится в контроллер V5 транспортного средства. Контроллер V5 транспортного средства вычисляет выходной крутящий момент, требуемый для электродвигателя-генератора V3 для приведения в движение транспортного средства, на основе величины нажатия педали акселератора водителем и выводит результат вычисления в контроллер V4 аккумулятора. Контроллер V4 аккумулятора управляет инвертором V2 и тем самым подает мощность согласно требуемому крутящему моменту в электродвигатель-генератор V3 для приведения в движение транспортного средства.

Аккумуляторная батарея V1 может быть заряжена посредством подключения к зарядному устройству 3, которое предоставляется на зарядной стойке или дома у пользователя. В качестве режимов заряда устанавливаются режим обычной зарядки, в котором зарядка выполняется при напряжении приблизительно в 100-200 В за относительно длительное время, и режим быстрой зарядки, в котором процесс заряда выполняется посредством приложения высокого напряжения приблизительно в 200 В за относительно короткое время. Режим обычной зарядки или режим быстрой зарядки выбирается в соответствии с техническими требованиями входного отверстия для заряда на стороне транспортного средства и зарядного устройства 3 на зарядной стойке и т.п. Контроллер V4 аккумулятора подсчитывает число раз, когда зарядка в режиме обычной зарядки выполнена в транспортном средстве, число раз, когда зарядка в режиме быстрой зарядки выполнена в транспортном средстве, и общее число раз, когда зарядка в режиме обычной зарядки или режиме быстрой зарядки выполнена в транспортном средстве, и записывает результат подсчета.

Во время зарядки аккумуляторной батареи V1 пользователь может выбирать любой из режимов для обеспечения стандартного времени работы, в котором продолжается зарядка, до тех пор, пока SOC не становится равным 100%, и режима для обеспечения длительного времени работы, в котором SOC ограничено 80% или меньше. В соответствии с настройкой, выполняемой пользователем, контроллер V3 аккумулятора управляет SOC во время зарядки. Иными словами, в случае, если зарядка выполняется в режиме для обеспечения длительного времени работы, зарядка прекращается, когда SOC аккумуляторной батареи V1 достигает 80%, и дополнительная зарядка запрещается.

Температурные данные, предоставляемые из датчика V6 температуры наружного воздуха для детектирования температуры наружного воздуха и датчика V7 температуры аккумулятора для детектирования температуры аккумуляторной батареи V1, вводятся, в качестве фактора, связанного с ухудшением характеристик аккумуляторной батареи V1 (коррелированного со снижением емкости аккумулятора), в контроллер V5 транспортного средства. Датчик V6 температуры наружного воздуха предоставляется за пределами транспортного средства, а датчик V7 температуры аккумулятора предоставляется в модульном отсеке и т.п. аккумуляторной батареи V1.

Во время вождения транспортного средства пользователь может выбирать любое из приведения в движение в стандартном режиме, в котором не ограничена выводимая мощность электродвигателя-генератора V3 для приведения в движение транспортного средства, и приведения в движение в экономичном режиме, в котором ограничена выводимая мощность электродвигателя-генератора V3 для приведения в движение транспортного средства, и экономическая эффективность является высокой. В соответствии с настройкой, выполняемой пользователем, контроллер V5 транспортного средства управляет выводимой мощностью электродвигателя-генератора V3 для приведения в движение транспортного средства. То есть в случае, если транспортное средство управляется с использованием приведения в движение в экономичном режиме, мощность, выводимая в электродвигатель-генератор V3 для приведения в движение транспортного средства, ограничена определенным значением, даже если величина нажатия педали акселератора является большой, и запрещается подача мощности сверх определенного значения. Следует отметить, что когда выбирается приведение в движение в экономичном режиме, также может быть ограничена мощность, выводимая в питаемые электричеством устройства, отличные от электродвигателя-генератора V3 для приведения в движение транспортного средства (обогреватель, электродвигатель компрессора, электрическое устройство и т.д.). Контроллер V5 транспортного средства записывает среднее значение мощности, выводимой в электродвигатель-генератор V3 для приведения в движение транспортного средства в каждый период приведения в движение: от момента, когда включается ключ зажигания, до момента, когда выключается ключ зажигания.

Контроллер V4 аккумулятора записывает дату изготовления аккумуляторной батареи V1, период времени от даты изготовления до настоящего времени и период времени, в течение которого аккумуляторная батарея V1 оставляется при определенном SOC или более (например, SOC = 90%). Кроме того, контроллер V4 аккумулятора записывает SOC в момент, когда начата операция заряда посредством зарядного устройства 3, и число раз, когда зарядка выполнена.

Далее описывается устройство 1 диагностики. Устройство 1 диагностики согласно этому примеру включает в себя блок 11 вычисления степени ухудшения характеристик, блок 12 извлечения альтернативной меры подавления, блок 13 хранения и блок 14 диагностики. Эти модули могут состоять из микрокомпьютера, включающего в себя CPU, ROM, RAM и т.д.

Блок 11 вычисления степени ухудшения характеристик принимает статистические данные относительно состояния использования, связанного с фактором, обуславливающим ухудшение характеристик аккумуляторной батареи V1, и вычисляет степени ухудшения характеристик аккумулятора посредством использования статистических данных относительно состояния использования. В частности, блок 11 вычисления степени ухудшения характеристик вычисляет частоту A быстрой зарядки, частоту B уровня заряда в начале зарядки, частоту C потребления мощности и отношение длительности D оставления при высоком уровне заряда, а также вычисляет температуру аккумулятора в начале зарядки, взаимосвязь между температурой наружного воздуха и температурой аккумулятора и температуру аккумулятора в начале приведения в движение.

Частота A быстрой зарядки является одной из степеней ухудшения характеристик аккумулятора, которая определяется посредством (Nq/N)×100, где Nq представляет число раз, когда выполнена быстрая зарядка, и N представляет общее число раз, когда зарядка выполнена, и является характеристическим значением, согласно которому степень ухудшения характеристик аккумулятора увеличивается по мере того, как увеличивается частота A быстрой зарядки. Число Nq раз, когда быстрая зарядка выполнена, и общее число N раз, когда зарядка выполнена, считываются из запоминающего устройства контроллера V4 аккумулятора через контроллер V5 транспортного средства.

Частота B уровня заряда в начале зарядки является одной из степеней ухудшения характеристик аккумулятора, которая задается посредством ∫(Fn×αn)dSOC, где Fn представляет частоту уровня заряда каждого SOC в начале зарядки, и αn представляет весовой коэффициент каждого SOC, и является характеристическим значением, согласно которому степень ухудшения характеристик аккумулятора увеличивается по мере того, как увеличивается частота B уровня заряда в начале зарядки.

Например, SOC разделяется на секции в единицах по 20%, т.е. 0-20%, 20-40%, 40-60%, 60-80% и 80-100%, и подсчитываются частоты уровня SOC в начале зарядки в отдельных секциях. Кроме того, поскольку степень ухудшения характеристик аккумулятора увеличивается, если зарядка выполняется, когда SOC имеет высокий уровень, весовой коэффициент устанавливается большим, когда SOC имеет высокий уровень, и весовой коэффициент устанавливается небольшим, когда SOC имеет средний и низкий уровень. Затем вычисляется общая сумма значений, которые получаются посредством умножения частот в начале зарядки в отдельных секциях на соответствующие коэффициенты, и тем самым вычисляется частота B уровня заряда в начале зарядки. Частота Fn заряда каждого SOC в начале зарядки и весовой коэффициент αn считываются из запоминающего устройства контроллера V4 аккумулятора через контроллер V5 транспортного средства.

Частота C потребления мощности является одной из степеней ухудшения характеристик аккумулятора, которая определяется посредством W×β, где W представляет среднюю выводимую мощность аккумуляторной батареи V1 в течение определенного приведения в движение, к примеру, одной поездки от момента, когда включается ключ зажигания, до момента, когда выключается ключ зажигания, и β представляет весовой коэффициент, и является характеристическим значением, согласно которому степень ухудшения характеристик аккумулятора увеличивается по мере того, как увеличивается частота C. Весовой коэффициент β увеличивается по мере того, как увеличивается средняя выводимая мощность W. Средняя выводимая мощность W аккумуляторной батареи V1 в течение одной поездки и весовой коэффициент β считываются из запоминающего устройства контроллера V4 аккумулятора через контроллер V5 транспортного средства.

Отношение длительности D оставления при высоком уровне заряда является одной из степеней ухудшения характеристик аккумулятора, которая определяется как t/t₀, где t представляет период времени, в течение которого аккумуляторная батарея V1 оставляется неиспользуемой в состоянии определенного SOC (например, 90%) или более, и t₀ представляет истекшее время от даты изготовления аккумулятора до настоящего времени, и является характеристическим значением, согласно которому степень ухудшения характеристик аккумулятора увеличивается по мере того, как увеличивается отношение длительности D оставления при высоком уровне заряда. Период t времени, в течение которого аккумуляторная батарея V1 оставляется неиспользуемой в состоянии определенного SOC или более, и истекшее время t₀ от даты изготовления аккумулятора до настоящего времени считываются из запоминающего устройства контроллера V4 аккумулятора через контроллер V5 транспортного средства.

Блок 12 извлечения альтернативной меры подавления извлекает альтернативную меру подавления, которая сохраняется в блоке 13 хранения, для фактора, который превышает определенное допустимое значение из степеней ухудшения характеристик, вычисленных посредством блока 11 вычисления степеней ухудшения характеристик. Блок 13 хранения сохраняет альтернативные меры подавления для факторов, обуславливающих ухудшение характеристик аккумулятора.

Теперь описываются факторы, обуславливающие ухудшение характеристик аккумуляторной батареи V1.

Фиг.2 является схемой, изображающей взаимосвязь между основными факторами, обуславливающими ухудшение характеристик аккумулятора X, факторами, связанными с использованием пользователем Y, и мерами подавления ухудшения характеристик аккумулятора Z, и изображает то, что основные факторы, обуславливающие ухудшение характеристик аккумулятора, связаны с факторами, относящимися к использованию пользователем. Ухудшение характеристик аккумуляторной батареи V1, которое проявляется, главным образом, в качестве снижения емкости, в первую очередь вызывается посредством "температура аккумулятора является высокой X₁", "уровень заряда является высоким X₂" и "число раз, когда зарядка выполнена, является большим X₃". То, имеет уровень заряда высокий или низкий уровень, определяется в соответствии с SOC.

Фактор "температура аккумулятора является высокой X₁" включает в себя "температура аккумулятора в ходе зарядки является высокой X₁₁" и "температура аккумулятора в ходе приведения в движения является высокой X₁₂". Фактор "температура аккумулятора в ходе зарядки является высокой X₁₁" включает в себя "температура аккумулятора в начале зарядки является высокой X₁₁₁", "частота быстрой зарядки является высокой X₁₁₂" и "температура наружного воздуха является высокой X₁₁₃". Фактор "температура аккумулятора в ходе приведения в движения является высокой X₁₂" включает в себя "температура наружного воздуха является высокой X₁₁₃", "температура аккумулятора в начале приведения в движение является высокой X₁₂₁" и "частота ограничения выводимой мощности аккумуляторной батареи V1 является высокой X₁₂₂".

Фактор "температура аккумулятора в начале зарядки является высокой X₁₁₁" сильно коррелируется с фактором, связанным с использованием "выполнение заряда сразу после приведения в движение, в частности после приведения в движение при высокой нагрузке Y₁". Кроме того, фактор "частота быстрой зарядки является высокой X₁₁₂" сильно коррелируется с фактором, связанным с использованием "частого выполнения быстрой зарядки Y₂", фактор "температура наружного воздуха является высокой X₁₁₃" сильно коррелируется с фактором, связанным с использованием "парковки на улице Y₃", фактор "температура аккумулятора в начале приведения в движение является высокой X₁₂₁" сильно коррелируется с фактором, связанным с использованием "приведения в движение сразу после зарядки, в частности после быстрой зарядки Y₄" и фактор "частота ограничения выводимой мощности является высокой X₁₂₂" сильно коррелируется с фактором, связанным с использованием "средняя скорость транспортного средства является высокой, средняя выводимая мощность в электродвигатель-генератор V3 для приведения в движение транспортного средства является высокой, и потребление мощности кондиционера и обогревателя является высоким Y₅".

Фактор "уровень заряда является высоким X₂" включает в себя "уровень заряда в начале зарядки является высоким X₂₁" и "уровень заряда, когда аккумуляторная батарея V1 не используется, является высоким X₂₂". Фактор "уровень заряда в начале зарядки является высоким X₂₁" сильно коррелируется с фактором, связанным с использованием "повторение приведения в движение на короткое расстояние (в дальнейшем называется коротким приведением в движение) и немедленного заряда Y₆" и фактор "уровень заряда, когда аккумуляторная батарея V1 не используется, является высоким X₂₂" сильно коррелируется с фактором, связанным с использованием "оставление транспортного средства в состоянии высокого уровня заряда после приведения в движение или заряда Y₇".

Фактор "число раз, когда зарядка выполнена, является большим X₃", включает в себя "число раз, когда обычная зарядка или быстрая зарядка выполнена, является большим X₃₁". Фактор "число раз, когда обычная зарядка или быстрая зарядка выполнена, является большим X₃₁" сильно коррелируется с фактором, связанным с использованием "число раз, когда обычная или быстрая зарядка выполнена, является большим, и повторение короткого приведения в движение и немедленного заряда Y₈".

Факторы, связанные с использованием пользователем Y₁-Y₈, изображенные на фиг.2, обуславливают ухудшение характеристик аккумуляторной батареи V1 в любом случае. Таким образом, желательно устанавливать, в качестве меры подавления ухудшения характеристик аккумулятора, способ использования для исключения или уменьшения факторов, связанных с использованием. С этой целью, в этом примере следующие меры подавления сохраняются в блоке 13 хранения, изображенном на фиг.1.

То есть мера подавления "запрет зарядки сразу после приведения в движение" для фактора, связанного с использованием "выполнение зарядки сразу после приведения в движение, в частности, после приведения в движение при высокой нагрузке Y₁"; мера подавления "рекомендация обычной зарядки вместо быстрой зарядки" для фактора, связанного с использованием "частое выполнение быстрой зарядки Y₂"; мера подавления "запрет парковки на улице" для фактора, связанного с использованием "парковка на улице Y₃"; мера подавления "запрет приведения в движение сразу после зарядки" для фактора, связанного с использованием "приведение в движение сразу после зарядки, в частности, после быстрой зарядки Y₄"; мера подавления "рекомендация приведения в движение в экономичном режиме для ограничения потребления мощности" для фактора, связанного с использованием "средняя скорость транспортного средства является высокой, средняя выводимая мощность в электродвигатель-генератор V3 для приведения в движение транспортного средства является высокой, и потребление мощности кондиционера и обогревателя является высоким Y₅"; мера подавления "рекомендация режима для обеспечения длительного времени работы для ограничения уровня полного заряда" для фактора, связанного с использованием "повторение короткого приведения в движение и немедленной зарядки Y₆"; мера подавления "рекомендация режима для обеспечения длительного времени работы для ограничения уровня полного заряда" для фактора, связанного с использованием "оставление транспортного средства в состоянии высокого уровня заряда после приведения в движение или зарядки Y₇"; и мера подавления "рекомендация режима для обеспечения длительного времени работы для ограничения уровня полного заряда" для фактора, связанного с использованием "число раз, когда обычная или быстрая зарядка выполнена, является большим, и повторение короткого приведения в движение и немедленной зарядки Y₈", сохраняются в блоке 13 хранения.

Блок 12 извлечения альтернативной меры подавления, изображенный на фиг.1, извлекает альтернативную меру подавления, которая хранится в блоке 13 хранения, для фактора, который превышает определенное допустимое значение из степеней ухудшения характеристик, вычисленных посредством блока 11 вычисления степени ухудшения характеристик. Следует отметить, что допустимое значение, используемое в качестве критерия определения в блоке 11 вычисления степени ухудшения характеристик, может быть произвольно установлено в соответствии со степенями ухудшения характеристик, представленными посредством частоты A быстрой зарядки, частоты B уровня заряда в начале зарядки, частоты C потребления мощности и отношения длительности D оставления при высоком уровне заряда.

Блок 14 диагностики разрешает вывод альтернативной меры подавления, извлеченной посредством блока 12 извлечения альтернативной меры подавления, в блок 2 вывода в качестве меры подавления, если альтернативная мера подавления удовлетворяет определенному критерию представления, и запрещает представление альтернативной меры подавления в качестве меры подавления, если альтернативная мера подавления не удовлетворяет критерию представления. Блок 14 диагностики устанавливает в качестве критерия представления то, ухудшается или нет функционирование транспортного средства. Если альтернативная мера подавления, извлеченная посредством блока 12 извлечения альтернативной меры подавления, ухудшает функционирование транспортного средства, блок 14 диагностики запрещает представление альтернативной меры подавления. Если альтернативная мера подавления ухудшает рабочие характеристики транспортного средства, но не ухудшает функционирование транспортного средства, блок 14 диагностики разрешает представление альтернативной меры подавления. Другими словами, блок 14 диагностики запрещает представление альтернативной меры подавления, которая запрещает использование или парковку транспортного средства, альтернативной меры подавления, которая запрещает зарядку аккумуляторной батареи, и альтернативной меры подавления, связанной с окружающей средой, поскольку эти альтернативные меры подавления ухудшают функционирование транспортного средства.

То есть блок 14 диагностики запрещает представление меры подавления "запрет зарядки сразу после приведения в движение" для фактора, связанного с использованием "выполнение зарядки сразу после приведения в движение, в частности, после приведения в движение при высокой нагрузке Y₁", из вышеописанных мер подавления, поскольку это альтернативная мера подавления, которая запрещает зарядку аккумулятора. Кроме того, блок 14 диагностики запрещает представление меры подавления "запрет парковки на улице" для фактора, связанного с использованием "парковка на улице Y₃", поскольку это альтернативная мера подавления, связанная с окружающей средой, и запрещает представление меры подавления "запрет приведения в движение сразу после зарядки" для фактора, связанного с использованием "приведение в движение сразу после зарядки, в частности, после быстрой зарядки Y₄", поскольку это альтернативная мера подавления, которая запрещает использование транспортного средства. Помимо этого, блок 14 диагностики запрещает представление меры подавления "запрет оставления транспортного средства при высоком уровне заряда" для фактора, связанного с использованием "оставление транспортного средства в состоянии высокого уровня заряда после приведения в движение или зарядки Y₇", поскольку это альтернативная мера подавления, которая запрещает парковку транспортного средства.

Блок 2 вывода состоит из принтера, который выводит альтернативную меру подавления, выводимую из блока 14 диагностики, на бумажный носитель, дисплей, который отображает альтернативную меру подавления и т.п., и имеет функцию представления альтернативной меры подавления пользователю. Фиг. 4 изображает таблицу рекомендаций, которая является примером отображения.

Таблица рекомендаций, изображенная на фиг.4, включает в себя, в качестве пунктов "рекомендация по эксплуатации", способ зарядки, стиль вождения и способ хранения, а также включает в себя, в качестве факторов, обуславливающих снижение емкости, "частое выполнение быстрой зарядки", "частое выполнение зарядки, когда SOC представляет собой практически полностью заряженное состояние", "потребление мощности при приведении в движение является высоким" и "поддержание аккумулятора в течение длительного времени практически в полностью заряженном SOC-состоянии". Эти пункты и факторы, обуславливающие снижение емкости, не изменяются посредством состояния использования пользователем и, таким образом, выводятся в качестве фиксированных пунктов для отображения. Напротив, выводимое содержание пунктов "рекомендация" и "здоровье" аккумулятора" изменяется в соответствии с состоянием использования пользователем.

Подробности описываются ниже.

Далее описывается работа устройства 1 диагностики согласно этому примеру.

Во-первых, устройство 1 диагностики и контроллер V5 транспортного средства соединены друг с другом, и статистические данные по использованию относительно аккумуляторной батареи V1, которые записываются в контроллер V5 транспортного средства и контроллер V3 аккумулятора, считываются в блок 11 вычисления степени ухудшения характеристик на этапе ST1.

На этапе ST2, блок 11 вычисления степени ухудшения характеристик вычисляет степени ухудшения характеристик, такие как частота A быстрой зарядки, частота B уровня заряда в начале зарядки, частота C потребления мощности, отношение длительности D оставления при высоком уровне заряда, температура аккумулятора в начале зарядки, взаимосвязь между температурой наружного воздуха и температурой аккумулятора и температура аккумулятора в начале приведения в движение, на основе считанных статистических данных по использованию относительно аккумуляторной батареи V1. На этапе ST3, блок 12 извлечения альтернативной меры подавления определяет то, ниже или равны определенным допустимым значениям, либо нет, отдельные результаты вычисления частоты A быстрой зарядки, частоты B уровня зарядки в начале зарядки, частоты C потребления мощности, отношения длительности D оставления при высоком уровне заряда, температуры аккумулятора в начале зарядки, взаимосвязи между температурой наружного воздуха и температурой аккумулятора и температуры аккумулятора в начале приведения в движение.

В результате определения, выполняемого на этапе ST3, процесс переходит к этапу ST8 для фактора ухудшения характеристик, который ниже или равен допустимому значению, и представляет сообщение, указывающее то, что меры подавления вообще не требуются для текущей статистики по использованию. В частности, "способ, который в данный момент используется, не имеет фактора, обуславливающего снижение емкости", отображается в пункте рекомендаций листа рекомендаций на фиг.4, и множество звезд отображаются в пункте "здоровья" аккумулятора.

В результате определения, выполняемого на этапе ST3, процесс переходит к этапу ST4 для фактора ухудшения характеристик, который превышает допустимое значение, из частоты A быстрой зарядки, частоты B уровня заряда в начале зарядки, частоты C потребления мощности, отношения длительности D оставления при высоком уровне заряда, температуры аккумулятора в начале зарядки, взаимосвязи между температурой наружного воздуха и температурой аккумулятора и температуры аккумулятора в начале приведения в движение, и извлекается альтернативная мера подавления, хранимая в блоке 13 хранения.

На этапе ST5, определяется то, удовлетворяет или нет альтернативная мера подавления, извлеченная на этапе ST4, вышеописанному критерию представления. В частности, если альтернативная мера подавления, извлеченная посредством блока 12 извлечения альтернативной меры подавления, ухудшает функционирование транспортного средства, процесс переходит к этапу ST7, и запрещается представление альтернативной меры подавления. С другой стороны, если альтернативная мера подавления ухудшает рабочие характеристики транспортного средства, но не ухудшает функционирование транспортного средства, процесс переходит к этапу ST6, и разрешается представление альтернативной меры подавления.

В листе рекомендаций, изображенном на фиг.4, представляются альтернативные меры подавления для случая, в котором все частоты A быстрой зарядки, частоты B уровня заряда в начале зарядки, частоты C потребления мощности и отношение длительности D оставления при высоком уровне заряда превышает допустимые значения. То есть обычная зарядка рекомендуется пользователю, поскольку частота A быстрой зарядки превышает допустимое значение, режим для обеспечения длительного времени работы рекомендуется пользователю, поскольку частота B уровня заряда в начале зарядки превышает допустимое значение, приведение в движение в экономичном режиме рекомендуется пользователю, поскольку частота C потребления мощности превышает допустимое значение, и режим для обеспечения длительного времени работы рекомендуется пользователю, поскольку отношение длительности D оставления при высоком уровне заряда превышает допустимое значение. В пункте "здоровья" аккумулятора в таблице рекомендаций, изображенной на фиг.4, "здоровье" аккумулятора повышается по мере того, как возрастает число звезд. На фиг.4, состояние, в котором число звезд не совпадает с содержанием рекомендации, также отображается для удобства.

Кроме того, в примере, изображенном на фиг.4, температура аккумулятора в начале зарядки, температура аккумулятора в начале приведения в движение и температура наружного воздуха также превышают допустимые значения. Тем не менее, в результате диагностики, выполняемой посредством блока 14 диагностики, не представляются меры подавления, такие как запрещение зарядки, приведения в движение или парковки на улице.

Как описано выше, согласно устройству 1 диагностики этого примера, в результате анализа фактора, обуславливающего ухудшение характеристик аккумуляторной батареи V1, посредством блока 11 вычисления степени ухудшения характеристик, блок 12 извлечения альтернативной меры подавления извлекает альтернативную меру подавления для ухудшения характеристик аккумулятора. Если блок 14 диагностики определяет то, что альтернативная мера подавления ухудшает функционирование транспортного средства, другими словами, если альтернативная мера подавления является альтернативной мерой подавления, которая запрещает использование или парковку транспортного средства, альтернативная мера подавления, которая запрещает зарядку аккумуляторной батареи, или альтернативной меры подавления, связанной с окружающей средой, блок 14 диагностики запрещает представление альтернативной меры подавления, поскольку она ухудшает функционирование транспортного средства. Как результат, ухудшение характеристик аккумуляторной батареи V1 может подавляться без наложения очень жестких ограничений для пользователя и без снижения ценности наличия транспортного средства.

Посредством использования частоты A быстрой зарядки, частоты B уровня заряда в начале зарядки, частоты C потребления мощности и отношения длительности D оставления при высоком уровне заряда, которые вычислены посредством вышеописанного блока 11 вычисления степени ухудшения характеристик, частота A зарядки и а ее коэффициент, частота B уровня заряда в начале зарядки и b ее коэффициент, частота C потребления мощности и c ее коэффициент и отношение длительности D оставления при высоком уровне заряда и d его коэффициент, в случае, если a+b+c+d=1, суммарная степень F ухудшения характеристик, которая определена как F=A×a+B×b+C×c+D×d, может выводиться в блок 2 вывода.

Альтернативно, альтернативные меры подавления, хранимые в блоке 13 хранения, допустимые значения для блока 12 извлечения альтернативной меры подавления и критерии представления для блока 14 диагностики могут приниматься извне устройства 1 диагностики и могут периодически обновляться. Кроме того, устройство 1 диагностики предоставляется отдельно от транспортного средства V в примере на фиг.1, но устройство 1 диагностики может устанавливаться в транспортном средстве, и блок 2 вывода может совместно использоваться с установленным в транспортном средстве дисплеем навигационной системы, и результат диагностики может отображаться на дисплее. Альтернативно, устройство 1 диагностики может быть установлено в глобальном центре данных, и связь с установленным в транспортном средстве компьютером может осуществляться посредством использования телематики, так что может выполняться отображение на установленном в транспортном средстве дисплее или распечатка в глобальном центре.

В вышеописанном варианте осуществления, если степень ухудшения характеристик, вычисленная посредством блока 11 вычисления степени ухудшения характеристик, превышает определенное допустимое значение, соответствующая альтернативная мера подавления извлекается посредством блока 12 извлечения альтернативной меры подавления, и если извлеченная альтернативная мера подавления не удовлетворяет критерию представления, блок 14 диагностики запрещает ее представление. Альтернативно, блок 14 диагностики может запрещать представление альтернативной меры подавления, если альтернативная мера подавления не удовлетворяет критерию представления, и может разрешать представление альтернативной меры подавления, если альтернативная мера подавления удовлетворяет критерию представления, независимо от того, превышает или нет степень ухудшения характеристик аккумуляторной батареи V1 определенное допустимое значение, или независимо от определения. В этом случае, блок 11 вычисления степени ухудшения характеристик и блок 12 извлечения альтернативной меры подавления не всегда требуются, и эти блоки могут опускаться. Альтернативно, независимо от определения, выполняемого посредством блока 14 диагностики, статистические данные относительно состояния использования аккумуляторной батареи V1 могут считываться в блок 11 вычисления степени ухудшения характеристик из контроллера V5 транспортного средства, и результат в отношении степени ухудшения характеристик может выводиться в блок 2 вывода.

Вышеописанный блок 11 вычисления степени ухудшения характеристик соответствует средству вычисления степени ухудшения характеристик и средству представления общей степени ухудшения характеристик согласно настоящему изобретению, вышеописанный блок 12 извлечения альтернативной меры подавления соответствует средству извлечения согласно настоящему изобретению, вышеописанный блок 13 хранения соответствует средству хранения и средству обновления согласно настоящему изобретению, и вышеописанный блок 14 диагностики соответствует средству диагностики согласно настоящему изобретению.

СПИСОК НОМЕРОВ ССЫЛОК

V - транспортное средство

V1 - аккумуляторная батарея

V2 - инвертор

V3 - электродвигатель-генератор для приведения в движение транспортного средства

V4 - контроллер аккумулятора

V5 - контроллер транспортного средства

V6 - датчик температуры наружного воздуха

V7 - датчик температуры аккумулятора

1 - устройство диагностики

11 - блок вычисления степени ухудшения характеристик

12 - блок извлечения альтернативной меры подавления

13 - блок хранения

14 - блок диагностики

2 - блок вывода

3 - зарядное устройство

Изобретение относится к устройствам диагностирования и контроля, а именно к диагностированию аккумулятора транспортного средства. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства, которое диагностирует статистику состояния использования аккумуляторной батареи, и, которое представляет меру подавления ухудшения характеристик аккумулятора. Устройство диагностики содержит средство хранения для хранения альтернативной меры подавления для фактора, обуславливающего ухудшение характеристик аккумуляторной батареи, и средство диагностики для запрещения представления альтернативной меры подавления в качестве меры подавления, если альтернативная мера подавления не удовлетворяет определенному критерию представления. Достигается повышение срока службы аккумулятора. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства, которое диагностирует, для транспортного средства, имеющего установленную в нем аккумуляторную батарею, статистику состояния использования аккумуляторной батареи, и, которое представляет меру подавления ухудшения характеристик аккумулятора, содержащее:
- средство хранения для хранения альтернативной меры подавления для фактора, обуславливающего ухудшение характеристик аккумуляторной батареи; и
- средство диагностики для запрещения представления альтернативной меры подавления в качестве меры подавления, если альтернативная мера подавления не удовлетворяет определенному критерию представления.

2. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по п. 1, дополнительно содержащее:
- средство вычисления степени ухудшения характеристик для приема статистических данных относительно состояния использования, связанного с фактором, обуславливающим ухудшение характеристик аккумуляторной батареи, и вычисления степеней ухудшения характеристик аккумулятора посредством использования статистических данных относительно состояния использования; и
- средство извлечения для извлечения альтернативной меры подавления из средства хранения для фактора, который превышает определенное допустимое значение из вычисленных степеней ухудшения характеристик,
- при этом если извлеченная альтернативная мера подавления не удовлетворяет определенному критерию представления, средство диагностики запрещает представление альтернативной меры подавления в качестве меры подавления.

3. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по п. 1, в котором:
- фактор, обуславливающий ухудшение характеристик аккумуляторной батареи, включает в себя температуру аккумулятора, состояние заряда (SOC) во время заряда и число раз, когда зарядка выполнена,
- температура аккумулятора включает в себя температуру аккумулятора в начале зарядки, частоту быстрой зарядки, температуру наружного воздуха, температуру аккумулятора в начале приведения в движение и частоту ограничения выводимой мощности аккумулятора,
- SOC во время зарядки включает в себя SOC в начале зарядки и SOC, когда аккумулятор не используется, и
- число раз, когда зарядка выполнена, включает в себя число раз, когда обычная зарядка или быстрая зарядка выполнена.

4. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по п. 1, в которой:
- средство диагностики устанавливает в качестве критерия представления то, ухудшается или нет функционирование транспортного средства, и
- средство диагностики запрещает представление альтернативной меры подавления, если альтернативная мера подавления ухудшает функционирование транспортного средства, и
разрешает представление альтернативной меры подавления, если альтернативная мера подавления ухудшает рабочие характеристики транспортного средства, но не ухудшает функционирование транспортного средства.

5. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по п. 4,
- в котором средство диагностики запрещает представление альтернативной меры подавления, которая запрещает использование или парковку транспортного средства, альтернативной меры подавления, которая запрещает зарядку аккумулятора, и альтернативной меры подавления, связанной с окружающей средой, поскольку альтернативные меры подавления ухудшают функционирование транспортного средства.

6. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по п. 2,
- в котором определенное допустимое значение может быть произвольно установлено.

7. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по п. 2,
- в котором средство вычисления степени ухудшения характеристик вычисляет, в качестве степени ухудшения характеристик аккумулятора, частоту быстрой зарядки, которая определена посредством (Nq/N)×100, где Nq представляет число раз, когда быстрая зарядка выполнена, и N представляет общее число раз, когда зарядка выполнена.

8. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по п. 2,
- в котором средство вычисления степени ухудшения характеристик вычисляет, в качестве степени ухудшения характеристик аккумулятора, частоту уровня заряда в начале зарядки, которая определена посредством ∫(Fn × αn)dSOC, где Fn представляет частоту зарядки при каждом SOC в начале зарядки, а αn представляет весовой коэффициент каждого SOC.

9. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по п. 2,
- в котором средство вычисления степени ухудшения характеристик вычисляет, в качестве степени ухудшения характеристик аккумулятора, частоту потребления мощности, которая определена посредством W×β, где W представляет среднюю выходную мощность аккумулятора в течение определенного приведения в движение, а β представляет весовой коэффициент.

10. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по п. 2,
- в котором средство вычисления степени ухудшения характеристик вычисляет, в качестве степени ухудшения характеристик аккумулятора, отношение длительности оставления при высоком уровне заряда, которое определено как t/t₀, где t представляет период времени, в течение которого аккумулятор оставлен неиспользуемым в состоянии определенного SOC или более, и t₀ представляет истекшее время от даты изготовления аккумулятора до настоящего времени.

11. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по п. 1, в котором
- средство вычисления степени ухудшения характеристик вычисляет, в качестве степени ухудшения характеристик аккумулятора, частоту быстрой зарядки, которая определена посредством (Nq/N)×100, где Nq представляет число раз, когда быстрая зарядка выполнена, и N представляет общее число раз, когда зарядка выполнена, или
- средство вычисления степени ухудшения характеристик вычисляет, в качестве степени ухудшения характеристик аккумулятора, частоту уровня заряда в начале зарядки, которая определена посредством ∫(Fn × αn)dSOC, где Fn представляет частоту зарядки при каждом SOC в начале зарядки, а αn представляет весовой коэффициент каждого SOC, или
- средство вычисления степени ухудшения характеристик вычисляет, в качестве степени ухудшения характеристик аккумулятора, частоту потребления мощности, которая определена посредством W×β, где W представляет среднюю выходную мощность аккумулятора в течение определенного приведения в движение, а β представляет весовой коэффициент, или
- средство вычисления степени ухудшения характеристик вычисляет, в качестве степени ухудшения характеристик аккумулятора, отношение длительности оставления при высоком уровне заряда, которое определено как t/t₀, где t представляет период времени, в течение которого аккумулятор оставлен неиспользуемым в состоянии определенного SOC или более, и t₀ представляет истекшее время от даты изготовления аккумулятора до настоящего времени, и
дополнительно содержащее:
- средство представления суммарной степени ухудшения характеристик для представления суммарной степени ухудшения характеристик, которая определена как A×a+B×b+C×c+D×d, где частота A быстрой зарядки и a ее коэффициент, частота B уровня заряда в начале зарядки и b ее коэффициент, частота C потребления мощности и c ее коэффициент, отношение длительности D оставления при высоком уровне заряда и d его коэффициент и a+b+c+d=1.

12. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по любому из пп. 1-11, дополнительно содержащее:
- средство обновления для внешнего приема и обновления альтернативной меры подавления, хранимой в средстве хранения, допустимого значения для средства извлечения и критерия представления для средства диагностики.

13. Транспортное средство, включающее в себя устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по любому из пп. 1-12, установленное в нем.

14. Внешний информационный центр, включающий в себя устройство диагностики аккумулятора транспортного средства по любому из пп. 1-12, установленное в нем.