[发明专利]用于车辆的蓄电系统

说明书

技术领域

本发明涉及安装在车辆上的蓄电系统。

背景技术

已知当因为过度充放电，二次电池的内电阻增大时，加速电池劣化。在日本专利申请公开No.2010-060406(JP 2010-060406)中，在估算的内电阻的增大程度的基础上，限制二次电池的输入和输出电力。由此，抑制电池劣化。

发明内容

然而，在限制电池的输出(放电)的状态下，例如，电池的输出对于车辆请求变得不足。在限制电池的输入(充电)的情况下，不能将再生的电力完全充电到电池中，因此，能量效率降低并且燃料经济性恶化。

本发明提供一种蓄电系统，其中，经由双向DC-DC转换器，使主电池和辅机电池(auxiliary battery)相互并联连接，从辅机电池供应由鉴于保护主电池而设定的输入/输出限制导致的不足电力，并且在保持供应满足车辆请求的电力的同时，抑制燃料经济性恶化。主电池向车辆驱动电动机供应电力。辅机电池向安装在车辆上的辅机(auxiliary)供应电力。

本发明的一个方面是提供一种蓄电系统。该蓄电系统包括主电池、辅机电池、双向DC-DC转换器和控制器。主电池被配置为向车辆的驱动电动机供应电力。辅机电池被配置为向安装在车辆上的辅机供应电力。双向DC-DC转换器被提供在辅机电池和从主电池到驱动电动机的电力供应路径之间。双向DC-DC转换器被配置为降压从电力供应路径到辅机电池的输出电压，并且被配置为升压从辅机电池到电力供应路径的输出电压。

控制器被配置为控制辅机电池的充电和放电。控制器被配置为当主电池的容许输出电力降低并且电力对于要求的车辆输出变得不足时，通过使用双向DC-DC转换器放电辅机电池，来向电力供应路径供应电力。控制器被配置为当主电池的容许输入电力降低并且由驱动电动机产生的再生电力未被完全充电到主电池时，通过使用双向DC-DC转换器，将再生电力的一部分充电到辅机电池。

根据上述方面，例如，即使当鉴于保护主电池，减小容许输出电力时，可以通过来自辅机电池的电力，补偿对于要求的车辆输出不足的电力量。因此，可以保持满足车辆请求的电力供应。即使当鉴于保护主电池，减小容许输入电力，也可以当再生电力未被完全充电到主电池中时，将再生电力充电的一部分到辅机电池中。因此，能量效率提高，并且可以抑制燃料经济性的劣化。

在上述方面中，主电池可以是非水二次电池(non-aqueous secondary battery)。当主电池是非水二次电池时，控制器可以被配置为控制放电电力，使得放电电力不超出容许输出电力。控制器可以被配置为计算评价值。评价值可以是用于基于在主电池的充电和放电期间的电流值，来评价作为由于主电池的放电导致的、主电池的电解质中的离子浓度的偏置的结果，减小主电池的输出性能的劣化分量的值。控制器可以被配置为当评价值超出目标值时，减小容许输出电力。

控制器可以被配置为在评价值超出目标值前，当评价值表示离子浓度向放电侧偏置的状态时，通过使用双向DC-DC转换器放电辅机电池，并且将来自辅机电池的电力充电到主电池。通过以这种方式，在与放电相反的方向中充电主电池，可以消除由由于放电主电池导致的离子浓度的偏置造成的劣化。因此，可以抑制基于由离子浓度的偏置造成的劣化的容许输出电力的降低。

在上述方面中，控制器可以被配置为在评价值超出目标值后，继续通过使用双向DC-C转换器放电辅机电池，并且将来自辅机电池的电力充电到主电池。通过减小容许输出电力，可以消除离子浓度向放电侧偏置的状态，同时抑制由离子浓度的偏置造成的劣化。因此，可以缩短对容许输出电力施加输出限制持续的时间。

在上述方面中，控制器可以被配置为基于在主电池的充电和放电期间的电流值，计算第二评价值。第二评价值可以是用于评价作为由于主电池的充电导致的、电解质中的离子浓度的偏置的结果，减小主电池的输入性能的劣化分量的值。控制器可以被配置为当第二评价值超出第二目标值时，减小容许输入电力。控制器可以被配置为当评价值表示离子浓度向放电侧偏置的状态时，将辅机电池的SOC的目标SOC设定为高于预定SOC值的第一SOC值。控制器可以被配置为当第二评价值表示离子浓度向充电侧偏置的状态时，将辅机电池的SOC的目标SOC设定为低于预定SOC值的第二SOC值，并且根据设定的目标SOC，控制辅机电池的充电和放电。通过该构造，可以确保在容许输出电力减小时，从辅机电池输出大量电力用于车辆请求。可以在容许输入电力减小时，确保用于充电未被完全充电到主电池中的再生电力的大容量。