蓄电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用来自商用电源的电力对蓄电装置充电并调节蓄电装置的温 度的蓄电系统。
【背景技术】
[0002] 在日本专利申请公报No.2011-259672(JP 2011-259672 A)中，从外部电源对蓄电 装置充电，允许使用者设定充电完成的时刻(称为充电完成时刻）。当充电完成时刻被设定 时，蓄电装置被充电成使得蓄电装置的充电在充电完成时刻完成。在JP 2011-259672 A中， 当蓄电装置的温度高时，为了使在充电完成时刻蓄电装置的温度处于预定温度范围内，使 用于冷却蓄电装置的风扇操作直至充电完成时刻为止。
[0003] 在搭载该蓄电装置的车辆中，允许使用者设定车辆的起动开始的时刻（称为操作 开始时刻）。在JP 2011-259672 A中，当操作开始时刻被设定时，针对操作开始时刻设定充 电完成时刻。为了使在操作开始时刻的蓄电装置的温度处于预定温度范围内，当蓄电装置 的温度高时，使用于冷却蓄电装置的风扇操作直至操作开始时刻为止。
[0004] 通常，使用商用电源作为外部电源，商用电源的电费会因一天的时间段而异。充电 完成时刻(或操作开始时刻)是由使用者任意设定的，因此在从充电开始的时刻到充电完成 时刻（或操作开始时刻）的期间以内可能存在不同电费的时间段。这种情况下，如JP 2011-259672 A中所述，如果蓄电装置被充电成使得蓄电装置的充电在充电完成时刻(或操作开 始时刻)完成，则所述蓄电装置可能会在电费高的时间段比在电费低的时间段被更集中地 充电。蓄电装置的这种充电使得使用者负担了过度的电费。
[0005] 另一方面，当风扇如JP 2011-259672 A的情形中那样操作时，允许使用来自外部 电源(商用电源）的电力。如JP 2011-259672 A中所记载的，在风扇被操作成使得蓄电装置 的温度在充电完成时刻(或操作开始时刻)处于预定范围内的情况下，如果在充电完成时刻 (或操作开始时刻)之前的期间以内存在电费不同的时间段，则风扇会在电费高的时间段集 中地操作。风扇的这种操作导致使用者负担过度的电费。
【发明内容】
[0006] 本发明的一方面提供了一种蓄电系统。所述蓄电系统包括:蓄电装置，所述蓄电装 置搭载在车辆上并且配置成以从商用电源供给的电力被充电；温度调节装置，所述温度调 节装置配置成在接收从所述商用电源供给的电力时调节所述蓄电装置的温度;和控制器， 所述控制器配置成控制所述蓄电装置的充电和所述温度调节装置的操作。所述商用电源被 设定成使得第一时间段的电费比第二时间段的电费低。
[0007] 所述控制器配置成，当在从使用者设定所述操作开始时刻时到所述操作开始时刻 的期间内包含所述第一时间段和所述第二时间段时，在使所述第一时间段内所述蓄电装置 的充电时间所占的比例相比于在所述第二时间段内所述充电时间所占的比例升高的同时， 在所述操作开始时刻前完成所述蓄电装置的充电。所述操作开始时刻是所述车辆的起动开 始的预定时刻。通过使在第一时间段内蓄电装置的充电时间所占的比例相比于在第二时间 段内充电时间所占的比例升高，可以通过积极地利用电费低的第一时间段来对蓄电装置充 电。因此，即使当使用者任意设定操作开始时刻时，也可以降低对蓄电装置充电所需的电 费。
[0008] 所述控制器配置成，当在从使用者设定所述操作开始时刻时到所述操作开始时刻 的期间内包含所述第一时间段和所述第二时间段时，在使所述第一时间段内所述温度调节 装置的操作时间所占的比例相比于在所述第二时间段内所述操作时间所占的比例升高的 同时将所述温度调节装置操作成使得在所述操作开始时刻所述蓄电装置的温度处于目标 温度范围内。
[0009] 通过使在第一时间段内温度调节装置的操作时间所占的比例相比于在第二时间 段内操作时间所占的比例升高，可以通过积极地利用电费低的第一时间段来操作温度调节 装置。因此，即使当使用者任意设定操作开始时刻时，也可以降低操作温度调节装置所需的 电费。
[0010]通过利用温度调节装置的操作来使在操作开始时刻蓄电装置的温度处于目标温 度范围内，容易确保在操作开始时刻蓄电装置的输入/输出性能。由于蓄电装置的输入/输 出性能取决于蓄电装置的温度，所以能在通过使蓄电装置的温度处于目标温度范围内来确 保蓄电装置的输入/输出性能的状态下开始车辆的起动。
[0011] 当所述温度调节装置的操作早于所述操作开始时刻完成时，可由所述蓄电装置的 周围环境的温度来推定在从所述温度调节装置的操作完成时到所述操作开始时刻的期间 内所述蓄电装置的温度变化量。当温度调节装置的操作完成时，蓄电装置的温度受蓄电装 置的周围环境的温度影响。因此，可以基于周围环境的温度来取得蓄电装置的温度变化量。
[0012] 蓄电装置的温度变化量表示通过从在操作开始时刻蓄电装置的温度减去在温度 调节装置的操作完成时蓄电装置的温度而获得的值。当推定温度变化量为负值时，显然蓄 电装置的温度在温度调节装置的操作完成之后下降。因此，可以考虑至温度调节装置的操 作完成时的温度变化量(温度下降量)来预先使蓄电装置的温度上升，并且可以使在操作开 始时刻的蓄电装置的温度处于目标温度范围内。具体地，在温度调节装置的操作完成时蓄 电装置的温度可以相比于目标温度范围的上限值上升所述温度变化量。
[0013] 当在蓄电装置的温度已上升所述温度变化量时蓄电装置的温度变成比蓄电装置 所允许的上限温度(容许上限温度)高时，蓄电装置的温度可上升到容许上限温度。换言之， 蓄电装置的温度可以不上升到比容许上限温度高的温度。因此，当温度调节装置被操作时， 可以通过抑制蓄电装置的温度上升到容许上限温度之上来抑制蓄电装置的异常发热的发 生。
[0014] 当推定温度变化量为正值时，显然蓄电装置的温度在温度调节装置的操作完成之 后上升。因此，可以考虑至温度调节装置的操作完成时的温度变化量(温度上升量)来预先 使蓄电装置的温度下降，并且可以使在操作开始时刻的蓄电装置的温度处于目标温度范围 内。具体地，在温度调节装置的操作完成时蓄电装置的温度可以相比于目标温度范围的下 限值下降所述温度变化量。
[0015] 当操作开始时刻比第一时间段的结束时刻迟时，容易通过充分利用第一时间段作 为温度调节装置被操作的时间来降低操作温度调节装置所需的电费。例如，可以操作温度 调节装置直至第一时间段的结束时刻为止。当在第一时间段的结束时刻温度调节装置的操 作完成时，如上所述，可推定在从温度调节装置的操作完成时到操作开始时刻的期间内蓄 电装置的温度变化量，并且然后可使温度调节装置操作以使得在操作开始时刻的蓄电装置 的温度处于目标温度范围内。
[0016] 当蓄电装置被充电时或当温度调节装置被操作时，使用来自商用电源的电力。因 此，温度调节装置可以在蓄电装置被充电的同时操作。通过在对蓄电装置充电的同时操作 温度调节装置，容易使在操作开始时刻的蓄电装置的温度处于目标温度范围内。特别地，当 蓄电装置的充电在操作开始时刻之前完成时，可以通过在对蓄电装置充电的同时操作温度 调节装置来使蓄电装置的温度在蓄电装置的充电完成时接近目标温度范围。
【附图说明】
[0017] 下面将参照【附图说明】本发明的示例性实施方式的特征、优点及技术和工业意义， 在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
[0018] 图1是示出电池系统的构型的视图；
[0019] 图2是示出用于操作温度调节装置的电路的构型的视图；
[0020] 图3是示出执行外部充电的处理的流程图；
[0021] 图4是示出在调节电池组的温度的同时执行外部充电的处理的流程图；
[0022] 图5是示出输入和输出上限值与电池组的温度之间的关系的曲线图；
[0023] 图6是示出在外部充电之后调节电池组的温度的处理的流程图；
[0024] 图7是示出外部充电之后的升温处理的流程图；
[0025] 图8是示出外部充电之后的冷却处理的流程图；
[0026] 图9是示出升温处理被执行时电池温度的变化的时间图；
[0027]图10是示出冷却处理被执行时电池温度的变化的时间图；
[0028] 图11是不出执行外部充电的时间的流程图；
[0029] 图12A至图12D是各自均示出深夜时间段、当前时刻和充电完成时刻之间的关系的 时间图；
[0030] 图13是示出执行温度调节处理的时间的流程图；和
[0031] 图14A和图14B是各自均示出执行外部充电且执行冷却处理的时间段和电池温度 变化的曲线图。
【具体实施方式】
[0032]下面将说明本发明的实施例。
[0033]图1是示出根据本实施例的电池系统(其对应于根据本发明的蓄电系统）的构型的 视图。图1所示的电池系统搭载在车辆中。例如，该车辆是插电式混合动力车辆(PHV)或电动 车辆(EV)。
[0034] PHV不仅包括电池组(后述)作为用于推进车辆的动力源，而且包括另一动力源，例 如发动机和燃料电池。EV仅包括电池组(后述)作为用于推进车辆的动力源。在PHV和EV中， 如稍后将描述的，允许利用来自商用电源的电力对电池组充电。
[0035]电池组10包括多个串联连接的单电池11。可使用碱性二次电池如镍金属氢化物电 池和镍镉电池作为各单电池11。电池组10用作蓄电装置。代替二次电池，可使用电气双层电 容器。可基于电池组10的要求输出等来按需设定单电池11的数量。在根据本实施例的电池 组10中，所有单电池11彼此电连接;作为替代，电池组10可包括彼此并联电连接的多个单电 池11〇
[0036] 监视单元20检测电池组10的电压值Vb或检测各单电池11的电压值Vb，并且向控制 器30输出检测结果。温度传感器21检测电池组10(单电池11)的温度Kb，并且向控制器30输 出检测结果。可对电池组10配置一个或多个温度传感器21。当多个单电池11之间的温度根 据配置单电池11的位置而存在差异时，可以利用多个温度传感器21来把握温度的差异。
[0037] 电流传感器22检测电池组10的电流值lb，并向控制器30输出检测结果。在本实施 例中，电流传感器22设置在与电池组10的正极端子连接的正极线路PL中。电流传感器22仅 需能够检测电池组10的电流值lb。可按需设定设置电流传感器22的位置。例如，电流传感器 22可设置在与电池组10的负极端子连接的负极线路NL中。可使用多个电流传感器22。
[0038] 控制器30包括存储器31。存储器31存储由控制器30用来执行预定处理(特别地，在 本实施例中说明的处理）的各种信息。在本实施例中，存储器31结合在控制器30中；作为替 代，存储器31可设置在控制器30的外部。时钟32向控制器30输出与当前时刻Tc有关的信息。 时钟32例如可以是原子钟。该原子钟具有通过接收标准电波来自动修正时间误差的功能。 [0039] 外部空气温度传感器33检测电池组10的周围环境的温度(称为外部空气温度)Ke， 并向控制器30输出检测结果。外部空气温度Ke不是电池组10的温度Kb，而是热影响电池组 10的周围环境的温度。例如，外部空气温度Ke可以是搭载电池组10的空间（周围环境）的温 度或可以是车辆外部(周围环境)的温度。
[0040]输入单元34由使用者用来输入特定信息。从输入单元34输入的信息输出到控制器 30。从输入单元34输入的信息可存储在存储器31中。输入信息可以是例如外部充电完成的 时刻(称为充电完成时刻)Te、车辆的起动开始的时刻(称为操作开始时刻)TU、适用深夜电 费（后述）的开始时刻(称为深夜费率开始时刻)TMs或不再适用深夜电费的结束时刻(称为 深夜费率结束时刻)TMe。如稍后将描述的，外部充电在于利用来自商用电源的电力对电池 组10充电。允许使用者通过操作输入单元34来设定充电完成时刻Te。当充电完成时刻Te被 设定时，图1所