车辆和车辆控制方法与流程

1.本公开涉及车辆和车辆控制方法，并且更具体地涉及车辆控制技术，该车辆控制技术配置为执行向外部设备传送电力和从外部设备接收电力中的至少一者。


背景技术：

2.近年来，可以用经由充电电缆从外部设备供应的电力进行充电的车辆已经普及。这种类型的充电被称为“外部充电”。可外部充电的车辆包括插电式混合动力车辆、电动车辆等。通常，这些车辆设有用于与充电电缆(更具体地，设置在充电电缆的远端的充电连接器)连接的入口。在许多情况下，上述车辆可以经由充电电缆，在诸如灾难的紧急情况下或者为了均衡电力需求的目的，向外部设备供应电力。
3.第2016-82772号日本未审查专利申请公开(jp 2016-82772a)公开了一种充电器。该充电器包括：温度检测单元，其检测充电器的内部零件的温度；以及控制单元，其按照从蓄电装置传送的电流命令值来控制要输出到蓄电装置的电流。当内部零件的温度等于或大于第一阈值时，控制单元向蓄电装置传送减小的可以从充电器输出的电流值，以便减小电流命令值。当内部零件的温度等于或小于第二阈值(第二阈值小于第一阈值)时，同时，控制单元向蓄电装置传送增大的可以从充电器输出的电流值，以便增大电流命令值。


技术实现要素：

4.在上述车辆中，通常，在入口和电池之间的电流路径的至少一部分通过电力线电连接。当大电流在电池充电和放电时流过电力线时，电力线的温度可以升高。因此，希望减少电池的充电和放电，使得电力线的温度不会过度升高。另一方面，当太多的焦点放在电力线的保护上时，或者换句话说，当电池的充电和放电被过度减少时，可能花费很长的时间来对电池进行充电和放电。
5.本公开是为了解决这样的问题而做出的，并且允许对电力线进行适当的保护，同时防止对电池进行充电和放电所需的时间变得过长。
6.本公开的第一方面提供了一种车辆，包括：电力接口，其配置为执行向外部设备传送电力和从外部设备接收电力中的至少一者；蓄电装置；电力线，其构成电力接口和蓄电装置之间的电流路径的至少一部分；以及控制装置，其配置为使用用于保护电力线的多个曲线来控制蓄电装置的充电和放电。确定曲线，使得对流过电力线的电流的幅度以及通电时间的减少程度随着电力线的周围温度变高而变大。曲线包括第一曲线和第二曲线，第二曲线具有大于第一曲线的减少程度的减少程度。控制装置在蓄电装置的充电和放电之前计算自蓄电装置的上次充电和放电以来的经过时间。控制装置配置成当经过时间长于参考时间时，使用第一曲线和第二曲线中与周围温度相匹配的一者来控制蓄电装置的充电和放电，以及当经过时间短于参考时间时，不考虑周围温度而使用第二曲线来控制蓄电装置的充电和放电。
7.在上述方面中，当自蓄电装置的上次充电和放电以来的经过时间短于参考时间时
(换句话说，当蓄电装置以相对较短的时间间隔重复充电和放电时)，不考虑周围温度，使用具有对电流和通电时间的减少程度较大的第二曲线。即使在周围温度和电力线的实际温度之间存在误差，也可以通过使用被设置为更安全的第二曲线来更可靠地保护电力线。因此，利用上述配置，可以适当地保护电力线，同时防止对蓄电装置进行充电和放电所需的时间变得过长。
8.在上述方面中，第二曲线可以具有在曲线的减少程度中最大的减少程度。
9.在上述方面中，可以未设置配置为检测电力线的温度的温度传感器。电力线可以布置在隔室中。该车辆还可以包括配置为检测隔室中的温度来作为周围温度的温度传感器。
10.在上述方面中，车辆还可以包括电力转换装置，该电力转换装置在电力接口和蓄电装置之间执行电力转换操作。电力转换装置可以与电力线布置在同一隔室内。温度传感器可以配置为检测电力转换装置的环境温度来作为周围温度。
11.在上述方面中，车辆还可以包括电力驱动装置，该电力驱动装置布置在隔室中以控制车辆的行驶。控制装置可以配置为基于车辆的行驶历史来估计周围温度。
12.控制装置可以配置为基于自蓄电装置的上次外部充电以来经过的时间和自车辆的行驶结束以来经过的时间中的至少一者来计算经过时间。
13.控制装置可以配置为基于自蓄电装置的上次外部电力供应以来经过的时间和自车辆的行驶结束以来经过的时间中的至少一者来计算经过时间。
14.本公开的第二方面提供了一种用于车辆的控制方法，车辆包括：电力接口，其配置为执行向外部设备传送电力和从外部设备接收电力中的至少一者；蓄电装置；以及电力线，其构成电力接口和蓄电装置之间的电流路径的至少一部分。控制方法包括：获取电力线的周围温度；以及使用用于保护电力线的多个曲线来控制蓄电装置的充电和放电。确定曲线，使得对流过电力线的电流的幅度以及通电时间的减少程度随着电力线的周围温度变高而变大。曲线包括第一曲线和第二曲线，第二曲线具有大于第一曲线的减少程度的减少程度。控制包括在蓄电装置的充电和放电之前计算自蓄电装置的上次充电和放电以来的经过时间，当经过时间长于参考时间时，使用第一曲线和第二曲线中与周围温度相匹配的一者来控制蓄电装置的充电和放电，以及当经过时间短于参考时间时，不考虑周围温度而使用第二曲线来控制蓄电装置的充电和放电。
15.利用上述方面，可以适当地保护电力线，同时防止对蓄电装置进行充电和放电所需的时间变得过长。
16.利用本公开，可以适当地保护电力线，同时防止对蓄电装置进行充电和放电所需的时间变得过长。
附图说明
17.下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的符号表示相似的要素，并且在附图中：
18.图1示意性地示出根据本公开的实施例的包括车辆的充电系统的总体配置；
19.图2是详细示出充电系统的配置的框图；
20.图3是表示多个充电曲线的概念图；
21.图4示出了当自上次充电结束以来的经过时间长于参考时间时要使用的充电曲线；
22.图5示出了当自上次充电结束以来的经过时间等于或小于参考时间时要使用的充电曲线；
23.图6是示出根据第一实施例的车辆的快速充电的流程图；
24.图7示出了根据第二实施例的电力系统的总体配置；以及
25.图8是示出根据第二实施例的来自车辆的外部电力供应的流程图。
具体实施方式
26.下面将参考附图详细描述实施例。相似和等同的部分在附图中被赋予相似的符号以省略重复的描述。
27.第一实施例
28.将关于第一实施例描述向根据本公开的车辆供应电力(外部充电)的配置。
29.系统配置
30.图1示意性地示出了根据本公开的实施例的包括车辆的充电系统的总体配置。参照图1，充电系统100包括车辆1、充电电缆8和充电设备9。图1示出了车辆1和充电设备9通过充电电缆8彼此电连接的状态。在该示例中，入口2设置在车辆1的前部。经由充电电缆8和入口2从充电设备9向车辆1供应电力，以对安装在车辆1上的电池6(参见图2)充电。
31.例如，车辆1是电动车辆。然而，车辆1可以是插电式混合动力车辆、燃料电池车辆等，只要车辆被配置为可外部充电即可。充电设备9可以是设置在用户家等处的专用充电器，或者可以是设置在公共充电站(也称为充电站)处的充电器。充电设备9是根据本公开的“外部设备”的示例。
32.图2是详细示出充电系统100的配置的框图。参照图2，充电设备9是直流(dc)充电器，其在该示例中支持所谓的快速充电。充电设备9包括交流/直流(ac/dc)转换器91。充电电缆8包括充电连接器81和电力供应线pl0、nl0。
33.ac/dc转换器91将从外部电力系统(例如，系统电源)900经由电力线供应的交流(ac)电力转换为dc电力，以用于对安装在车辆1上的电池6(将在后面讨论)进行充电。由ac/dc转换器91执行的电力转换可以作为用于功率因数改善的ac/dc转换和用于电压电平调整的dc/dc转换的组合来执行。从ac/dc转换器91输出的dc电力经由充电电缆8的电力供应线pl0、nl0供应给车辆1。
34.作为快速充电器的充电设备9仅仅是一个示例。充电设备9可以是向车辆1供应ac电力的所谓的普通充电器。在这种情况下，充电设备9调节来自电力系统900的ac电力的电压电平，并且在调节之后将ac电力供应到车辆1。
35.车辆1包括入口2、电力线pl、电力线nl、电压传感器31、电流传感器32、充电继电器41、充电继电器42、系统主继电器(system main relay，smr)43、系统主继电器44、周围温度传感器5、电池6、电力转换装置71、电力控制单元(power control unit，pcu)72，马达/发电机73、动力传递齿轮74、驱动轮75，以及电子控制单元(electronic control unit，ecu)10。
36.在本实施例中，电压传感器31、电流传感器32、充电继电器41、充电继电器42、电力转换装置71、pcu 72和马达/发电机73布置在设于车辆1的前部的隔室(在图2中表示为“cmp”)中。周围温度传感器5和电力线pl、nl的至少一部分布置在与上述装置同一隔室中。
37.入口(充电端口)2配置成能够接收充电连接器81的插入，该充电连接器81设置在充电电缆8的远端，并具有诸如配件的机械联接。当充电连接器81被插入时，确保电力供应线pl0和入口2的在正极侧的接点之间的电连接，并且确保电力供应线nl0和入口2的在负极侧的接点之间的电连接。当入口2和充电连接器81彼此连接时，车辆1的ecu 10和充电设备9的控制装置(未图示)可以按照诸如控制器区域网络(controller area network，can)的通信标准相互传送和接收各种命令和数据。入口2是根据本公开的“电力接口”(例如，入口)的示例。
38.电压传感器31电连接在相对于充电继电器41、42的入口2一侧的电力线pl和电力线nl之间。电压传感器31检测电力线pl和电力线nl之间的dc电压，并将检测结果输出到ecu 10。电流传感器32检测流过相对于充电继电器41、42的入口2一侧的电力线pl的电流，并将检测结果输出到ecu 10。ecu 10可以基于来自电压传感器31和电流传感器32的检测结果来计算从充电设备9向车辆1供应的电力(用于对电池6充电的电力)。
39.充电继电器41电连接到电力线pl。充电继电器42电连接到电力线nl。smr 43电连接在电力线pl和电池6的正极之间。smr 44电连接在电力线nl和电池6的负电极之间。当充电继电器41、42按照来自ecu 10的命令闭合并且smr 43、44闭合时，启用入口2和电池6之间的电力传递。
40.如之前所讨论的，周围温度传感器5设置在布置有电力线pl、nl的隔室中。周围温度传感器5检测隔室中的温度来作为电力线pl、nl的周围温度，并将检测结果输出到ecu 10。在下文中，周围温度被表示为“tp”。电力线pl、nl的周围温度tp也是电力转换装置71等的环境温度。
41.还可以想到的是，设置专用于电力线pl、nl的温度传感器(未图示)，并且通过监测电力线pl、nl的温度来抑制电力线pl、nl的温度升高。然而，为电力线pl、nl中的每一个提供温度传感器相应地增加了构件成本。因此，希望在不设置专用于电力线pl、nl的温度传感器的情况下，使用用于监测电池6的环境温度(如后面详细讨论的)的周围温度传感器5来保护电力线pl、nl。
42.例如，电池6布置在车辆1的底板下方。电池6是包括多个单体电池的组装电池。每个单体电池均是二次电池，诸如锂离子电池或镍金属氢化物电池。电池6供应用于产生车辆1的驱动力的电力。此外，电池6存储由马达/发电机73产生的电力。可以采用诸如双电层电容器的电容器来代替电池6。电池6或电容器是根据本公开的“蓄电装置”的示例。
43.电池6设有监测电池6的状态的监测单元。监测单元设有检测电池6的电压的电压传感器，检测输入到电池6的电流和从电池6输出的电流的电流传感器，以及检测电池6的温度的温度传感器，它们都没有被图示出。ecu 10可以例如基于来自传感器的信号来计算电池6的荷电状态(state of charge，soc)。
44.电力转换装置71电连接在入口2和电池6之间。电力转换装置71按照来自ecu 10的命令执行入口2和电池6所需的电力转换操作(其可以是用于降低/升高dc电力的电压的操作，或者可以是用于dc电力和ac电力之间转换的操作)。
45.pcu 72电连接在电池6和马达/发电机73之间。pcu 72包括转换器和逆变器(均未图示)，并按照来自ecu 10的命令驱动马达/发电机73。
46.马达/发电机73是交流旋转电机。马达/发电机73的示例包括永磁同步马达，该永磁同步马达包括嵌入有永磁体的转子。马达/发电机73的输出扭矩通过动力传递齿轮74传递到驱动轮75，以促使车辆1行驶。同时，马达/发电机73可以在车辆1的制动操作期间利用驱动轮75的旋转力来产生电力。由马达/发电机73产生的电力由pcu 72转换成用于对电池6充电的电力。
47.ecu 10包括诸如中央处理单元(cpu)的处理器11，诸如只读存储器(rom)和随机存取存储器(ram)的存储器12，以及输入和输出端口(未图示)。ecu 10按照来自传感器等的信号控制装置，以使车辆1进入所需的状态。ecu 10可以由用于相应功能的多个单独的ecu构成。
48.按照本实施例的由ecu 10执行的主控制包括快速充电，其中电池6经由充电电缆8由从充电设备9供应的大电力充电。当从充电设备9供应的电流流过电力线pl、nl时，产生焦耳热，这可能促使电力线pl、nl的劣化(包括烧蚀)的进行。在快速充电期间，ecu 10通过适当地选择性地使用多个充电曲线来保护电力线pl、nl免受劣化的过度进行。随后，将描述充电曲线。
49.充电曲线
50.图3是表示多个充电曲线的概念图。在图3和稍后将讨论的图4和5中，水平轴线表示电力线pl、nl的通电电流i(用于对电池6充电的电流)。竖直轴线表示电力线pl、nl的通电时间τ(用于对电池6充电的时间)。
51.电力线pl、nl的通电时间τ是电力线pl、nl被持续地或连续地通电的时间。当通电被暂停一段时间或更长时，通电时间τ可以被复位。即使通电被中断，当中断时段足够短时，通电时间τ持续增加而不被复位。
52.在下面的示例中，参考图3，假设为电力线pl、nl的周围温度tp设定三个阈值温度t1到t3。在t1到t3中，t1是最低的，t3是最高的。t2是t1和t3之间的温度。举例来说，t1＝10℃，t2＝40℃，并且t3＝70℃。
53.在该示例中，ecu 10具有三个充电曲线pl1至pl3。基于电力线pl、nl的规格(具体地，电力线pl、nl的线径或横截面面积)，流过电力线pl、nl的电流i以及电力线pl、nl的通电时间τ，确定充电曲线pl1至pl3中的每一个充电曲线。由于电力线pl、nl的线径是固定值，充电曲线pl1至pl3中的每一个充电曲线都由曲线表示，在该曲线上，电流i的平方和通电时间τ的乘积(其与所产生的焦耳热的量成比例)在图3所示的坐标平面上是恒定的。
54.当电力线pl、nl的周围温度tp高于t1且等于或小于t2(t1《tp≤t2)时，使用充电曲线pl1。当电力线pl、nl的周围温度tp高于t2并且等于或小于t3(t2《tp≤t3)时，使用充电曲线pl2。当电力线pl、nl的周围温度tp高于t3(t3《tp)时，使用充电曲线pl3。充电曲线的数目不限于三个，并且可以被设定为两个或更多个的任何数目。
55.将以充电曲线pl1作为示例进行描述。在图中，经由电力线pl、nl的充电在充电曲线pl1的左下方的区域中被允许。另一方面，经由电力线pl、nl的充电在充电曲线pl1的右上方的区域中被禁止。通过电力线pl、nl传输的电力被控制，使得由坐标(i,τ)表示的电力线pl、nl的状态不会侵入到充电曲线pl1右上方的区域中。类似的描述也适用于剩余的充电曲线pl2、pl3。从图3可以理解，对流过电力线pl、nl的电流i和电力线pl、nl的通电时间的减少程度按照充电曲线pl1、pl2和pl3依次变大(即更严格的限制)。
56.充电曲线pl3位于充电曲线pl1、pl2的左下方，并且具有小的充电允许区域。这意味着，当电力线pl、nl的周围温度tp为高(t3《tp)时，通过在快速充电期间增强电力限制(电力减少)来给予电力线pl、nl的保护优先权。相反，充电曲线pl1位于充电曲线pl2、pl3的右上方，并且具有大的充电允许区域。这意味着，当电力线pl、nl的周围温度tp低(t1《tp≤t2)时，试图通过在快速充电期间放宽电力限制(电力减少)来缩短充电时间。以这种方式，通过按照电力线pl、nl的周围温度tp选择性地使用充电曲线pl1至pl3对车辆1进行快速充电，可以通过在保护电力线pl、nl的同时促使尽可能多的电力流过电力线pl、nl来缩短充电时间。
57.发明人集中于这样的事实：当电池6以短时间间隔重复充电时，电力线pl、nl的实际温度不必与电力线pl、nl的周围温度tp(周围温度传感器5的检测值)一致，并且趋于高。在本实施例中，不仅按照电力线pl、nl的周围温度tp而且根据电池6是否以短时间间隔重复充电来切换用于车辆1的快速充电的充电曲线。下面将描述用于切换充电曲线的控制。
58.充电曲线的切换
59.基于自电池6的上次充电完成以来的经过时间δt是否超过参考时间ref，可以确定电池6是否以短时间间隔重复充电。参考时间ref可以基于各种因素(诸如电力线pl、nl的线径)来确定，并且典型地是几十分钟到几小时。
60.在下面的示例中，参考时间ref被确定为一个小时。电流i1、i2和i3分别设定为200a、300a和400a。通电时间τ1、τ2和τ3分别设定为100秒、500秒和2000秒。然而，应当注意，这些具体值仅仅是示例性的。
61.图4示出了当自上次充电结束以来的经过时间δt长于参考时间ref时要使用的充电曲线。参照图4，当自上次充电结束以来的经过时间δt长于参考时间ref时，使用与电力线pl、nl的周围温度tp相匹配的充电曲线pl1至pl3中的一个充电曲线。
62.假设在图4所示的示例中，电力线pl、nl的周围温度tp高于t2，并且等于或小于t3。在这种情况下，使用对应于周围温度tp的充电曲线pl2。然后，首先在τ2执行用电流i3的通电。之后，在τ3(》τ2)执行用电流i2(《i3)的通电。
63.在本示例中使用充电曲线pl2时，偶尔使用充电曲线pl1，并且偶尔使用充电曲线pl3，这取决于电力线pl、nl的周围温度tp。
64.图5示出了当自上次充电结束以来的经过时间δt等于或小于参考时间ref时要使用的充电曲线。参照图5，当自上次充电结束以来的经过时间δt等于或小于参考时间ref时，使用具有最严格电力限制的充电曲线pl3，而不管电力线pl、nl的周围温度tp。
65.在使用充电曲线pl3的情况下，首先在τ1执行用电流i3的通电。之后，在τ2(》τ1)执行用电流i2(《i3)的通电。最后，在τ3(》τ2)执行用电流i1(《i2)的通电。
66.以这种方式，在本实施例中，当自上次充电结束以来的经过时间δt长于参考时间ref时(在正常时间期间)，使用与电力线pl、nl的周围温度tp相匹配的充电曲线。因此，可以保持电力线pl、nl的保护和充电时间的缩短之间的平衡，同时允许以尽可能多的电力进行快速充电。
67.另一方面，当自上次充电结束以来的经过时间δt等于或小于参考时间ref(当电池6被重复充电时)时，给予电力线pl、nl的保护优先权，而不管电力线pl、nl的周围温度tp是高还是低。
68.更具体地，在本实施例中不直接测量电力线pl、nl的温度。这是为了降低部件成
本，并且基于在设有电力线pl、nl的隔室中的温度(由周围温度传感器5检测的周围温度tp)与电力线pl、nl的实际温度之间存在相关性，并且电力线pl、nl的温度可以从周围温度tp估计的假设。然而，电力线pl、nl的温度不一定准确地反映在周围温度tp中。存在电力线pl、nl的温度高于周围温度tp的可能性。特别地，当电池6以短时间间隔重复充电时，这种可能性很高。因此，当电池6被重复充电时，使用最适于保护电力线pl、nl的充电曲线pl3，而不是选择性地使用与周围温度tp相匹配的充电曲线。
69.在图3至图5所示的示例中，充电曲线pl1、pl2中的一者或两者是根据本公开的“第一曲线”的示例。充电曲线pl3是根据本公开的“第二曲线”的示例。
70.控制流
71.图6是示出根据第一实施例的车辆1的快速充电的流程图。该流程图(以及稍后将讨论的图8中的流程图)可以以预先确定的计算周期从主例程(未图示)调用，以例如，被执行。尽管这些步骤通过由ecu 10执行的软件处理来实施，但是这些步骤可以通过制造在ecu 10中的硬件(电路)来实施。在下面的描述中，步骤简称为“s”。
72.参照图6，在步骤s101中，ecu 10确定是否建立了车辆1的快速充电的启动条件。例如，当用户将充电电缆8连接到入口2并操作用于快速充电(手动充电)的启动按钮(未图示)时，建立用于快速充电的启动条件。或者，当按照预先确定的充电时间表执行定时充电时，当到达开始定时充电的时间时，建立用于快速充电的启动条件。用于快速充电的启动条件可以基于车辆电网集成(vehicle-grid integration，vgi)中的电力供应需求平衡等来建立。当条件未建立时(s101中的“否”)，过程返回到主例程。
73.当建立快速充电的启动条件时(s101中的“是”)，ecu 10确定自电池6的上次充电结束以来的经过时间δt是否长于参考时间ref(s102)。自上次充电结束以来的经过时间δt等于或小于参考时间ref的情况的示例包括基于手动充电中的用户操作重复地停止和恢复快速充电的情况。其它示例可以包括以下情况：在定时充电中，在充电结束时间和充电开始时间之间的时间差短于参考时间ref的情况下，重复地停止和恢复快速充电。
74.不仅可以考虑在车辆1的快速充电(手动充电或定时充电)期间对电池6的充电，而且可以考虑在车辆1的运行期间对电池6的充电。在用户驾驶车辆1并回到家中之后，偶尔立即进行外部充电。在车辆1的运行期间，电池6被重复充电(再生充电)和放电，因此pcu72间歇地操作，这会升高隔室内的温度。结果，在电力线pl、nl的周围温度tp和电力线pl、nl的实际温度之间可能出现偏差。因此，用于切换图3至图5所示的充电曲线的控制也可以在当自上次充电结束以来的经过时间δt等于或小于参考时间ref时应用。
75.当自上次充电结束以来的经过时间δt长于参考时间ref(s102中的“是”)时，ecu 10从周围温度传感器5获取电力线pl、nl的周围温度tp(s103)。此外，ecu 10选择与周围温度tp匹配的多个充电曲线pl1至pl3中的一个充电曲线(s104)。然后，ecu 10按照所选择的充电曲线开始车辆1的快速充电(s105)。例如，使用充电曲线进行充电的方法如关于图4所描述的。
76.在s106中，ecu 10确定是否建立了用于快速充电的结束条件。例如，当用户操作用于快速充电的停止按钮(未图示)时或者当到达完成定时充电的时间时，确定用于快速充电的结束条件被建立。当没有建立用于快速充电的结束条件时(s106中的“否”)，ecu 10返回到s103中的过程。因此，重复执行s103到s106中的过程。当建立用于快速充电的结束条件时
(s106中的“是”)，ecu10进行到s107中的过程，并完成对车辆1的快速充电。
77.另一方面，在s102中，当自电池6的上次充电结束以来的经过时间δt等于或小于参考时间ref(s102中的“否”)时，ecu 10进行到s108中的过程，并选择具有最严格电力限制的充电曲线pl3。此外，ecu 10使用充电曲线pl3开始车辆1的快速充电(s109)。之后，ecu 10继续使用充电曲线pl3进行快速充电(s110中的“否”)，直到建立了用于快速充电的结束条件。当建立用于快速充电的结束条件时(s110中的“是”)，车辆1的快速充电结束(s107)。
78.在第一实施例中，如上所述，当电池6以相对短的时间间隔被重复充电时，不管周围温度tp如何都一律使用充电曲线pl3(s108)。当电池6被重复充电时，电力线pl,nl的温度可能已经变高。因此，利用第一实施例，即使在电力线pl、nl的周围温度tp(周围温度传感器5的检测值)和实际温度之间出现偏差，通过使用设定为最安全的充电曲线pl3，也可以更可靠地保护电力线pl、nl。
79.不排除提供了具有用于监测电力线pl、nl的温度的专用温度传感器(未图示)的配置，尽管这种配置可能增加部件成本。当设置专用于电力线pl、nl的温度传感器时，可以通过执行图6所示的一系列过程来进一步可靠地保护电力线pl、nl。以此方式，其中使用周围温度传感器5而不设置专用于电力线pl、nl的温度传感器来估计电力线pl、nl的温度的配置对于本公开不是必需的。
80.第二实施例
81.在第一实施例中，执行车辆1的快速充电。在第二实施例中，执行从车辆1到外部的外部电力供应。
82.近年来，依赖于由电力公司拥有的大型发电厂的电力系统已经被重新考虑，特别地，用于利用由电力系统的客户所拥有的能量资源(以下也称为“需求侧资源(demand side resources，dsr)”)的方案正在被构造。提出了一种虚拟发电厂(virtual power plant，vpp)作为利用电力系统的dsr的方案。vpp是一种用于通过使用利用物联网(internet of things，iot)的先进能源管理技术的远程和集成控制，促使大量dsr如同dsr是单个发电厂一样起作用的方案。
83.图7示出了根据第二实施例的电力系统的总体配置。参照图7，电力系统900包括电力公司e0，多个较高层聚合器e1和多个较低层聚合器e2。聚合器是指在vpp中提供能源管理服务的业务运营商。
84.电力公司e0产生并供应电力。电力公司e0包括服务器901、发电厂902、电力传送/分配设施903和智能仪表904。
85.服务器901管理在其控制下的较高层聚合器e1的信息。发电厂902包括产生电力的发电装置，并且配置为向电力传送/分配设施903供应由发电装置产生的电力。电力传送/分配设施903包括输电线路、变电所和配电线路，并且配置为传送和分配从发电厂902供应的电力。发电厂902和电力传送/分配设施903构建电力系统(电力网络)。智能仪表904配置为每当经过预定时间时测量所使用的电量，并存储测量到的所使用的电量并将其传送到服务器901。充电设备9经由智能仪表904连接到电力公司e0的电力系统。
86.较高层聚合器e1中的每一个管理多个较低层聚合器e2。较高层聚合器e1中的每一个包括多个服务器1a到1c，即，每个较高层聚合器e1包括多个服务器1a到1c。较低层聚合器e2中的每一个设有多个服务器2a到2c，即每个较低层聚合器e2包括多个服务器2a到2c。服
务器2a到2c中的每一个控制与客户中的每一个交换的电力量。
87.电力公司e0、较高层聚合器e1和较低层聚合器e2可以通过使用称为“需求响应(demand response，dr)”的方案调整供需平衡来改变电力需求模式。
88.更具体地，服务器901将请求参与dr(dr参与请求)的信号传送到较高层聚合器e1中的每一个。在图7所示的示例中，当接收到dr参与请求时，服务器1b按照dr计算可调节的电力量(可能的dr量)，并将可能的dr量传送到服务器901。例如，服务器1b可以通过查询设于较低层聚合器e2中的服务器2a到2c来获取每个较低层聚合器e2的可能的dr量。服务器901基于从包括在较高层聚合器e1中的服务器1a到1c中的每一个接收的可能的dr量来确定要被要求用于每个较高层聚合器e1的电力调整量，并且向较高层聚合器e1传送指示dr的执行的信号(第一dr执行指令)。
89.当从服务器1b接收到先前讨论的查询时，较低层聚合器e2的服务器2b基于关于车辆1和充电设备9的信息计算与服务器2b相对应的较低层聚合器e2的dr容量，并将dr容量传送到服务器1b。当从服务器901接收到第一dr执行指令时，服务器1b基于从包括在较低层聚合器e2中的服务器2a到2c中的每一个接收到的dr容量来确定要向每个较低层聚合器e2请求的电力调整量，并且向较低层聚合器e2传送指示dr的执行的信号(第二dr执行指令)。
90.车辆1和充电设备9的配置类似于关于第一实施例描述的配置(参见图2)。当从车辆1向外部供应电力时，使用放电曲线代替充电曲线。使用三个放电曲线pl1至pl3的示例也将结合第二实施例进行描述，如同第一实施例一样。尽管充电和放电之间存在差异，但放电曲线pl1至pl3的特性等同于充电曲线pl1至pl3的特性(参见图3至图5)，因此将不再重复详细描述。
91.图8是示出根据第二实施例的来自车辆1的外部电力供应的流程图。参照图8，在步骤s201中，ecu 10确定是否建立了用于来自车辆1的外部电力供应的启动条件。例如，当用户将充电电缆8连接到入口2并操作用于外部电力供应的启动按钮(未图示)时，建立用于外部电力供应的启动条件。或者，外部电力供应的启动条件可以基于电力供应需求平衡(更具体地，来自图7所示的服务器2b的指令)来建立。当没有建立外部电力供应的启动条件时(s201中的“否”)，过程返回到主例程。
92.当建立外部电力供应的启动条件时(s201中的“是”)，ecu 10确定自上次外部电力供应结束以来的经过时间δt是否长于参考时间ref(s202)。参考时间ref的值可以不同于根据第一实施例的参考时间ref的值。
93.当自上次电力供应结束以来的经过时间δt长于参考时间ref(s202中的“是”)时，ecu10从周围温度传感器5获取电力线pl、nl的周围温度tp(s203)。
94.ecu 10可以基于车辆1的行驶历史来估计电力线pl、nl的周围温度tp。例如，通过实验地计算在车辆1的行驶期间充电到电池6中和从电池6中放电的电力的大小、电池6被充电和放电的时间、外部空气温度和电力线pl、nl的周围温度tp之间的关系，可以从剩余的三个参数估计周围温度tp。
95.在s204中，ecu 10选择与周围温度tp匹配的多个放电曲线pl1至pl3中的一个放电曲线。然后，ecu 10按照所选择的放电曲线启动来自车辆1的外部电力供应(s205)。
96.在s206中，ecu 10确定是否建立了用于外部电力供应的结束条件。例如，当用户操作用于外部电力供应的停止按钮(未图示)时，确定建立用于外部电力供应的结束条件。或
者，可基于电力供应需求平衡来建立外部电力供应的结束条件。当没有建立外部电力供应的结束条件时(s206中的“否”)，重复执行s203至s206中的过程。当建立外部电力供应的结束条件时(s206中的“是”)，来自车辆1的外部电力供应结束(s207)。
97.另一方面，在s202中，当自上次电力供应结束以来的经过时间δt等于或小于参考时间ref(s202中的“否”)时，ecu 10选择具有最严格电力限制的放电曲线pl3(s208)。此外，ecu 10使用放电曲线pl3启动来自车辆1的外部电力供应(s209)。此后，ecu 10使用放电曲线pl3继续外部电力供应(s210中的“否”)，直到建立外部电力供应的结束条件。当建立外部电力供应的结束条件时(s210中的“是”)，来自车辆1的外部电力供应结束(s207)。
98.在第二实施例中，如上所述，当电池6以相对较短的时间间隔(例如，一个小时或更短)被重复放电时，不管周围温度tp如何，均匀使用放电曲线pl3(s208)。也就是说，当电池6被重复放电时，考虑到电力线pl、nl的温度已经变高的可能性，使用被设定为最安全的放电曲线pl3。因此，即使在电力线pl、nl的周围温度tp和实际温度之间存在偏差，也可以更可靠地保护电力线pl、nl。
99.已经结合第一实施例描述了电池6随着车辆1的快速充电而充电的示例，并且已经结合第二实施例描述了电池6随着来自车辆1的外部电力供应而放电的示例。然而，不管电池6是充电还是放电，在电力线pl、nl中都会产生焦耳热，因此，当选择要使用的充电曲线还是放电曲线时，不必区分电池6是充电还是放电。可以基于电池6的过去的充电和放电历史(充电历史和放电历史两者)来选择适当的充电或放电曲线。
100.已经结合第一实施例和第二实施例描述了接触充电(接触放电)，其中经由充电电缆将电力传送到外部(电力系统900)或从外部(电力系统900)接收电力。然而，电力可以以非接触方式与外部设备交换。例如，与关于第一实施例描述的过程(参见图6)类似的过程也可应用于执行非接触充电的情况，在该非接触充电中，电力以非接触方式从嵌入地面的电力传送装置传输到安装在车辆上的电力接收装置。在这种情况下，电力接收装置是根据本公开的“电力接口”的示例。
101.在本文中公开的实施例应该被认为在所有方面都是示例性的而不是限制性的。本公开的范围由权利要求书限定，而不是由上面做出的对实施例的描述所限定，并且旨在包括落入权利要求书及其等同物的含义和范围内的所有变化。