电池温度调节系统的制作方法

1.本发明涉及一种电池温度调节系统，其对搭载在电动车辆等上的电池的温度进行调节。


背景技术：

2.近年来，作为针对地球的气候变动的具体对策，实现低碳社会或者脱碳社会的努力正在活跃化。对于车辆，也强烈要求co2排放量的削减，驱动源的电动化正在飞速发展。具体而言，正在推进电动汽车(electrical vehicle)或者混合动力电动汽车(hybrid electrical vehicle)这样的具备以下部件的车辆的开发：作为车辆的驱动源的电动机；以及作为二次电池的电池，其能够向该电动机供给电力。
3.在这样的电动车辆中，为了防止在车辆的停车期间电池温度升高而导致劣化，对电池进行冷却(例如，专利文献1)。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2015-37011号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.一般而言，电池的目标冷却温度与车辆的使用地域无关，而是被预先设定为固定值。但是，如果将目标冷却温度设定为固定值，则因使用地域的不同，可能无法获得用户所期望的电池的劣化抑制效果。
9.本发明提供一种能够获得用户所期望的电池的劣化抑制效果的电池温度调节系统。
10.用于解决课题的手段
11.本发明的电池温度调节系统，其具备：
12.电池，其能够储存来自外部电源的电力并向作为车辆的驱动源的马达供给电力；
13.冷却装置，其被选择性地供给来自所述外部电源的电力和来自所述电池的电力，并冷却所述电池；以及
14.控制装置，其在所述车辆的停车期间控制所述冷却装置以将所述电池的温度冷却至目标冷却温度，
15.其中，所述目标冷却温度是可变值，
16.所述控制装置获取由用户设定的目标，并基于所述目标设定所述目标冷却温度。
17.发明效果
18.根据本发明，能够获得用户所期望的电池的劣化抑制效果。
附图说明
19.图1是示出搭载有本发明的电池温度调节系统1的车辆v的示意图。
20.图2是示出本发明的电池温度调节系统1的结构的框图。
21.图3是示出在地域a和地域b中目标冷却温度与劣化抑制效果的关系的图。
22.图4是示出在地域a和地域b中目标冷却温度与消耗电力量的关系的图。
23.图5是显示在用户终端20上的、用于设定增强电池2的劣化抑制的画面的一个例子。
24.图6是示出控制装置5的控制流程的图。
25.附图标记说明
26.1 电池温度调节系统
27.2 电池
28.3 冷却装置
29.5 控制装置
30.7 马达
31.10 外部电源
32.v 车辆
具体实施方式
33.下面，将参照附图对根据本发明的一个实施方式的电池温度调节系统进行说明。
34.[车辆]
[0035]
如图1和图2所示，本实施方式的电池温度调节系统1搭载在车辆v上。车辆v例如是插电式混合动力车、电动汽车等电动车辆，并且构成为能够利用来自设置在充电站、自家等的外部电源10的电力对电池2进行充电。车辆v构成为能够利用储存在电池2中的电力驱动作为驱动源的马达7而行驶。
[0036]
通过将从外部电源10延伸出的充电电缆11的充电插头11a连接到设置在车辆v中的充电接入口8，以将车辆v连接(插入)到外部电源10。需要说明的是，车辆v和外部电源10之间的连接并不限于此。例如，可以是将能够以非接触方式接收从外部电源10传输来的电力的受电线圈等设置在车辆v上的结构。
[0037]
车辆v构成为能够与用户持有的用户终端20进行通信。用户终端20例如是用户能够携带的智能手机、平板终端，也可以是安装在车辆v上的导航装置。
[0038]
[电池温度调节系统]
[0039]
电池温度调节系统1具备电池2、冷却电池2的冷却装置3、检测电池2的状态的传感器部4、以及控制冷却装置3的控制装置5。
[0040]
电池2通过层叠多个电池单元(未图示)而构成，例如为锂离子电池、镍氢电池。电池2通过充电插头11a被连接到充电接入口8而与外部电源10连接，并且构成为能够储存来自外部电源10的电力。电池2中储存的电力经由电力转换装置6所包括的逆变器从直流电转换为交流电，并供给到马达7。此外，若车辆v制动时马达7产生的交流电被输入到电力转换装置6，则该交流电经由逆变器被转换为直流电并供给到电池2。即，电池2构成为能够储存再生电力。
[0041]
冷却装置3通过使制冷剂在设置在电池2中的制冷剂流路中流动来冷却电池2。冷却装置3例如为水冷式，利用泵使制冷剂循环，利用散热器冷却制冷剂。需要说明的是，冷却装置3上设置有加热器，也可以加热电池2。
[0042]
向冷却装置3供给储存在电池2中的电力。此外，冷却装置3构成为能够在车辆v连接到外部电源10时被供给来自外部电源10的电力。需要说明的是，冷却装置3还可以构成为在车辆v连接到外部电源10时被选择性地供给来自外部电源10的电力和来自电池2的电力。
[0043]
传感器部4具备获取电池2的温度(以下也称为电池温度)的温度传感器4a、测量电池2的电压的电压传感器4b、以及测量流过电池2的电流的电流传感器4c。
[0044]
控制装置5由控制电池2的充放电的电池控制部5a、控制冷却装置3的冷却控制部5b、以及获取车辆v的位置信息的位置信息获取部5c构成。例如，控制装置5由具备处理器、存储器、接口等的ecu(electronic control unit)来实现。需要说明的是，电池控制部5a、冷却控制部5b和位置信息获取部5c可以分别由独立的控制装置构成。例如，位置信息获取部5c可以包括在导航装置中。
[0045]
电池温度、电池2的电压和电池2的电流等从传感器部4输入到电池控制部5a。此外，电池控制部5a利用输入的电压、电流计算电池2的充电状态(soc：state of charge)。电池控制部5a基于这些输入值、soc对电池2的充放电进行控制。
[0046]
冷却控制部5b运行冷却装置3以使电池温度在目标冷却温度范围(以下也简称为目标冷却温度)内。冷却控制部5b除了在车辆v的行驶期间运行冷却装置3之外，在车辆v的停车期间，当电池温度高于目标冷却温度时，冷却控制部5b也运行冷却装置3以将电池温度维持在目标冷却温度。在车辆v的停车期间，当电池温度高于目标冷却温度时对应于例如当车辆v在高温环境下停车一定时间时。
[0047]
位置信息获取部5c获取已经接收到gps(global positioning system)信号的车辆v的位置信息。获取位置信息的时机是任意的，例如可以以规定间隔获取。
[0048]
[电池的目标冷却温度]
[0049]
接着，对电池2的目标冷却温度进行说明。
[0050]
以往，电池的目标冷却温度与车辆的使用地域无关，而是被预先设定为固定值。由此，通过冷却电池而获得的劣化抑制效果根据车辆的使用地域的不同而不同。
[0051]
例如，在将目标冷却温度预先设定为固定值30℃的情况下，在外部空气温度超过30℃的频率较高的高温地域a(也简称为地域a)，在车辆的停车期间执行的电池冷却操作的频率较高，并且将电池温度维持在目标冷却温度所需的电力较多。另一方面，在外部空气温度超过30℃的频率比地域a低的准高温地域b(也简称为地域b)，在车辆的停车期间执行的电池冷却操作的频率较低，并且将电池温度维持在目标冷却温度所需的电力较少。因此，在地域b中通过冷却电池而获得的劣化抑制效果低于在地域a中通过冷却电池而获得的劣化抑制效果。若存在用户想要提高与地域a相比劣化抑制效果相对较低的地域b中的劣化抑制效果的意图，如果电池的目标冷却温度为固定值，则无法反映用户的意图。
[0052]
图3是示出在地域a和地域b中目标冷却温度与劣化抑制效果的关系的一个例子的图。如果目标冷却温度较低，则冷却装置3的操作频率增加，因此电池2的冷却效果提高。因此，如图3所示，目标冷却温度越低，电池2的劣化抑制效果越高。
[0053]
在本实施方式中，电池2的目标冷却温度是可变值，可以基于用户设定的目标适当
地设定目标冷却温度。具体而言，如图3所示，在地域b使用车辆v时，与将目标冷却温度设定为30℃的情况相比，例如通过将目标冷却温度设定为25℃，能够提高通过冷却电池2而获得的劣化抑制效果。在图3所示的例子中，目标冷却温度为25℃时的在地域b中的劣化抑制效果与目标冷却温度为30℃时的在地域a中的劣化抑制效果相同。
[0054]
用户设定的目标的一个例子是与冷却装置3的消耗电力相关的数值。例如，该数值表示与冷却装置3在规定期间(例如1个月)的消耗电力对应的电费。通过将用户设定的目标设为数值，可以细致地设定用户所期望的电池2的劣化抑制效果。此外，通过将目标设为电费，用户可以以易于理解的方式设定目标的数值。规定期间可以任意设定，可以是1天，也可以是1年。需要说明的是，与冷却装置3的消耗电力相关的数值可以是规定期间内的消耗电力本身，而不是电费。
[0055]
用户设定的目标的另一个例子是电池2的劣化抑制效果的程度。例如，准备电池2的劣化抑制效果高的选项、劣化抑制效果低的选项、以及介于上述两种劣化抑制效果之间的选项，用户选择其中之一来设定目标。由此，用户可以直接选择用户所期望的电池2的劣化抑制效果。
[0056]
图4是示出在地域a和地域b中目标冷却温度与消耗电力(电费)的关系的一个例子的图。如果目标冷却温度降低，则冷却装置3的操作频率增加，并且将电池温度维持在目标冷却温度所需的电力较大，因此冷却装置3的消耗电力增大。
[0057]
在用户将电费设定为目标且用户为了抑制电费而将电费的上限设定得较低的情况下，冷却控制部5b将目标冷却温度设定得较高，从而减小冷却装置3的消耗电力。此时，由于目标冷却温度较高，因此电池2的劣化抑制效果较低。另一方面，在用户为了提高电池2的劣化抑制效果以延长电池2的使用寿命而将电费的上限设定得较高的情况下，冷却控制部5b将目标冷却温度设定得较低，从而提高电池2的劣化抑制效果。此时，冷却装置3的消耗电力增大。在图4所示的例子中，在将目标冷却温度设定为30℃并且在地域a中使用车辆v的情况下以及在将目标冷却温度设定为25℃并且在地域b中使用车辆v的情况下，冷却装置3的消耗电力相等，即每月的电费相等。
[0058]
在用户选择电池2的劣化抑制效果的程度作为目标且选择降低电池2的劣化抑制效果的选项的情况下，冷却控制部5b将目标冷却温度设定得较高。此时，由于冷却装置3的消耗电力减小，因此电费减少。另一方面，在选择提高电池2的劣化抑制效果的选项的情况下，冷却控制部5b将目标冷却温度设定得较低。此时，由于冷却装置3的消耗电力增大，因此电费增加。
[0059]
因此，电池的劣化抑制效果和抑制劣化所需的电费之间存在此消彼长的关系。在本实施方式中，目标冷却温度是可变值，通过基于用户设定的目标设定电池2的目标冷却温度，能够适当地反映用户关于劣化抑制效果和电费的意图。因此，能够获得用户所期望的电池2的劣化抑制效果。
[0060]
另外，在本实施方式中，优选冷却控制部5b存储有与车辆v的使用地域对应的目标冷却温度的推荐值。例如，冷却控制部5b存储有在地域a中的目标冷却温度的推荐值(例如30℃)和在地域b中的目标冷却温度的推荐值(例如25℃)。需要说明的是，冷却控制部5b可以预先存储有在各地域中的目标冷却温度的推荐值，也可以在每次移动到各地域时访问外部服务器并获取推荐值。此外，冷却控制部5b也可以代替存储推荐值而根据数学式、映射等
推导出推荐值。
[0061]
在用户没有设定目标并且冷却控制部5b不能获取目标的情况下，冷却控制部5b可以将目标冷却温度设定为该地域的推荐值。例如，在地域a中使用车辆v时，冷却控制部5b将目标冷却温度设定为在该地域中的推荐值30℃，在地域b中使用车辆v时，冷却控制部5b将目标冷却温度设定为在该地域中的推荐值25℃。因此，与将目标冷却温度预先设定为固定值30℃的情况相比，能够提高在地域b中的劣化抑制效果，能够得到与地域a相同的劣化抑制效果。这样，在没有获取到用户设定的目标的情况下，通过将电池2的目标冷却温度设定为基于车辆v的使用地域的推荐值，即使在用户不设定目标的情况下，也能够在任何使用地域发挥电池2的劣化抑制效果。
[0062]
需要说明的是，优选目标冷却温度在冷却装置3不消耗规定值以上的电力的范围内是可变的。即，目标冷却温度在各地域具有下限值。由此，能够防止冷却装置3消耗过多电力地运行。
[0063]
[增强电池劣化抑制]
[0064]
接着，将参考图5和图6对用于增强电池2的劣化抑制的控制进行说明。
[0065]
图5是显示在用户终端20上的、用于供用户设定电池2的劣化抑制的目标的画面的一个例子。在这里，示出了用户终端20是智能手机的情况。
[0066]
显示区域21显示用户可以选择是否增强电池2的劣化抑制的开关sw1，在图5中，开关sw1处于接通状态。
[0067]
显示区域22显示用户可以选择是否基于每月的电费来确定电池2的劣化抑制效果的开关sw2。在开关sw1处于接通状态的情况下，可以操作开关sw2。在图5中，开关sw2处于接通状态。
[0068]
可以在显示区域23中输入每月的电费。在开关sw2处于接通状态的情况下，可以在显示区域23中输入电费。需要说明的是，可以以用户直接输入数字的形式输入每月的电费，也可以以从预先准备的电费选项中选择一个的形式输入每月的电费。
[0069]
显示区域24显示电池2的劣化抑制效果。在图5的例子中，通过用户触碰显示区域24，从而会显示另一画面，用户可以确认自己设定的电费所能够获得的电池2的劣化抑制效果。因此，用户可以确认与投入的电费相对应的电池2的劣化抑制效果。
[0070]
接着，将参考图6对用于增强电池2的劣化抑制的控制流程进行说明。
[0071]
在步骤s100中，冷却控制部5b判断是否增强电池2的劣化抑制。在用户使用户终端20的开关sw1成为了接通状态时，用户终端20向冷却控制部5b发送用于增强电池2的劣化抑制的信号。冷却控制部5b接收到该信号后判断为增强电池2的劣化抑制(yes)，并进入步骤s110。另一方面，在开关swl为断开的情况下，冷却控制部5b判断为不增强电池2的劣化抑制(no)，并结束本控制。此时，冷却控制部5b可以基于作为固定值的目标冷却温度来运行冷却装置3。
[0072]
在步骤s110中，冷却控制部5b获取由位置信息获取部5c获取的车辆v的位置信息，在步骤s120中，基于车辆v的位置信息确定车辆v的使用地域。
[0073]
在确定车辆v的使用地域之后，冷却控制部5b在步骤s130中判断用户是否输入了电费。在用户使开关sw2接通并在显示区域23中输入了电费时，用户终端20将输入信息发送到冷却控制部5b。在接收到了输入信息时，冷却控制部5b判断为用户输入了电费(yes)，并
进入步骤s140。
[0074]
在步骤s140中，冷却控制部5b基于电费和车辆v的使用地域来设定目标冷却温度。例如，将目标冷却温度设定为在车辆v的使用地域中、用户设定的电费范围内电池2的劣化抑制效果最高的温度。在设定目标冷却温度之后，进入步骤s160。
[0075]
另一方面，在步骤s130中，在开关sw2为断开或者虽然为接通但没有输入电费时，冷却控制部5b判断为用户没有输入电费(no)，并进入步骤s150。
[0076]
在步骤s150中，冷却控制部5b将在车辆v的使用地域中的推荐值设定为目标冷却温度，并进入步骤s160。
[0077]
在步骤s160中，冷却控制部5b推定通过增强电池2的劣化抑制而获得的劣化抑制效果。此时，冷却控制部5b可以参考从传感器部4输入到电池控制部5a并存储在未示出的存储器中的各种数据，也可以访问外部服务器装置以参考各种数据。
[0078]
在步骤s170中，冷却控制部5b将在步骤s160中推定出的劣化抑制效果发送给用户终端20，通知给用户。
[0079]
以上，参照附图对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于该实施方式。显然，本领域技术人员能够在请求保护的范畴内想到各种变更例或修正例，可以理解这些变更例或修正例当然也属于本发明的技术范围。此外，也可以在不脱离发明的主旨的范围内将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。
[0080]
在本说明书中至少记载了以下的事项。尽管在括号内作为一个例子示出了在上述实施方式中对应的构成要素等，但并不限于此。
[0081]
(1)一种电池温度调节系统(电池温度调节系统1)，其具备：电池(电池2)，其能够储存来自外部电源(外部电源10)的电力并向作为车辆(车辆v)的驱动源的马达(马达7)供给电力；
[0082]
冷却装置(冷却装置3)，其被选择性地供给来自所述外部电源的电力和来自所述电池的电力，并冷却所述电池；以及
[0083]
控制装置(控制装置5)，其在所述车辆的停车期间控制所述冷却装置以将所述电池的温度冷却至目标冷却温度，
[0084]
其中，所述目标冷却温度是可变值，
[0085]
所述控制装置获取由用户设定的目标，并基于所述目标设定所述目标冷却温度。
[0086]
根据(1)，控制装置根据由用户设定的目标设定电池的目标冷却温度，因此，能够获得用户所期望的电池的劣化抑制效果。
[0087]
(2)根据(1)所述的电池温度调节系统，其中，
[0088]
所述目标是与所述冷却装置的消耗电力相关的数值。
[0089]
根据(2)，目标是与冷却装置的消耗电力相关的数值，因此，可以细致地设定用户所期望的电池的劣化抑制效果。
[0090]
(3)根据(2)所述的电池温度调节系统，其中，
[0091]
所述数值表示与规定期间内的所述冷却装置的消耗电力对应的电费。
[0092]
根据(3)，数值表示与规定期间内的所述冷却装置的消耗电力对应的电费，因此，用户可以以易于理解的方式设定目标的数值。
[0093]
(4)根据(3)所述的电池温度调节系统，其中，
[0094]
所述规定期间为1个月。
[0095]
根据(4)，规定期间为1个月，因此，用户可以以易于理解的方式设定目标。
[0096]
(5)根据(1)所述的电池温度调节系统，其中，
[0097]
所述目标是由所述用户选择的所述电池的劣化抑制效果的程度。
[0098]
根据(5)，目标是由用户选择的电池的劣化抑制效果的程度，因此，用户可以直接选择用户所期望的电池的劣化抑制效果。
[0099]
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的电池温度调节系统，其中，
[0100]
在没有获取到所述目标的情况下，所述目标冷却温度被设定为基于所述车辆的使用地域的推荐值。
[0101]
即使在设定了相同的目标冷却温度时，根据车辆的使用地域的不同，电池的劣化抑制效果也可能较低。根据(6)，在没有获取到目标的情况下，目标冷却温度被设定为基于车辆的使用地域的推荐值，因此即使在用户未设定目标的情况下，也能够在任何使用地域都发挥电池的劣化抑制效果。
[0102]
(7)根据(6)所述的电池温度调节系统，其中，
[0103]
所述控制装置获取所述车辆的位置信息，并基于所述位置信息确定所述使用地域。
[0104]
根据(7)，控制装置基于车辆的位置信息确定使用地域，因此，能够适当地确定车辆的使用地域。
[0105]
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的电池温度调节系统，其中，
[0106]
所述控制装置推定在所述目标冷却温度下的所述电池的劣化抑制效果，并将所述劣化抑制效果通知给所述用户。
[0107]
根据(8)，控制装置将劣化抑制效果通知给用户，因此，用户能够确认通过用户自己设定的目标而获得的劣化抑制效果。
[0108]
(9)根据(1)至(8)中任一项所述的电池温度调节系统，其中，
[0109]
所述目标冷却温度在所述冷却装置不消耗规定值以上的电力的范围内是可变的。
[0110]
根据(9)，目标冷却温度在冷却装置不消耗规定值以上的电力的范围内是可变的，因此，能够防止冷却装置消耗过多电力。

技术特征：
1.一种电池温度调节系统，其具备：电池，其能够储存来自外部电源的电力并向作为车辆的驱动源的马达供给电力；冷却装置，其被选择性地供给来自所述外部电源的电力和来自所述电池的电力，并冷却所述电池；以及控制装置，其在所述车辆的停车期间控制所述冷却装置以将所述电池的温度冷却至目标冷却温度，其中，所述目标冷却温度是可变值，所述控制装置获取由用户设定的目标，并基于所述目标设定所述目标冷却温度。2.根据权利要求1所述的电池温度调节系统，其中，所述目标是与所述冷却装置的消耗电力相关的数值。3.根据权利要求2所述的电池温度调节系统，其中，所述数值表示与规定期间内的所述冷却装置的所述消耗电力对应的电费。4.根据权利要求3所述的电池温度调节系统，其中，所述规定期间为1个月。5.根据权利要求1所述的电池温度调节系统，其中，所述目标是由所述用户选择的所述电池的劣化抑制效果的程度。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池温度调节系统，其中，当没有获取到所述目标时，所述目标冷却温度被设定为基于所述车辆的使用地域的推荐值。7.根据权利要求6所述的电池温度调节系统，其中，所述控制装置获取所述车辆的位置信息，并基于所述位置信息确定所述使用地域。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池温度调节系统，其中，所述控制装置推定在所述目标冷却温度下的所述电池的劣化抑制效果，并将所述劣化抑制效果通知给所述用户。9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池温度调节系统，其中，所述目标冷却温度在所述冷却装置不消耗规定值以上的电力的范围内是可变的。

技术总结
本发明提供一种能够获得用户所期望的电池的劣化抑制效果的电池温度调节系统。电池温度调节系统(1)具备：电池(2)，其能够储存来自外部电源(10)的电力并向作为车辆(V)的驱动源的马达(7)供给电力；冷却装置(3)，其被选择性地供给来自外部电源(10)的电力和来自电池(2)的电力，并冷却电池(2)；以及控制装置(5)，其在车辆(V)的停车期间控制冷却装置(3)以将电池(2)的温度冷却至目标冷却温度。目标冷却温度是可变值，控制装置(5)获取由用户设定的目标，基于目标设定目标冷却温度。基于目标设定目标冷却温度。基于目标设定目标冷却温度。


技术研发人员：大垣彻
受保护的技术使用者：本田技研工业株式会社
技术研发日：2023.01.10
技术公布日：2023/7/26