CN107404144A - 太阳能电池*** - Google Patents

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Abstract

一种太阳能电池***，包括布置在车辆的车厢中的第一电子控制单元，第一电子控制单元包括控制单元，控制单元在从车辆的点火关断至点火接通的时间段期间重复充电时段和停止时段，充电时段是利用太阳能电池所生成的电力对蓄电装置进行充电的时段，停止时段是停止利用太阳能电池所生成的电力对蓄电装置进行充电的时段。随着车厢中的温度在开始充电时段中的每个时段越高，控制单元将充电时段中的每个时段的长度设定得越短。

Description

太阳能电池***
技术领域
本发明涉及安装在车辆中的太阳能电池***。
背景技术
已知一种太阳能电池***，该太阳能电池***包括能够将所生成的电力供应至蓄电装置的太阳能电池，所述蓄电装置将电力供应至驱动车辆的电动机(参见，例如，日本专利申请公开号2015-082866)。
发明内容
顺便提及，由于蓄电装置输出相对高的电压(例如，200V或更高)，所以常常监测异常如过放电或过充电以及其他状态的存在或不存在。因此，从监测装置(如HV-ECU)接收对蓄电装置进行充电的允许是必要的。即使正在对蓄电装置进行充电，监测装置也需要继续监测蓄电装置。因此，当在从车辆的点火关断(IG-OFF)至点火接通(IG-ON)的时间段期间(即，在车辆的停车期间)对蓄电装置充电时，需要将监测装置(该监测装置除了所需的最小功能以外在本质上处于睡眠状态)切换为清醒状态。因此，为了防止由保持监测装置处于清醒状态而引起的电力消耗的增加，可以采用以下技术(所谓的脉动充电(pumpingcharging))：在从车辆的IG-OFF至IG-ON的时间段期间，利用由太阳能电池生成的电力来对蓄电装置进行间歇充电。
车辆的IG-ON和IG-OFF分别指的是切换至使车辆能够手动或自动行驶的状态和切换至禁止车辆手动或自动行驶的状态。也就是说，车辆的IG-ON和IG-OFF是以下概念：不仅包括机动车辆的起动和停止，而且还包括起动电子控制单元(如HV-ECU)的处理，所述电子控制单元在电动车辆中执行整个车辆的集成控制。
然而，执行蓄电装置的充电控制的电子控制单元(ECU)常常布置在车厢中。因此，如果在具有大量使例如车厢中的温度升高的太阳辐射的某天执行脉动充电，则当车厢的温度低于ECU的温度时，脉动充电会减小排放至外部的热量。当车厢的温度高于ECU的温度时，脉动充电会增大从外部接收的热量，这可能导致ECU的温度升高以及ECU的操作性能的劣化。
因此，提供了一种太阳能电池***，所述太阳能电池***能够在从车辆的IG-OFF至IG-ON的时间段期间对蓄电装置进行脉动充电的情况下抑制执行充电控制的ECU中的温度升高，所述蓄电装置向用作车辆的驱动力来源的电动机供应电力，所述电力由太阳能电池生成。
在本发明的第一方面中，提供了一种太阳能电池***，包括：安装在车辆中的太阳能电池；向用作车辆的驱动力来源的电动机供应电力的蓄电装置；设置在太阳能电池与蓄电装置之间的电力转换器；以及布置在车厢中的第一电子控制单元，第一电子控制单元包括：控制单元，控制单元操作电力转换器以利用太阳能电池所生成的电力对蓄电装置进行充电，控制单元在从车辆的点火关断至点火接通的时间段期间重复充电时段和停止时段，充电时段是利用所生成的电力对蓄电装置进行充电的时段，停止时段是停止利用所生成的电力对蓄电装置进行充电的时段；以及获取单元，获取单元获取车辆的车厢中的温度。随着车厢中的温度越高，控制单元将充电时段中的每个时段的长度设置得越短，温度是由获取单元在开始充电时段中的每个时段的时刻获取的。
根据本发明的第一方面，太阳能电池***包括安装在车辆中的太阳能电池、向用作车辆的驱动力来源的电动机供应电力的蓄电装置、以及设置在太阳能电池与蓄电装置之间的电力转换器。太阳能电池***还包括布置在车厢中的第一电子控制单元(ECU)，所述第一电子控制单元(ECU)包括控制单元，所述控制单元操作电力转换器以利用太阳能电池所生成的电力对蓄电装置进行充电，所述控制单元在从车辆的点火关断至点火接通的时间段期间重复充电时段和停止时段，所述充电时段是利用太阳能电池所生成的电力对蓄电装置进行充电的时段，所述停止时段是停止利用太阳能电池所生成的电力对蓄电装置进行充电的时段。所述第一电子控制单元(ECU)还包括获取单元，所述获取单元获取车辆的车厢中的温度。随着车厢中的温度越高，太阳能电池***的控制单元将充电时段中的每个时段的长度设置得越短，所述温度是由获取单元在开始充电时段中的每个时段的时刻获取的。因此，当车厢中的温度在开始充电时段的时刻变得较高时，脉动充电的充电时段变得较短。因此，当容纳执行充电控制的ECU的车厢具有高温时，可以减小在充电时段期间来自ECU的热生成量。因此，在车厢具有高温并且因此ECU趋于温度升高的情况下，在脉动充电的充电时段期间，来自ECU的热生成量减小，使得可以抑制ECU中的温度升高。
本发明的第二方面可以提供包括输出时间的时钟的太阳能电池***。在该太阳能电池***中，获取单元根据时间来估计车厢中的温度。
根据本发明的第二方面，太阳能电池***的获取单元可以根据从时钟输出的时间来估计车厢中的温度。这使得有可能省略诸如测量车厢中的温度的温度传感器等装置，使得可以简化***构造。
本发明的第三方面可以提供包括检测车厢中的温度的室温传感器的太阳能电池***。在该太阳能电池***中，获取单元基于室温传感器的输出信号来获取车厢中的温度。
根据本发明的第三方面，太阳能电池***的获取单元可以基于室温传感器的输出信号来获取车厢中的温度。因此，由于控制单元可以准确地掌握车厢中的温度，所以有可能通过使脉动充电的充电时段可变来更适当地抑制ECU中的温度升高。
本发明的第四方面可以提供包括确定单元的太阳能电池***，所述确定单元确定第一电子控制单元的温度状态。当确定单元确定第一电子控制单元的温度等于或小于指定的温度时，控制单元开始充电时段。
根据本发明的第四方面，当确定ECU的温度等于指定的温度或更小时，太阳能电池***的控制单元开始充电时段。因此，当ECU的温度减小至一定程序时，第一次开始脉动充电，使得可以进一步抑制ECU中的温度升高。
太阳能电池***可以包括控制器，并且控制器可以包括第一充电控制单元和第二充电控制单元。第一充电控制单元可以在从车辆的点火接通至点火关断的时间段期间执行电力转换器的操作控制，以执行利用太阳能电池生成的电力来对辅助电池进行充电的控制处理。第二充电控制单元可以在从车辆的点火关断至点火接通的时间段期间执行电力转换器的操作控制，以执行利用太阳能电池生成的电力来对蓄电装置和辅助电池进行充电的控制处理。在开始充电时段中的每个时段时，第二充电控制单元将请求允许对蓄电装置进行充电的信号发送至执行整个车辆的集成控制的第二电子控制单元。当从执行整个车辆的集成控制的第二电子控制单元接收到允许信号时，第二充电控制单元可以执行重复蓄电装置的充电时段和停止时段的控制，并且执行重复辅助电池的充电时段和停止时段的控制，辅助电池的充电时段是利用所生成的电力对辅助电池进行充电的时段，辅助电池的停止时段是停止利用所生成的电力对辅助电池进行充电的时段。当未接收到允许信号时，第二充电控制单元可以执行重复辅助电池的充电时段和停止时段的控制，而保持蓄电装置处于充电停止状态。
在太阳能电池***中，随着车厢中的温度越高，控制单元可以分多个阶段将充电时段中的每个时段的长度设置得越短，所述温度是由获取单元在开始充电时段中的每个时段的时刻获取的。
在太阳能电池***中，随着车厢中的温度越高，控制单元可以连续地将充电时段中的每个时段的长度设置得越短，所述温度是由获取单元在开始充电时段中的每个时段的时刻获取的。
根据本实施例，有可能提供一种太阳能电池***，当在从车辆的IG-OFF至IG-ON的时间段期间对蓄电装置进行脉动充电时，所述太阳能电池***能够抑制执行充电控制的ECU中的温度升高，所述蓄电装置将电力供应至用作车辆的驱动力来源的电动机，所述电力由太阳能电池生成。
附图说明
下面将参照附图来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，在附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且在附图中：
图1是示意性地例示根据第一实施例的太阳能电池***的构造的一个示例的框图；
图2是根据第一实施例的太阳能ECU中的微型计算机的功能块图；
图3是示意性地例示根据第一实施例的太阳能电池***(第二充电控制单元)的脉动充电控制处理的一个示例的流程图；
图4A是例示根据比较例的太阳能电池***中的脉动充电的概况的说明图；
图4B是例示根据第一实施例的太阳能电池***中的脉动充电的概况的说明图；
图5是示意性地例示根据第二实施例的太阳能电池***的构造的一个示例的框图；
图6是根据第二实施例的太阳能ECU中的微型计算机的功能块图；
图7是示意性地例示根据第二实施例的太阳能电池***(第二充电控制单元)的脉动充电控制处理的一个示例的流程图；
图8是示意性地例示根据第三实施例的太阳能电池***的构造的一个示例的框图；以及
图9是根据第三实施例的太阳能ECU中的微型计算机的功能块图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来描述用于执行本发明的模式。
[第一实施例]图1是示意性地例示根据本实施例的太阳能电池***1的构造的一个示例的框图。安装在车辆中的太阳能电池***1包括太阳能电池板10、缓冲电池20、电池传感器25、高压电池30、电动机35、辅助电池40、辅助负载45、室温传感器50和太阳能ECU60。在下文中，除非另外地指出，术语“车辆”指的是安装有太阳能电池***1的车辆。
所述车辆包括DC-DC转换器70和HV-ECU(在电动车辆中执行整个车辆的集成控制的电子控制单元)80作为与太阳能电池***1有关的元件。
在图1中，实线表示电力***，并且虚线表示控制(信号)***。
太阳能电池板10是由串联和并联连接的多个太阳能电池单元组成的板状模块。太阳能电池板10安装在车辆上的向阳处(例如，车身顶盖的表面)。太阳能电池板10可以输出所生成的与太阳辐射的量对应的电力(例如，最大输出150W)。任何类型的太阳能电池单元都适合作为包括在太阳能电池板10中的太阳能电池单元。例如，根据应用来选择最佳的太阳能电池单元(例如，用于手机的太阳能电池单元)。
缓冲电池20是暂时存储太阳能电池板10所生成的电力的蓄电装置。例如，缓冲电池20是具有20V的额定电压的蓄电池如镍氢电池和锂离子电池。
电池传感器25是用于检测缓冲电池20的各种状态(电流、电压、温度、充电状态等)的已知检测装置。电池传感器25通过车载网络如一对一通信线路和控制器区域网络(CAN)与太阳能ECU 60通信连接。与缓冲电池20的各种状态有关的检测信号被发送至太阳能ECU60。
高压电池30是向电动机35供应电力的具有相对高的电压(例如，200V至400V的输出电压)的蓄电装置。例如，高压电池30是蓄电池如镍氢电池和锂离子电池。可以利用由缓冲电池20通过DC-DC转换器62供应的电力(由太阳能电池板10经由缓冲电池20供应所生成的电力)对高压电池30进行充电。
电动机35是驱动车辆的驱动力来源。电动机35可以在车辆的减速期间执行再生发电。可以将再生电力供应至高压电池30，并且用于充电。
辅助电池40是向辅助负载45供应驱动电力的蓄电装置。辅助电池40是具有12V的额定电压的蓄电池如铅电池、镍氢电池和锂离子电池。辅助电池40可以通过DC-DC转换器63与缓冲电池20连接，并且可以利用由缓冲电池20供应的电力(由太阳能电池板10经由缓冲电池20供应所生成的电力)对辅助电池40进行充电。
安装在车辆中的辅助负载45是利用相对低的电压(例如，约12V至15V)驱动的电负载(例如包括发光装置、雨刷装置、音频装置和太阳能ECU 60的各种ECU)。
室温传感器50是输出单元的一个示例，其输出与车辆的车厢中的温度有关的信息。室温传感器50检测车厢中的温度，并且输出检测结果(检测信号)。例如，室温传感器50布置在太阳能ECU 60的附近，太阳能ECU 60安装在车厢中的后座椅下方(具体而言为后座椅下方的底板上)。室温传感器50通过一对一通信线路和车载网络如CAN与太阳能ECU 60通信连接。与所检测的车厢中的温度对应的检测信号被发送至太阳能ECU 60。
太阳能ECU 60是电子控制单元，其执行与利用太阳能电池板10进行光伏发电有关的控制处理以及利用太阳能电池板10所生成的电力对高压电池30和辅助电池40进行充电的控制处理。例如，如前所述，太阳能ECU 60安装在车厢中的后座椅下方(具体而言为后座椅下方的底板上)。太阳能ECU 60包括DC-DC转换器61至63和微型计算机(控制器)64。
DC-DC转换器61是可以调节太阳能电池板10所生成的电流或所生成的电压的电力转换器。DC-DC转换器61还是将由太阳能电池板10供应的电力转换成适合缓冲电池20的电压范围的电力的电力转换器。例如，DC-DC转换器61响应于控制命令而进行操作，使得太阳能电池板10所生成的电流或所生成的电压变成在来自微型计算机64(具体而言为稍后描述的太阳能发电控制单元641)的控制命令中规定的设定值。
DC-DC转换器62是设置在缓冲电池20与高压电池30之间的电力转换器。DC-DC转换器62调节(例如，升压)从缓冲电池20输入的电压，并且将经调节的电压输出至高压电池30。DC-DC转换器62可以响应于来自微型计算机64(具体而言为稍后描述的第二充电控制单元643)的控制命令来调节输出至高压电池30的电力。也就是说，通过调节输出至高压电池30的电压，DC-DC转换器62可以调节从缓冲电池20供应至高压电池30的电力量，并且可以阻止从缓冲电池20至高压电池30的电力供应。
DC-DC转换器63是设置在缓冲电池20与辅助电池40之间的电力转换器。DC-DC转换器63调节(例如，降压)从缓冲电池20输入的电压，并且将经调节的电压输出至辅助电池40。DC-DC转换器63可以响应于来自微型计算机64(具体而言为稍后描述的第一充电控制单元642或第二充电控制单元643)的控制命令来调节输出至辅助电池40的电力。也就是说，通过调节输出至辅助电池40的电压，DC-DC转换器63可以调节从缓冲电池20供应至辅助电池40的电力量，并且可以阻止从缓冲电池20至辅助电池40的电力供应。
注意，DC-DC转换器61至63中的一些转换器或所有转换器可以设置在太阳能ECU60的外部。
例如，微型计算机64包括组成构件如CPU、RAM、ROM和输入输出端子。微型计算机64可以通过在CPU上执行存储在ROM中的各种程序来实现各种控制处理。在下文中，将参照图2来描述微型计算机64的功能块。
图2是根据本实施例的微型计算机64的功能块图。
微型计算机64包括太阳能发电控制单元641、第一充电控制单元642、第二充电控制单元643和室温获取单元644作为通过在CPU上执行一个或多个程序而实现的功能单元。
太阳能发电控制单元641执行DC-DC转换器61的操作控制以执行太阳能电池板10的发电控制，如已知的最大功率点跟踪(MPPT)控制。太阳能发电控制单元641将包括太阳能电池板10所生成的电流或所生成的电压(DC-DC转换器61的输入电流或输入电压)的设定值的控制命令输出至DC-DC转换器61。因此，在改变太阳能电池板10所生成的电流和所生成的电压时，执行太阳能电池板10的MPPT控制。
第一充电控制单元642在从车辆的IG-ON(具体而言为完成IG-ON之后的初始处理)至IG-OFF的时间段期间执行DC-DC转换器63的操作控制，以执行利用太阳能电池板10所生成的电力对辅助电池40进行充电的控制处理。第一充电控制单元642将DC-DC转换器63的输出电压(DC-DC转换器63在连接至辅助电池40的侧上的电压)设定为被设定为高于辅助电池40的电压的设定值。第一充电控制单元642然后将包括设定值的控制命令输出至DC-DC转换器63。因此，DC-DC转换器63执行例如切换操作，使得输出电压变成包括在控制命令中的设定值，并且通过缓冲电池20将太阳能电池板10所生成的电力供应至辅助电池40。此外，第一充电控制单元642可以根据从电池传感器25输入的辅助电池40的充电状态(SOC)来调节从DC-DC转换器63输出至辅助电池40的电力的量。
第二充电控制单元643在从车辆的IG-OFF至IG-ON的时间段期间执行DC-DC转换器62、63的操作控制，以执行利用太阳能电池板10所生成的电力对高压电池30和辅助电池40进行充电的控制处理。具体地，第二充电控制单元643在从车辆的IG-OFF至IG-ON的时间段期间利用太阳能电池板10所生成的电力对高压电池30和辅助电池40进行间歇充电。也就是说，第二充电控制单元643执行重复充电时段和停止时段的脉动充电，充电时段是利用太阳能电池板10所生成的电力对高压电池30和辅助电池40进行充电的时段，停止时段是停止利用太阳能电池板10所生成的电力对高压电池30和辅助电池40进行充电的时段。如稍后描述的，在对高压电池30进行充电的时刻，HV-ECU 80需要保持清醒状态，并且监测高压电池30。因此，在对高压电池30进行持续充电的模式中，存在HV-ECU 80的电力消耗高于太阳能电池板10的发电容量的可能性，太阳能电池板10的发电容量取决于太阳辐射强度的大小。因此，由于间歇充电可以减小HV-ECU 80保持清醒状态的时间，所以可以抑制HV-ECU 80的电力消耗，并且可以实现电力节约。
当执行脉动充电时(也就是说，在开始每个充电时段的时刻)，第二充电控制单元643向HV-ECU 80发送请求允许对高压电池30进行充电的信号(请求信号)。然后，当从HV-ECU 80接收到允许信号时，第二充电控制单元643执行高压电池30和辅助电池40的脉动充电。相反，当不能接收到允许信号时，第二充电控制单元643执行辅助电池40的脉动充电，而保持高压电池30处于充电停止状态。这是由于：因为如前所述，高压电池30是输出相对高的电压的蓄电装置，因此HV-ECU 80从安全的角度监测高压电池30的与存在或不存在异常有关的各种状态，所以当HV-ECU 80允许充电时，可以第一次对高压电池30进行充电和放电。
第二充电控制单元643将DC-DC转换器62的输出电压(DC-DC转换器62在连接至高压电池30的侧上的电压)设定为被设定为高于高压电池30的电压的设定值。第二充电控制单元643然后将包括设定值的控制命令输出至DC-DC转换器62。因此，DC-DC转换器62执行例如切换操作使得输出电压变成包括在控制命令中的设定值，并且通过缓冲电池20将太阳能电池板10所生成的电力供应至高压电池30。如第一充电控制单元642那样，第二充电控制单元643将DC-DC转换器63的输出电压设定为被设定为高于辅助电池40的电压的设定值，并且将包括设定值的控制命令输出至DC-DC转换器63。因此，DC-DC转换器63执行例如切换操作使得输出电压变成包括在控制命令中的设定值，并且通过缓冲电池20将太阳能电池板10所生成的电力供应至辅助电池40。稍后将描述第二充电控制单元643的脉动充电的细节。
室温获取单元644基于从室温传感器50接收到的检测信号来获取车厢中的温度Tin。将与由室温获取单元644获取的车厢中的温度Tin有关的信息发送至第二充电控制单元643。
再次参照图1，DC-DC转换器70是设置在高压电池30与辅助电池40之间的电力转换器。DC-DC转换器70响应于从HV-ECU 80输入的控制命令而将来自高压电池30的电力转换成适合辅助电池40的电压范围的电力。DC-DC转换器70然后将经转换的电力供应至辅助电池40。因此，有可能利用来自高压电池30的电力对辅助电池40进行充电。
HV-ECU 80是电子控制单元，其执行与数据如车辆的行驶状态、操作状态和各种单元(如高压电池30和电动机35)的状态对应的整个车辆的集成控制。
HV-ECU 80根据数据如车辆的行驶状态、操作状态和高压电池30的各种状态来执行电动机35的驱动控制。HV-ECU 80还基于数据如来自检测电动机35的电流的电流传感器(未示出)的输入来确定电动机35的异常的存在或不存在。当确定存在异常时，HV-ECU 80执行自动防故障控制，所述自动防故障控制包括停止电动机35的驱动的操作和切换至疏散(evacuation)行驶模式的操作。
HV-ECU 80基于与从高压电池30的监测单元(未示出)输入的各种状态(如电压、电流和温度)有关的信息来监测高压电池30的状态如充电状态、退化状态和异常的存在或不存在。当确定高压电池30具有异常时，HV-ECU 80执行自动防故障控制，所述自动防故障控制包括打开高压电池30与负载如电动机35之间的断路继电器的操作以及停止高压电池30的充电和放电。
HV-ECU 80还根据状态如高压电池30的充电状态和辅助电池40的充电状态来执行DC-DC转换器70的操作控制，以利用来自高压电池30的电力对辅助电池40进行充电。
在从车辆的IG-OFF至IG-ON的时间段中(即，在车辆的停车期间)，使HV-ECU 80处于除必要的最小功能以外所有功能都停止的睡眠状态，以便抑制电力消耗。所述必要的最小功能包括例如接收信号如来自高压电池30的监测单元的输入信号的功能。
当接收从太阳能ECU 60(具体而言为第二充电控制单元643)发送的请求信号时，HV-ECU 80从睡眠状态醒来(切换为清醒状态)，并且根据比如高压电池30的异常的存在或不存在的信息来确定是允许还是禁止高压电池30的充电。在允许充电的情况下，HV-ECU 80通过车载网络等将允许信号发送至太阳能ECU 60(第二充电控制单元643)。然后，HV-ECU80保持清醒状态，并且基于与从监测单元输入的高压电池30的各种状态有关的信息来监测高压电池30，直到脉动充电的充电时段结束为止。在从太阳能ECU 60(具体而言为第二充电控制单元643)接收到指示充电时段的结束的结束信号时，HV-ECU 80再次切换至睡眠状态。
现在，参照图3来给出第二充电控制单元643的脉动充电的细节的描述。
图3是示意性地例示根据本实施例的太阳能电池***1(第二充电控制单元643)的脉动充电控制处理的一个示例的流程图。在从车辆的IG-OFF至IG-ON的时间段期间以预定的时间间隔重复执行基于流程图的处理。
在步骤S102中，第二充电控制单元643基于从电池传感器25接收到的检测信号来确定缓冲电池20的SOC是否等于或大于指定的第一阈值Sth1。当缓冲电池20的SOC等于或大于第一阈值Sth1时，第二充电控制单元643将处理前进至步骤S104。当缓冲电池20的SOC不等于或不大于第一阈值Sth1时，第二充电控制单元643结束当前的处理。
太阳能电池板10的发电容量根据太阳辐射强度的大小而变化。因此，即使在具有低太阳辐射强度的某天，假设从缓冲电池20汲取电力，也将第一阈值Sth1预设为高到足以对高压电池30和辅助电池40进行充电的缓冲电池20的SOC的值。
在步骤S104中，第二充电控制单元643向HV-ECU 80发送请求信号，并且确定是否从HV-ECU 80返回了允许信号。当从HV-ECU 80接收到允许信号时，第二充电控制单元643将处理前进至步骤S106。当不能接收到允许信号时，第二充电控制单元643将处理前进至步骤S126。
在步骤S106中，第二充电控制单元643确定由室温获取单元644获取的车厢中的温度Tin是否等于或小于指定的第一温度Tth1。当车厢中的温度Tin不等于或不小于第一温度Tth1时，第二充电控制单元643将处理前进至步骤S108。当车厢中的温度Tin等于或小于第一温度Tth1时，第二充电控制单元643将处理前进至步骤S110。
在步骤S108中，第二充电控制单元643确定由室温获取单元644获取的车厢中的温度Tin是否等于或小于指定的第二温度Tth2(＞Tth1)。当车厢中的温度Tin等于或小于第二温度Tth2时，第二充电控制单元643将处理前进至步骤S112。当车厢中的温度Tin不等于或不小于第二温度Tth2(即，车厢中的温度Tin高于第二温度Tth2)时，第二充电控制单元643将处理前进至步骤S114。
在步骤S110中，第二充电控制单元643将定时器时间T设定为指定的第一时间T1(T＝T1)。
在步骤S112中，第二充电控制单元643将定时器时间T设定为指定的第二时间T2(＜T1)(T＝T2＜T1)。
在步骤S114中，第二充电控制单元643将定时器时间T设定为指定的第三时间T3(＜T2＜T1)(T＝T3＜T2＜T1)。
在步骤S110至S114中设定的定时器时间T(第一时间T1、第二时间T2或第三时间T3)对应于脉动充电中的每个充电时段的长度。
在由步骤S110至S114的过程中的任一过程设定定时器时间T之后，第二充电控制单元643在步骤S116中开始对高压电池30和辅助电池40进行充电(即，开始脉动充电中的充电时段)。然后，在步骤S118中，将定时器设定为在步骤S110至S114的过程中的任一过程中设定的定时器时间T。
在步骤S120中，第二充电控制单元643确定定时器是否超时。当定时器未超时时，第二充电控制单元643将处理前进至步骤S122。当定时器超时时，第二充电控制单元643将处理前进至步骤S124。
在步骤S122中，第二充电控制单元643基于从电池传感器25接收到的检测信号来确定缓冲电池20的SOC是否等于或大于指定的第二阈值Sth2(＜Sth1)。当缓冲电池20的SOC等于或大于第二阈值Sth2时，第二充电控制单元643将处理返回至步骤S120，并且重复处理。当缓冲电池20的SOC不等于或不大于第二阈值Sth2时，第二充电控制单元643将处理前进至步骤S124。
基于缓冲电池20的实验、模拟和各种说明，从抑制由缓冲电池20减小的SOC引起的退化进程的角度来预设第二阈值Sth2。
在步骤S124中，第二充电控制单元643停止充电(即，结束脉动充电中的充电时段)，向HV-ECU 80发送指示充电时段的结束的结束信号，并且结束当前的处理。
同时，当在步骤S104中不能从HV-ECU 80接收到允许信号时，第二充电控制单元643在步骤S126中将定时器时间T设定为指定的第四时间T4。
在步骤S128中，第二充电控制单元643开始辅助电池40的充电。然后，在步骤S130中，将定时器设定为在步骤S126中设定的定时器时间T(＝T4)，并且处理进行至步骤S120。步骤S120至S124中的处理与在对高压电池30和辅助电池40二者进行充电的情况下的处理相同。
现在，参照图4A和图4B给出根据本实施例的太阳能电池***1的功能的描述。
图4A和图4B是例示根据比较例的太阳能电池***和根据本实施例的太阳能电池***1中的脉动充电的概况的说明图。图4A是例示根据比较例的太阳能电池***中的脉动充电的概况的说明图。具体地，图4A例示了由于脉动充电而引起的高压电池30的充电量随时间流逝的变化的一个示例。图4B是例示根据本实施例的太阳能电池***1中的脉动充电的概况的说明图。具体地，图4B例示了由于脉动充电而引起的高压电池30的充电量随时间流逝的变化的一个示例。
根据比较例的太阳能电池***与根据本实施例的太阳能电池***1不同，其主要不同点在于：省略了图3所示的流程图中步骤S106至S114的处理，以及在步骤S118中设定了与车厢中的温度无关的固定时间的定时器。也就是说，与本实施例不同，在根据比较例的太阳能电池***中，脉动充电中充电时段的长度是恒定的。在以下根据比较例的太阳能电池***的描述中，将用类似的附图标记来表示与本实施例中的组成构件类似的组成构件。
图4A和图4B基于能够从HV-ECU 80接收到允许信号的假设。在图4B中，与高压电池30的充电量的时间变化一起示出了车厢中的温度Tin的时间变化(虚线)。
首先，如图4A中所示，在根据比较例的太阳能电池***中，脉动充电中每个充电时段的长度是恒定的。
由于在车辆的IG-OFF与IF-ON之间的时间段期间(即，车辆的停车期间)执行脉动充电，所以包含太阳能ECU 60的车厢中的温度环境在一天中变化很大。特别是在具有强太阳辐射的夏天的白天中，车厢中的温度可以超过50℃至60℃。当太阳辐射强度变得较高时，太阳能电池板10所生成的电力增加，这通常会引起DC-DC转换器61的损耗增大以及由太阳能ECU 60生成的热量增大。因此，当脉动充电中每个充电时段的长度恒定时，在每个充电时段期间生成的热可以在夜晚和早晨的每个停止时段被排放。然而，在具有强太阳辐射的白天的每个充电时段期间生成的热可能不能在每个停止时段中被充分排放。因此，太阳能ECU60的温度可能增大，并且从而太阳能ECU 60的操作性能可能退化。
相反，在根据本实施例的太阳能电池***1中，随着车厢中的温度Tin在开始脉动充电的每个充电时段的时刻变得较高时，如图4B中所示，每个充电时段的长度变得较短。因此，在车厢中的温度升高的情况下，缩短脉动充电中每个充电时段的长度。因此，减少了每个充电时段中的热生成量，使得可以抑制太阳能ECU 60中的温度升高。
在本实施例中，如前所述，随着车厢中的温度Tin变得较高，分三个阶段来缩短脉动充电的每个充电时段的长度。然而，可以分四个或更多个阶段来缩短每个充电时段的长度，或者可以简单地分两个阶段来缩短每个充电时段的长度。也就是说，在本实施例中，随着车厢中的温度Tin变得较高，可以分多个阶段来缩短每个充电时段的长度。此外，随着车厢中的温度Tin在温度范围的整个或部分范围中变得较高，可以连续地缩短脉动充电的每个充电时段的长度，所述温度范围是车厢中的温度Tin的目标。
由于根据本实施例的太阳能电池***1包括室温传感器50，所以第二充电控制单元643可以准确地掌握车厢中的温度Tin。因此，有可能通过使脉动充电的充电时段可变来更恰当地抑制太阳能ECU 60中的温度升高。
[第二实施例]现在给出第二实施例的描述。
根据本实施例的太阳能电池***1A与第一实施例不同，其不同点在于利用太阳能ECU 60A来代替太阳能ECU 60，并且更具体地，其不同点在于添加了温度传感器65A。太阳能电池***1A与第一实施例不同，其不同点在于利用微型计算机64A来代替微型计算机64(参见图5和图6)，并且更具体地，其不同点在于利用第二充电控制单元643A来代替第二充电控制单元643(参见图6)并且添加了温度状态确定单元645A(参见图6)。在下文中，用类似的附图标记来表示与第一实施例中的组成构件类似的组成构件，并且主要给出与第一实施例的不同的描述。
图5是示意性地例示根据本实施例的太阳能电池***1A的构造的一个示例的框图。图6是根据本实施例的微型计算机64A的功能块图。
太阳能电池***1A包括太阳能ECU 60A。
太阳能ECU 60A包括温度传感器65A。
温度传感器65A是例如检测太阳能ECU 60A的内部(例如，在ECU基板上温度升高最多的部分)的温度的热敏电阻，并且输出检测结果(检测信号)。检测信号被输入至微型计算机64A中。
微型计算机64A包括第二充电控制单元643A和温度状态确定单元645A作为通过在CPU上执行一个或多个程序而实现的功能单元。
第二充电控制单元643A在从车辆的IG-OFF至IG-ON的时间段期间执行高压电池30和辅助电池40的脉动充电。与第一实施例不同，第二充电控制单元643A根据太阳能ECU 60A内的温度状态(具体而言是温度状态确定单元645A的决定结果)来确定脉动充电中每个充电时段的开始时刻。稍后将描述第二充电控制单元643A的脉动充电的细节。
温度状态确定单元645A基于从温度传感器65A输入的检测信号来确定太阳能ECU60A的温度状态是否适合开始充电。具体地，温度状态确定单元645A基于从温度传感器65A输入的检测信号来获取太阳能ECU 60A的内部温度Tm。温度状态确定单元645A然后确定在脉动充电中的停止时段期间内部温度Tm是否通过散热而充分降低。当内部温度Tm充分降低时，温度状态确定单元645A确定太阳能ECU 60A的温度状态适合开始充电。温度状态确定单元645A将确定结果发送至第二充电控制单元643A。
现在，参照图7给出第二充电控制单元643A的脉动充电的细节的描述。
图7是示意性地例示根据本实施例的太阳能电池***1A(第二充电控制单元634A)的脉动充电控制处理的一个示例的流程图。在从车辆的IG-OFF至IG-ON的时间段期间以预定的时间间隔重复执行基于流程图的处理。
除了在第一实施例中的步骤S102的处理与步骤S104的处理之间添加了步骤S103A的处理以外，该流程图与第一实施例中的流程图(图3)相同。因此，主要给出与第一实施例不同的处理的内容的描述。
当在步骤S102中确定缓冲电池20的SOC等于或大于第一阈值Sth1时，第二充电控制单元643A在步骤S103A中确定温度状态确定单元645A是否确定太阳能ECU 60A的温度状态适合开始充电。当例如内部温度Tm等于或小于指定的第三阈值Tth3时，温度状态确定单元645A确定太阳能ECU 60A的温度状态适合开始充电。当温度状态确定单元645A确定太阳能ECU 60A的温度状态适合开始充电时，即，内部温度Tm等于或小于第三阈值Tth3时，第二充电控制单元643A将处理前进至步骤S104。当温度状态确定单元645A未确定太阳能ECU60A的温度状态适合开始充电时，即，内部温度Tm不等于或不小于第三阈值Tth3时，第二充电控制单元643A结束当前的处理。
因此，在本实施例中，当温度状态确定单元645A确定太阳能ECU 60A的温度状态适合开始充电时，即，太阳能ECU 60A的内部温度Tm等于或小于第三阈值Tth3时，第二充电控制单元643A开始脉动充电的每个充电时段。因此，由于在太阳能ECU 60A的温度减小至一定程序时第一次开始脉动充电，所以可以进一步抑制太阳能ECU 60A中的温度升高。
在本实施例中，太阳能ECU 60A包括温度传感器65A，并且温度传感器65A直接检测内部温度Tm。然而，可以省略温度传感器65A，并且可以根据其它信息来估计内部温度Tm。例如，温度状态确定单元645A通过使用预先存储在内部存储器中的映射等，基于室温传感器50在从车辆的IG-ON至IG-OFF的时间段期间的检测结果(检测信号)等来估计太阳能ECU60A在IG-OFF期间的内部温度Tm。利用IG-OFF时刻的内部温度Tm作为初始值，温度状态确定单元645A可以通过使用预先存储在内部存储器中的映射等，基于室温传感器50的检测结果(检测信号)或基于比如每个过去的充电时段和停止时段的长度的信息来估计内部温度Tm。室温获取单元644基于从室温传感器50接收到的检测信号来获取车厢中的温度Tin。然而，可以省略室温传感器50，并且可以基于温度传感器65A的检测信号来获取(估计)车厢中的温度Tin。也就是说，温度传感器65A是输出单元的一个示例，其输出与车辆的车厢中的温度有关的信息。例如，室温获取单元644可以通过使用预先存储在内部存储器中的映射等(例如指示充电时段中的内部温度Tm、充电时段的长度与车厢中的温度Tin之间的关联性的映射、以及指示停止时段中的内部温度Tm的变化与车厢中的温度Tin之间的关联性的映射)来估计车厢中的温度Tin。
[第三实施例]现在给出第三实施例的描述。
根据本实施例的太阳能电池***1B与第一实施例不同，其不同点在于利用时钟50B来代替室温传感器50(参见图8)。太阳能电池***1B与第一实施例不同，其不同点在于利用太阳能ECU 60B来代替太阳能ECU 60(参见图8)，并且更具体地，其不同点在于利用室温获取单元644B来代替室温获取单元644(参见图9)，并且利用微型计算机64B来代替微型计算机64(参见图8和图9)。在下文中，用类似的附图标记来表示与第一实施例中的组成构件类似的组成构件，并且主要给出与第一实施例的不同的描述。
图8是示意性地例示根据本实施例的太阳能电池***1B的构造的一个示例的框图。图9是本实施例的微型计算机64B的功能块图。
太阳能电池***1B包括时钟50B和太阳能ECU 60B。
时钟50B是输出单元的一个示例，其输出与车辆的车厢中的温度有关的信息。例如，时钟50B被合并在另一ECU中，并且计算绝对时间(年、月、日、时、分和秒)，所述另一ECU可以通过车载网络如CAN与太阳能ECU 60B进行通信。时钟50B输出与时间有关的信息，并且通过车载网络等将与时间有关的信息发送至太阳能ECU 60B。
太阳能ECU 60B包括微型计算机64B。
微型计算机64B包括室温获取单元644B。
室温获取单元644B基于与从时钟50B输入的时间有关的信息来估计车厢中的温度Tin。例如，室温获取单元644B使用比如指示存储在内部存储器中的时间与车厢中的温度Tin之间的关系的映射的数据来估计车厢中的温度Tin。室温获取单元644B将与所估计的车厢中的温度Tin有关的信息发送至第二充电控制单元643。
因此，根据本实施例的室温获取单元644B根据与由时钟50B输出的时间有关的信息来估计车厢中的温度。这使得有可能省略诸如测量车厢中的温度的室温传感器50等装置，使得可以简化***构造。
虽然在本实施例中利用时钟50B代替了第一实施例的室温传感器50，但是可以类似地利用时钟50B代替第二实施例的室温传感器50。也可以省略时钟50B，并且可以在太阳能ECU 60中设置第二实施例的温度传感器65A。也就是说，如前所述，室温获取单元644B可以使用比如预先存储在内部存储器中的映射的数据来估计车厢中的温度Tin。
虽然已经详细描述了用于执行本发明的模式，但是本发明不限于这样的特定实施例。可以在不偏离本发明的范围的情况下做出各种修改和改变。

Claims (7)

1.一种太阳能电池***，其特征在于包括：
安装在车辆中的太阳能电池；
向用作所述车辆的驱动力来源的电动机供应电力的蓄电装置；
设置在所述太阳能电池与所述蓄电装置之间的电力转换器；以及
布置在车厢中的第一电子控制单元，所述第一电子控制单元包括：
控制单元，所述控制单元操作所述电力转换器以利用所述太阳能电池生成的电力对所述蓄电装置进行充电，所述控制单元在从所述车辆的点火关断至点火接通的时间段期间重复充电时段和停止时段，所述充电时段是利用所生成的电力对所述蓄电装置进行充电的时段，所述停止时段是停止利用所生成的电力对所述蓄电装置进行充电的时段；以及
获取单元，所述获取单元获取所述车辆的所述车厢中的温度，其中
随着所述车厢中的温度越高，所述控制单元将所述充电时段中的每个时段的长度设置得越短，所述温度是由所述获取单元在开始所述充电时段中的每个时段的时刻获取的。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池***，其特征在于还包括输出时间的时钟，其中，
所述获取单元根据所述时间来估计所述车厢中的温度。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池***，其特征在于还包括：
室温传感器，所述室温传感器检测所述车厢中的温度，其中，
所述获取单元基于所述室温传感器的输出信号来获取所述车厢中的温度。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池***，其特征在于还包括：
确定单元，所述确定单元确定所述第一电子控制单元的温度状态，其中，
当所述确定单元确定所述第一电子控制单元的温度等于或小于指定的温度时，所述控制单元开始所述充电时段。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的太阳能电池***，其特征在于还包括：
控制器，其中，
所述控制器包括第一充电控制单元和第二充电控制单元，
所述第一充电控制单元在从所述车辆的点火接通至点火关断的时间段期间执行所述电力转换器的操作控制，以执行利用所述太阳能电池生成的电力来对辅助电池进行充电的控制处理，
所述第二充电控制单元在从所述车辆的点火关断至点火接通的时间段期间执行所述电力转换器的操作控制，以执行利用所述太阳能电池生成的电力来对所述蓄电装置和所述辅助电池进行充电的控制处理，
在开始所述充电时段中的每个时段时，所述第二充电控制单元将请求允许对所述蓄电装置进行充电的信号发送至第二电子控制单元，所述第二电子控制单元执行整个车辆的集成控制，
当从执行所述整个车辆的集成控制的所述第二电子控制单元接收到允许信号时，所述第二充电控制单元执行重复所述蓄电装置的充电时段和停止时段的控制，并且执行重复所述辅助电池的充电时段和停止时段的控制，所述辅助电池的充电时段是利用所生成的电力对所述辅助电池进行充电的时段，所述辅助电池的停止时段是停止利用所生成的电力对所述辅助电池进行充电的时段，以及
当未接收到所述允许信号时，所述第二充电控制单元执行重复所述辅助电池的充电时段和停止时段的控制，而保持所述蓄电装置处于充电停止状态。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的太阳能电池***，其特征在于：
随着所述车厢中的温度越高，所述控制单元分多个阶段将所述充电时段中的每个时段的长度设定得越短，所述温度是由所述获取单元在开始所述充电时段中的每个时段的时刻获取的。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的太阳能电池***，其特征在于：
随着所述车厢中的温度越高，所述控制单元连续地将所述充电时段中的每个时段的长度设定得越短，所述温度是由所述获取单元在开始所述充电时段中的每个时段的时刻获取的。
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