CN111071050B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示装置。显示装置包括：显示单元，所述显示单元被构造成显示与二次电池的劣化状态对应的指标和EV能行驶距离；以及控制单元，所述控制单元被构造成控制显示单元的显示，使得第一减小量小于第二减小量，其中，直到预定条件已经被满足为止，显示在显示单元上的EV能行驶距离随着时间的经过而以所述第一减小量减小，并且，在预定条件已经被满足之后，显示在显示单元上的EV能行驶距离随着时间的经过而以所述第二减小量减小。

Description

显示装置
技术领域
本公开涉及一种显示装置。
背景技术
二次电池作为马达的驱动源被安装在诸如混合动力车辆和电动车辆的车辆中。已知的是，随着时间的经过，二次电池劣化，并且二次电池的内部电阻增大或者二次电池的完全充电容量减小。因此，已经提出用于估计二次电池的劣化水平的各种技术。
发明内容
也已知的是，二次电池在紧接在制造之后的初始状态下快速劣化。因此，当电动车辆(EV)能行驶距离根据二次电池的劣化状态逐渐减小时，车辆的用户可能由于EV能行驶距离从已购置车辆的时间点开始而快速减小而感受到不一致感。
因此，即使当在车辆已经被制造之后已经经过一定时间时，可以设想，EV行驶距离不减小并且EV能行驶距离的显示值不减小，直至指示二次电池的劣化状态的容量保持率变得小于预定值为止。具体地，车辆可以执行EV行驶的可用荷电状态(SOC)范围随着容量保持率减小而逐渐变宽，直到容量保持率达到预定值为止。在车辆中，当容量保持率等于或大于预定值时，可用SOC的上限值和下限值被固定。
在车辆中，直到在车辆已经被制造之后容量保持率达到预定值，例如，完全充电状态下的EV能行驶距离不减小，并且，在容量保持率达到预定值的期间已经经过之后，完全充电状态下的EV能行驶距离开始减小。
在以上提及的车辆中，假设二次电池的劣化状态被获取，并且指示二次电池的容量保持率的指标在显示单元上显示而没有任何变化。此时，当二次电池的容量保持率大于预定值时，驾驶员可能感受到不一致感，因为完全充电状态下的EV能行驶距离不减小，但是指示容量保持率的指标减小。
本公开抑制了由于车辆的显示装置中的EV能行驶距离和容量保持率导致用户感觉到不一致感，其中，抑制了EV能行驶距离的显示值的减小，直到指示二次电池的劣化状态的容量保持率变得小于预定值为止。
根据本公开的一个方面，提供一种显示装置，该显示装置包括：显示单元，所述显示单元被构造成显示与二次电池的劣化状态对应的指标和EV能行驶距离；以及控制单元，所述控制单元被构造成控制显示单元的显示，使得：(a)第一减小量小于第二减小量，其中，直到预定条件已经被满足为止，在显示单元上显示的EV能行驶距离随着时间的经过而以所述第一减小量减小，并且，在预定条件已经被满足之后，在显示单元上显示的EV能行驶距离随着时间的经过而以所述第二减小量减小；并且(b)第一变化量小于第二变化量，其中，直到预定条件已经被满足为止，所述指标随着时间的经过而以所述第一变化量变化，并且，在预定条件已经被满足之后，所述指标随着时间的经过而以所述第二变化量变化。
在显示装置中，直至预定条件已经被满足为止指示二次电池的劣化状态的指标和EV能行驶距离变化的变化量小，并且，当预定条件已经被满足时，变化量变得较大。以此方式，指示二次电池的劣化状态的指标的行为和EV能行驶距离的行为彼此关联，并且能够抑制用户感受到不一致感。
预定条件可以是二次电池的劣化状态变成预定劣化状态。二次电池的劣化状态可以基于二次电池的容量保持率来设定。利用根据本公开的显示装置，能够抑制由于EV能行驶距离和容量保持率导致用户感受到不一致感。
附图说明
以下将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业意义，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：
图1是图示包括根据第一实施例的车辆的***的总体构造的图；
图2是图示仪表板80的显示模式的示例的图；
图3是图示电池60的容量保持率Q的随着时间而变化的示例的图；
图4是图示(100-容量保持率Q)％和可用荷电状态(SOC)之间的关系的图；
图5是图示图标81的显示值和(100-容量保持率Q)％之间的关系的图；
图6是图示图标81的显示值和经过的时间之间的关系的图；并且
图7是图示设定电动车辆(EV)能行驶距离和图标81的显示值的控制流程的流程图。
具体实施方式
以下将参考图1至图7描述根据实施例的车辆。在图1至图7中所示的构造中，相同或大体上相同的元件将由相同的附图标记指示并且将不重复其描述。
图1是示意性图示包括根据实施例的车辆的***的总体构造的图。参考图1，车辆1被构造成能够经由充电电缆2电连接到充电器3(该充电器3可以是车辆的外部的负载)，并且被构造成与车辆的外部的服务器4或维护工具5通信。服务器4从车辆1接收各种信息或者基于接收到的信息进行计算并且将计算结果发送到车辆1。维护工具5经由通信单元90获取各种信息，并且将电动车辆(EV)能行驶距离的显示值或与电池60的劣化状态对应的显示值在显示单元6上显示。
车辆1包括电动发电机11、驱动轮32、电力控制单元(PCU)40、***主继电器(SMR)51、充电继电器52、电池60、监测单元61、电力变换器71、入口72、仪表板80、通信单元90、电子控制单元(ECU)100。
电动发电机11是例如三相交流(AC)旋转电机，其中永磁体被嵌在转子(未示出)中。电动发电机11的驱动轴利用来自电池60的电力旋转。电动发电机11也可以通过再生制动生成电力。由电动发电机11生成的交流电力被PCU 40转化成直流(DC)电力并且被充电在电池60中。
PCU 40根据来自ECU 100的控制信号将存储在电池60中的直流电力转化成交流电力并且将交流电力供给到电动发电机11。PCU 40将由电动发电机11生成的交流电力转化成直流电力并将直流电力供给到电池60。
SMR 51被电连接到将PCU 40连接到电池60的电线。SMR 51根据来自ECU 100的控制信号在PCU 40和电池60之间的电力的供给和中断之间切换。
充电继电器52被电连接到将电池60连接到电力变换器71的电线。充电继电器52根据来自ECU 100的控制信号在电池60和电力变换器71之间的电力的供给和中断之间切换。
电池60是直流电源，该直流电源被构造成能够充电以及能够放电。诸如锂离子二次电池或镍氢电池的二次电池可以被用作电池60。电池60将用于生成车辆1的驱动力的电力供给到PCU 40。电池60也存储由电动发电机11生成的电力。
监测单元61监测电池60的状态。具体地，监测单元61包括检查电池60的电压VB的电压传感器、检测输入到电池60和从电池60输出的电流IB的电流传感器和检测电池60的温度TB的温度传感器(均未被示出)。传感器将指示其检测结果的信号输出到ECU 100。
电力变换器71包括例如交流/直流变换器(未示出)，并且用于将经由充电电缆2和入口72从充电器3供给的交流电力变换成直流电力并且输出直流电力到充电继电器52。
仪表板80是显示装置(仪表板)，在其中安装仪表，该显示装置在ECU 100的控制下通知用户车辆1的各种状态。
通信单元90被构造成以有线方式或无线方式与服务器4进行相互通信。ECU 100包括中央处理单元(CPU)、存储器和输入和输出端口(均未示出)。ECU 100基于来自传感器的信号的输出和存储在存储器中的映射和程序输出控制信号，并且控制装置以使得车辆1达到期望状态。在该实施例中，由ECU 100执行的主要控制的示例是在仪表板80上显示电池60的劣化状态的过程并且稍后将描述其细节。
在具有上述构造的车辆1中，当电池60的完全充电容量减小时，车辆1可以行驶的距离(EV能行驶距离)减小。
图2是图示仪表板80的显示模式的示例的图。如在图2中所示，车辆1的每小时速度(例如，100km/h)在仪表板80上显示。另外，仪表板80被构造成显示指示与电池60的容量保持率对应的数字的图标(仪表)81和指示电池60的荷电状态的图标82，如在图2的右最上部中所示。仪表面板80也被构造成将显示EV能行驶距离的数值在显示区域83上显示。在图2中所示的示例中，电池60还未劣化的状态的图标的数字是10，并且随着电池60的劣化的进行，图标的数字减小。即，图标的数字是指示电池60的劣化状态的指标。
图标82指示电池60的充电状态。例如，图标82是当ECU 100将稍后将描述的上限可容许SOC设定到100％并且将下限可容许SOC设定到0％时以百分比指示当前荷电状态(SOC)的值。在显示区域83上显示的数值是指示车辆可以利用当前SOC执行EV行驶的距离的值。
图3是图示电池60的容量保持率Q的随着时间而变化的示例的图。在图3中，水平轴代表车辆1已经被制造(由t0指示)之后经过的时间。这里，水平轴可以用车辆1的行驶距离代替。竖直轴代表电池60的容量保持率Q。电池60的劣化状态指示随着容量保持率Q增大电池60较少劣化的状态和随着容量保持率Q减小电池60较多劣化的状态。
EV能行驶距离是当仅使用来自电池60的电力驱动电动发电机11时车辆1可以行驶的距离。当车辆1是***式混合动力车辆时，EV能行驶距离是当在不使用来自发动机的驱动力的情况下仅使用来自电池的电力驱动电动发电机时车辆1可以行驶的距离。
电池60的容量保持率Q可以使用已知方法计算。更具体地，电池60的SOC被估计两次，并且使用电流传感器通过电流积分测量在SOC的两次估计之间被充电在电池60中和从电池60放电的充电/放电电力△Ah。在该情形中，ECU 100可以基于SOC的两次估计的估计结果S1和S2和充电/放电电力△Ah使用公式(1)来计算电池60的完全充电容量C。
C＝△Ah/(S1-S2)×100…(1)
通过将使用公式(1)计算出的完全充电容量C除以电池60的完全充电容量的初始值C0(例如，在行驶距离D到达基准距离Db的时间点的值)，来计算电池60的容量保持率Q(见公式(2))。
Q＝C/C0×100…(2)
如在图3中所示，电池的劣化的进行速度紧接在电池已被制造后是最高的。当基于容量保持率Q计算EV能行驶距离时，在车辆已经被交付之后，EV能行驶距离明显减小。例如，当用户反复登上完全充电状态下的车辆时，先前完全充电状态下的EV能行驶距离和当前完全充电状态下的EV能行驶距离之间的差值大，并且用户可能感到完全充电状态下的EV能行驶距离的显著减小。作为结果，尽管车辆1已经被作为新车购买，但是用户可能感受到不一致感，诸如电池60可能是有缺陷的，因为EV能行驶距离立即显著减小。
因此，在根据该实施例的车辆1中，例如，执行控制，使得完全充电状态下的EV能行驶距离恒定，直到容量保持率Q达到预定值Qth为止，并且，执行控制，使得当容量保持率Q变得等于或小于预定值Qth时，基于容量保持率Q计算完全充电状态下的EV能行驶距离。
预定值Qth是当电池60的劣化状态已经达到预定劣化状态时的容量保持率Q。
因此，甚至当在已经制造车辆1之后经过一段时间时，EV能行驶距离随着时间的经过减小的减小量被减小，直到容量保持率Q达到预定值Qth为止，并且因此能够抑制用户感受到不一致感。
直到容量保持率Q达到预定值Qth为止图2中所示的图标81的数字随着时间的经过而减小的变化量小于在容量保持率Q已经达到预定值Qth之后图标81的数字随着时间的经过而减小的变化量。即，图标81的数字不太可能减小，除非车辆1行驶直到容量保持率Q达到预定值Qth为止。
因此，当用户进行充电并且反复登上完全充电状态下的车辆1直到容量保持率Q达到预定值Qth为止时，完全充电状态下的EV能行驶距离的减小量小，并且因此用户具有电池60的劣化还未进行的印象。因为图标81的减小量小，所以从图标81的显示用户可能具有电池60的劣化还未进行的印象。因此方式，能够抑制用户基于图标81对电池60的劣化状态具有的印象和用于基于EV能行驶距离对电池60的劣化状态具有的印象之间的差异的出现。
以下将描述计算EV能行驶距离的方法。图4是图示(100-容量保持率Q)％和可用SOC之间的关系的图。指示图4中所示的(100-容量保持率Q)％和可用SOC之间的关系的数据被存储在ECU 100中。在图中，水平轴代表(100-容量保持率Q)％并且竖直轴代表电池60的SOC。
当电池60由于老化导致劣化并且容量保持率Q减小时，(100-容量保持率Q)％增大。
图中的实线指示上限可容许SOC，并且虚线指示下限可容许SOC。可用SOC 20指示上限可容许SOC和下限可容许SOC之间的间隔。上限可容许SOC例如是当ECU 100判定出电池60在充电时被完全充电时的SOC。ECU 100允许车辆1在可用SOC 20内进行EV行驶。
当(100-容量保持率Q)％的值小时，其意味着容量保持率Q是100％或接近100％并且电池60的劣化还未进行。当(100-容量保持率Q)％的值大时，意味着容量保持率Q小并且电池60的劣化进行。
当(100-容量保持率Q)的值小于(100-预定值Qth)的值时，上限可容许SOC被设定成随着(100-容量保持率Q)的值的增大而增大。当(100-容量保持率Q)的值大于或等于(100-预定值Qth)时，上限可容许SOC被设定成恒定值。
当(100-容量保持率Q)的值小于(100-预定值Qth)的值时，下限可容许SOC被设定成随着(100-容量保持率Q)的值的增大而减小。当(100-容量保持率Q)的值等于或大于(100-预定值Qth)的值时，下限可容许SOC被设定成恒定值。
因此，当(100-容量保持率Q)的值小于(100-预定值Qth)的值时，可用SOC 20随着(100-容量保持率Q)的值增大而增大。当(100-容量保持率Q)的值等于或大于(100-预定值Qth)的值时，可用SOC 20被维持在恒定值。
当计算EV能行驶距离时，ECU 100首先获取当前容量保持率Q和当前SOC。
ECU 100从当前容量保持率Q和图4中所示的数据推导下限可容许SOC。然后，ECU100从当前SOC和下限可容许SOC之间的差值和容量保持率Q计算当前时间点的EV能行驶距离。具体地，ECU 100从当前SOC和下限可容许SOC之间的差值计算电池60还未劣化时的假想EV能行驶距离，并且通过将计算出的假想EV能行驶距离乘以容量保持率Q来计算EV能行驶距离。ECU 100将计算出的EV能行驶距离在图2中所示的显示区域上显示。
通过如上所述设定EV能行驶距离，当(100-容量保持率Q)的值小于(100-预定值Qth)的值时，即使当容量保持率Q减小时(即使当电池60的劣化已经进行时)，可用SOC 20仍增大，并且因此完全充电状态下的EV能行驶距离被维持成是恒定的。即，即使当车辆1被交付之后已经经过一定时间时，仍能够防止完全充电状态下的EV能行驶距离减小。于是，即使当车辆1被交付之后已经经过一定时间时，仍能够防止在仪表板等上显示的EV能行驶距离的显示值减小。
当(100-容量保持率Q)的值等于或大于(100-预定值Qth)的值时，可用SOC 20在容量保持率Q增大时恒定，并且因此完全充电状态下的EV能行驶距离减小。
因此，例如，当已经交付车辆之后经过预定时间段并且电池60的劣化进行到一定程度时，完全充电状态下的EV能行驶距离随着时间的经过减小。
以此方式，在电池60的劣化状态达到预定劣化状态为止完全充电状态下的EV能行驶距离随着时间的经过减小的减小量小于在电池60的劣化状态已经达到预定劣化状态之后完全充电状态下的EV能行驶距离随着时间的经过减小的减小量。
以下将描述设定图标81的显示值的方法。图5是图示图标81的显示值和(100-容量保持率Q)的值之间的关系的图。图中的竖直轴代表图标81的显示值并且水平轴代表(100-容量保持率Q)的值。图标81的显示值是该实施例中的图2中所示的图标81的数字。与图5所示的图对应的数据被存储在ECU 100中。
当(100-容量保持率Q)的值小于(100-预定值Qth)的值时，图标81的显示值的减小量随着(100-容量保持率Q)的值的增大而减小。
当(100-容量保持率Q)的值等于或大于(100-预定值Qth)的值时，图标81的显示值的减小量随着(100-容量保持率Q)的值的增大而增大。
即，在(100-容量保持率Q)的值增大时，当(100-容量保持率Q)的值小于(100-预定值Qth)的值时图标81的显示值的减小量小于当(100-容量保持率Q)的值等于或大于(100-预定值Qth)的值时图标81的显示值的减小量。
这里，(100-容量保持率Q)的值达到(100-预定值Qth)的值的时间是已经制造电池60后已经过预定时间段的时间。因此，以下将描述图5中所示的图标81的显示值关于经过时间的变化。
图6是图示图标81的显示值和经过的时间之间的关系的图。经过时间是已经制造电池60之后经过的经过时间。
水平轴上所示的“预定时间Th”意味着容量保持率Q达到预定值Qth的时间。即，当经过时间是预定时间Th时，意味着电池60的劣化状态达到预定劣化状态。
如在图6中所示，在电池60的劣化状态达到预定劣化状态为止图标81的显示值随着时间的经过减小的减小量小于在电池60的劣化状态已经达到预定劣化状态之后图标81的显示值随着时间的经过变化的变化量。
如上所述，直到电池60的劣化状态达到预定劣化状态为止EV能行驶距离的减小量和图标81的显示值的减小量中任一个减小量都比电池60的劣化状态达到预定劣化状态之后的减小量小。
即，在根据该实施例的车辆1中，即使当在车辆已经交付之后经过一定时间时，仍能够防止仪表板80的显示区域83上显示的完全充电状态下的EV能行驶距离和数值减小并且防止指示电池60的劣化状态的图标81的显示值减小。当电池60的劣化状态达到预定劣化状态时，仪表板80的显示区域83上显示的数值和图标81的显示值都开始减小。因此，在车辆1中，EV能行驶距离和图标81的变化模式彼此关联，并且能够防止用户由于指示EV能行驶距离的显示区域83的数值和图标81的显示值而感受到不一致感。
以下将描述车辆1的ECU 100中的控制流程。图7是图示设定EV能行驶距离和图标81的显示值的控制流程的流程图。
ECU 100获取电池60的当前SOC(步骤10)。可以采用各种方法作为计算电池60的SOC的方法并且可以例如从输入到电池60和从电池60输出的电流的量计算SOC。
监测单元61可以检测输入到电池60和从电池60输出的电流IB和电池60的温度TB，并且将关于电流IB和温度TB的信息发送到服务器4，并且获取由服务器4计算出的SOC。
ECU 100获取容量保持率Q(步骤20)。可以使用公式(1)和公式(2)计算容量保持率Q。
作为允许ECU 100获取容量保持率Q的方法，可以采用以下方法：将关于电流IB和温度TB的信息发送到服务器4并且接收由服务器4计算出的容量保持率Q。
然后，ECU 100获取EV能行驶距离(步骤30)。与图4中所示的图对应的数据被存储在ECU 100中，并且当前SOC的EV能行驶距离从数据和在步骤20获取的容量保持率Q计算。图4中所示的数据可以被存储在服务器4中并且EV能行驶距离可以经由通信单元90从服务器4获取。
ECU 100显示EV能行驶距离(步骤40)。具体地，ECU 100将在步骤30中获取的EV能行驶距离在显示区域83上显示。
ECU 100获取图标81的显示值(步骤50)。具体地，ECU 100基于在步骤20获取的容量保持率Q和与图5中所示的图对应的数据计算图标81的显示值。与图5中所示的图对应的数据可以被存储在服务器4中并且可以从服务器4获取图标81的显示值。
ECU 100显示图标81的显示值(步骤60)。具体地，ECU 100控制仪表板80，使得显示在步骤60中设定的显示值。
在上述实施例中，已经如上描述了采用图标81作为指示电池60的劣化状态的指标的示例，但是可以显示数值来替代图标81。在上述实施例中，已经如上描述了在仪表板80的显示区域83上显示的指示EV能行驶距离的数值和用作电池60的劣化状态的指标的图标81，但是相同的方式可以被应用到设置在维护工具5中的显示单元6。
这里公开的实施例在所有方面是示例性的，而不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求限定，并且旨在包括在与权利要求等同的意义和范围内的所有变型。

Claims (2)

1.一种显示装置，其特征在于包括：
显示单元，所述显示单元被构造成显示与二次电池的劣化状态对应的指标和EV能行驶距离，所述二次电池的劣化的进行速度在紧接在所述二次电池被制造之后的初始状态下是最高的；以及
控制单元，所述控制单元被构造成控制所述显示单元的显示，使得：
(a)第一减小量小于第二减小量，其中，直到从所述初始状态预定条件已经被满足为止，在所述显示单元上显示的所述EV能行驶距离随着时间的经过而以所述第一减小量减小，并且，在所述预定条件已经被满足之后，在所述显示单元上显示的所述EV能行驶距离随着时间的经过而以所述第二减小量减小；并且
(b)第一变化量小于第二变化量，其中，直到所述预定条件已经被满足为止，所述指标随着时间的经过而以所述第一变化量变化，并且，在所述预定条件已经被满足之后，所述指标随着时间的经过而以所述第二变化量变化，
其中，所述预定条件是所述二次电池的劣化状态变成预定劣化状态。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述二次电池的劣化状态被基于所述二次电池的容量保持率来设定。
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