CN101573628B - 蓄电装置的控制装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
SOC算出部(66)，在车辆的启动时(电池的动作开始时)根据电池的开路电压来算出第一值(SOC1)，在车辆的停止时(电池的动作结束时)将计算出的第二值(SOC2)存储到存储部(62)。初始值选择部(64)，在预先确定的条件成立时选择第一值(SOC1)作为初始值(SOCi)，在该条件不成立时选择第二值(SOC2)作为初始值(SOCi)。在第一值(SOC1)的可靠性较低的情况下，即使存在第二值(SOC2)与实际的SOC的值产生偏差的可能性，也能够通过将第二值(SOC2)作为初始值(SOCi)，从而相比于将第一值(SOC1)作为初始值(SOCi)，减小预先存储的SOC的值与实际的SOC的值的差异。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电装置的控制装置及具备该控制装置的车辆，尤其涉及能够高精度地求得蓄电装置的充电状态(SOC：State of Charge)的蓄电装置的控制装置以及具备该控制装置的车辆。
背景技术
一般，在汽车上搭载电池作为负载的电源。特开2005-14707号公报公开了将发动机停止期间中的消耗电流保持在最小限度同时能够执行电池的状态监视的车载电池的状态监视装置。该状态监视装置存储表示车载电池的充放电电流值处于微小的预定范围内时的端子电压(pseudo openvoltage：近似开路电压)与电池的充电率的相关关系的映射(map)信息，并且存储发动机停止的时刻的电池的第一充电率SOC1和第一残余容量SOH1。状态监视装置，在发动机非工作中的充放电电流值处于微小的预定范围内时，定期检测电池的端子电压(即近似开路电压)，计算对应于检测出的近似开路电压的第二充电率SOC2。并且，状态监视装置根据第一充电率SOC1、第一残余容量SOH1、和第二充电率SOC2算出当前的残余容量SOC2。通过将检测电池的端子电压的间隔设定为例如数个小时，能够减小状态监视装置的消耗电流。
在特开2005-14707号公报中公开了如下内容：根据电池放电电流和端子电压来进行发动机启动后的电池的充电状态的计算。在电池被连接到负载的情况下，电池的端子电压从开路电压开始变化，最终稳定在某电压。然而，例如在负载的容量较大的情况下，因为从电池被连接到负载开始到电池的端子电压稳定为止需要某种程度的时间，所以难以在电池的端子电压稳定之前求得正确的SOC。另外，在此时得到的SOC的精度较低的情况下，当按照电池的充放电来进行了SOC的算出时，也难以提高该算出结果的精度。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在搭载有能够充放电的蓄电装置的车辆中，能够在车辆启动时求得正确的充电状态的蓄电装置的控制装置、及具备该控制装置的车辆。
本发明概括来说，是一种能够充放电的蓄电装置的控制装置。蓄电装置通过连接部而连接于负载。连接部，在蓄电装置的动作开始时从非导通状态变化为导通状态，在蓄电装置的动作结束时从导通状态变化为非导通状态。控制装置具备算出部、存储部、选择部。算出部，在蓄电装置的动作开始时、且连接部非导通时，根据蓄电装置的开路电压算出表示蓄电装置的充电状态的第一值。算出部，当连接部(25)导通时，根据蓄电装置的充电状态的初始值)和蓄电装置的充放电电力算出蓄电装置的充电状态。存储部，在蓄电装置的动作结束时，从算出部接受蓄电装置的充电状态的算出结果，将算出结果作为第二值进行存储。选择部，在预先确定的条件成立时选择第一值作为初始值，在预先确定的条件不成立时选择第二值作为初始值。
优选的是，预先确定的条件在第一值与第二值的差的绝对值大于基准值的情况下成立。
更优选的是，基准值根据蓄电装置的动作结束时的蓄电装置的温度来确定。
更优选的是，基准值根据第一值、和蓄电装置的动作结束时的蓄电装置的温度来确定。
优选的是，预先确定的条件在算出部能够算出第一值的情况下成立。算出部，在开路电压的值为预定值以上的情况下，判定为能够算出第一值。
优选的是，预先确定的条件在算出部能够算出第一值的情况下成立。算出部，多次取得蓄电装置的开路电压的值，在取得的多个电压值的变差处于预定范围内的情况下，判定为能够算出第一值。
优选的是，控制装置还具备检测蓄电装置的电压的电压检测部。预先确定的条件在连接部和电压检测部都正常的情况下成立。
优选的是，预先确定的条件在从蓄电装置的动作结束时到蓄电装置的动作开始时的期间比预定期间还长的情况下成立。
优选的是，在作为蓄电装置的使用条件而确定的、表示充电状态的值的范围中，蓄电装置的开路电压相对于充电状态的值而单调地变化。
更优选的是，蓄电装置包括锂离子电池。
更优选的是，蓄电装置包括镍氢电池。
按照本发明的其他方式，为一种车辆，具备能够充放电的蓄电装置、负载、连接部、控制装置。连接部，在蓄电装置的动作开始时从非导通状态变化为导通状态，从而连接蓄电装置与负载，在蓄电装置的动作结束时从导通状态变化为非导通状态。控制装置控制蓄电装置。控制装置包括算出部、存储部、选择部。算出部，在蓄电装置的动作开始时、且连接部非导通时，根据蓄电装置的开路电压来算出表示蓄电装置的充电状态的第一值。算出部，当连接部导通时，根据蓄电装置的充电状态的初始值和蓄电装置的充放电电力来算出蓄电装置的充电状态。存储部，在蓄电装置的动作结束时，从算出部接受蓄电装置的充电状态的算出结果，将算出结果作为第二值进行存储。选择部，在预先确定的条件成立时选择第一值作为初始值，在预先确定的条件不成立时选择第二值作为初始值。
优选的是，预先确定的条件在第一值与第二值的差的绝对值大于基准值的情况下成立。
更优选的是，基准值根据蓄电装置的动作结束时的蓄电装置的温度来确定。
更优选的是，基准值根据第一值、和蓄电装置的动作结束时的蓄电装置的温度来确定。
优选的是，预先确定的条件在算出部能够算出第一值的情况下成立。算出部，在开路电压的值为预定值以上的情况下，判定为能够算出第一值。
优选的是，预先确定的条件在算出部能够算出第一值的情况下成立。算出部，多次取得蓄电装置的开路电压的值，在取得的多个电压值的变差处于预定范围内的情况下，判定为能够算出第一值。
优选的是，控制装置还包括检测蓄电装置的电压的电压检测部。预先确定的条件在连接部和电压检测部都正常的情况下成立。
优选的是，预先确定的条件在从蓄电装置的动作结束时到蓄电装置的动作开始时的期间比预定期间还长的情况下成立。
优选的是，作为蓄电装置的使用条件而确定的、表示充电状态的值的范围中，蓄电装置的开路电压相对于充电状态的值而单调地变化。
更优选的是，蓄电装置包括锂离子电池。
更优选的是，蓄电装置包括镍氢电池。
因此，根据本发明，能够在蓄电装置的动作开始时求得正确的充电状态。
附图说明
图1是表示本实施方式的混合动力车辆1的主要结构的图。
图2是表示与图1的控制装置14的功能块关联的周边装置的图。
图3是图2的电池控制部56的功能框图。
图4是对图3所示的电池控制部56执行的充电状态的算出处理进行说明的流程图。
图5是用于更详细地说明电池B周边的结构的图。
图6是用于以时序说明SOC算出部66的动作的时序图。
图7是用于详细地说明图4的步骤S4的处理的流程图。
图8是用于详细地说明图4的步骤S5的处理的流程图。
图9是表示电池的开路电压(OCV)与SOC的关系的图。
图10是对图8的步骤S23的处理所使用的映射进行说明的图。
图11是说明作为SOC的初始值SOCi而选择了值SOC2时的效果的图。
图12是表示包括镍氢电池的电池的开路电压与SOC的关系的图。
图13是表示步骤S4的处理的第一变形例的流程图。
图14是表示图4所示的步骤S4的处理的第二变形例的流程图。
图15是表示图4所示的步骤S4的处理的第三变形例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图中对相同或者相当的部分标记相同的符号，并且不重复其说明。
图1是表示本实施方式的混合动力车辆1的主要结构的图。混合动力车辆是将发动机与电机并用于行驶的车辆。参照图1，混合动力车辆1包括前轮20R、20L、后轮22R、22L、发动机2、行星齿轮16、差速齿轮18以及传动装置(齿轮)4、6。
混合动力车辆还包括：配置在车辆后方的电池B；监视电池B的电压、电流以及温度的监视单元10；对电池B输出的直流电流进行升压的升压单元32；与升压单元32之间授受直流电力的变换器36；经由行星齿轮16与发动机2结合并主要进行发电的电动发电机MG1；以及旋转轴连接于行星齿轮16的电动发电机MG2。变换器36连接于电动发电机MG1、MG2，进行交流电力与来自升压单元32的直流电力的变换。
行星齿轮16具有第一～第三旋转轴。第一旋转轴连接于发动机2、第二旋转轴连接于电动发电机MG1、第三旋转轴连接于电动发电机MG2。
在该第三旋转轴上安装有传动装置4，该传动装置4通过驱动齿轮6来向差速齿轮18传递动力。差速齿轮18将从齿轮6接受的动力传递到前轮20R、20L，并且经由传动装置6、4将前轮20R、20L的旋转力传递到行星齿轮的第三旋转轴。
行星齿轮16承担在发动机2、电动发电机MG1、MG2之间分配动力的作用。即，当确定了行星齿轮16的三个旋转轴中的两个旋转轴的旋转时，剩余的一个旋转轴的旋转被强制性决定。因此，使发动机2在最高效的区域动作，并且控制电动发电机MG1的发电量而驱动电动发电机MG2，由此进行车速的控制，实现作为整体的能量效率较高的汽车。
需要说明的是，可以设置将电动发电机MG2的旋转进行减速并传递到行星齿轮16的减速齿轮，也可以设置能够改变其减速齿轮的减速比的变速齿轮。
作为能够充放电的蓄电装置的电池B，包括例如镍氢或者锂离子等的二次电池，将直流电力提供给升压单元32，并且通过来自升压单元32的直流电力而被进行充电。电池B为电池组，包括串联连接的多个电池块B0～Bn。
在本实施方式中，虽然使用包括二次电池的电池作为能够充放电的蓄电装置，但是蓄电装置例如可以是双电层电容器，也可以包括二次电池和电容器。
监视单元10包括分别检测电池B的电压、电流以及温度的电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13。电压传感器11检测多个电池块B0～Bn各自的电压V0～Vn，将其检测结果输出到控制装置14。电流传感器12检测电池B中流过的电流IB，将其检测结果输出到控制装置14。温度传感器13检测电池B的温度TB，将其检测结果输出到控制装置14。
升压单元32对从电池B接受的直流电压进行升压，将其升压后的直流电压提供给变换器36。变换器36将提供的直流电压变换成交流电压来在发动机启动时驱动控制电动发电机MG1。另外，在发动机启动后，电动发电机MG1发电的交流电力通过变换器36变换成直流，通过升压单元32变换成适于电池B的充电的电压来对电池B进行充电。
另外，变换器36驱动电动发电机MG2。电动发电机MG2辅助发动机2来驱动前轮20R、20L。在制动时，电动发电机进行再生运行，将车轮的旋转能量变换成电能量。得到的电能量经由变换器36和升压单元32返回到电池B。在升压单元32与电池B之间设置有在车辆运行时连接电池B与负载(包括升压单元32和变换器36)的连接部25。连接部25包括系统主继电器28、30。在车辆不运行时，连接部25变为非导通状态，高电压被切断。
混合动力车辆1还包括控制装置14。控制装置14根据驾驶者的指示和来自安装在车辆上的各种传感器的输出，进行发动机2、变换器36、升压单元32以及连接部25的控制。
图2是表示与图1的控制装置14的功能块关联的周边装置的图。该控制装置14能够以软件实现也能够以硬件实现。参照图2，控制装置14包括混合动力控制部52、电池控制部56以及发动机控制部58。
电池控制部56根据从温度传感器13接受的温度值TB、从电压传感器11接受的电压值V0～Vn以及从电流传感器12接受的电流值IB来求得电池B的充电状态(SOC：State of Charge)，将该求得的SOC的值发送到混合动力控制部52。后面叙述混合动力车辆1启动时的电池B的充电状态的决定方法。另外，以下有时将“表示SOC的值”简单称为“SOC”。
发动机控制部58进行发动机2的节流阀控制，并且检测发动机2的发动机转速Ne，将检测出的发动机转速Ne发送到混合动力控制部52。
混合动力控制部52根据加速器踏板位置传感器42的输出信号Acc和车速传感器44检测出的车速V，算出驾驶者要求的输出(要求功率)。混合动力控制部52除了算出该驾驶者的要求功率，还考虑电池B的充电状态来算出所需的驱动力(转矩功率)，还算出对发动机要求的转速和对发动机要求的功率。
混合动力控制部52向发动机控制部58发送要求转速和要求功率，使发动机控制部58进行发动机2的节流阀控制。
混合动力控制部52算出与行驶状态相应的驾驶者要求转矩，使变换器36驱动电动发电机MG2，并且根据需要使电动发电机MG1进行发电。
发动机2的驱动力被分配为直接驱动车轮的部分和驱动电动发电机MG1的部分。将电动发电机MG2的驱动力和发动机的直接驱动力的合计作为车辆的驱动力。
图3是图2的电池控制部56的功能框图。参照图3，电池控制部56包括存储部62、初始值选择部64以及SOC算出部66。
SOC算出部66，当指示车辆的启动(换言之电池B的动作开始)的启动指示IG被激活时，根据电压值V0～Vn来算出SOC值，并将作为算出结果的值SOC1输出到初始值选择部64。此时的电压值V0～Vn是图1的连接部25为非导通状态时的电池电压、即开路电压(OCV)。
SOC算出部66，当连接部25变为导通状态而电池B连接于负载时，接受来自初始值选择部64的初始值SOCi，根据由电压值V0～Vn和电流值IB确定的电池B的充放电电力以及温度值TB来算出充电状态。SOC算出部66，在由于车辆的停止而启动指示IG未被激活时(换言之电池B的动作结束时)，将该时刻的SOC的值作为值SOC2存储到存储部62。该值即使在车辆停止期间也被保持在存储部62中。
初始值选择部64在启动指示IG被激活时，从SOC算出部66接受值SOC1，并且从存储部62读出值SOC2。初始值选择部64，在预先确定的条件成立时，选择值SOC1作为初始值SOCi，在预先确定的条件不成立时，选择值SOC2作为初始值SOCi，将初始值SOCi输出到SOC算出部66。
在此，考虑使车辆停止时的SOC的值(SOC2)预先存储到存储部62，在下次车辆启动时将值SOC2用作初始值SOCi的情况。在车辆停止期间，由于电池B的放电等原因，SOC也会降低。车辆的停止期间越长(例如1周)，从车辆的停止时刻开始的SOC值的降低量越大，因此，实际的SOC的值与存储的值有较大的差异。
另外，在存储部62例如是SRAM(Static Random Access Memory：静态存储器)等易失性存储装置的情况下，当由于某种理由而使得电源被切断时，存储装置所存储的值会消失。考虑为防备这样的情况而在存储部62的电源已被切断时将初始值SOCi确定为某个固定值(例如60％)。但是在这样的情况下，未必其固定值与实际的SOC值一致。
在实际的SOC的值与预先存储的SOC的值的差异较大的情况下，在车辆启动时，到算出了正确的SOC的值为止的时间较长。或者，也考虑SOC算出部66算出的SOC的值相对于实际的SOC的值具有一定量的偏差地进行算出。在算出的SOC的值与实际的SOC的值的偏差较大地继续SOC的算出的情况下，可能产生电池的过充电、过放电，可能由于从电池输入输出的电力相比所需而变小，从而对车辆的动作产生影响。
在本实施方式中，在二次电池的动作开始时，SOC算出部66根据电池B的开路电压来算出电池B的SOC。由于根据电池B未连接于负载的状态下的电池电压来算出SOC，因此能够求得正确的SOC的值。由此，能够防止电池的过充电、过放电。另外，通过正确地算出电池的SOC，从而能够更正确地算出混合动力汽车行驶时的电动发电机MG1、MG2的发电量。因此，能够提高混合动力汽车的能量效率。
在SOC算出部66取得的电压值V0～Vn的可靠性存在问题的情况下(例如电压传感器发生故障的情况、连接部25已经变为导通状态的情况等)，SOC算出部66算出的SOC1成为错误的值。因此，在本实施方式中，初始值选择部64，在预先确定的条件成立时选择值SOC1作为初始值SOCi，在其条件不成立时选择值SOC2作为初始值SOCi。在值SOC1的可靠性较低的情况下，即使存在值SOC2与实际的SOC的值产生偏差的可能性，也能够通过将值SOC2作为初始值SOCi，从而相比于将值SOC1作为初始值SOCi，减小预先存储的SOC的值与实际的SOC值的差异。
图4是对图3所示的电池控制部56执行的充电状态的算出处理进行说明的流程图。参照图4，在步骤S1中，初始值选择部64和SOC算出部66判断启动指示IG是否被激活(启动指示IG为“ON”状态)。在启动指示IG未被激活的情况下(步骤S1中为“否”)，重复步骤S1的判定处理。在启动指示IG已被激活的情况下(步骤S1中为“是”)，执行步骤S2的处理。
在步骤S2中，执行电池控制部56的启动处理。例如，SOC算出部66执行用于使从监视单元10的数据接收成为可能的准备处理。
在步骤S3中，SOC算出部66取得各电池块的电压值(电压值V0～Vn)。在步骤S4中，SOC算出部66判断系统主继电器是否为非导通状态，判断电压值是否具有可靠性，由此决定是否由电压值算出SOC的初始值。
SOC算出部66在决定由电压值算出SOC的初始值的情况下，在步骤S5中算出SOC1。初始值选择部64选择SOC算出部66的算出结果(值SOC1)与存储于存储部62的值SOC2的任意一个作为初始值SOCi。
在步骤S6中，SOC算出部66根据初始值SOCi、以及充放电电流值的累计结果来算出SOC。为了算出SOC，还可以使用电压值V0～Vn、温度值TB等。
在步骤S7中，SOC算出部66判断启动指示IG是否未被激活(启动指示IG为“OFF”状态)。在启动指示IG不是未被激活的情况下(步骤S7中为“否”)，处理返回到步骤S6。在启动指示IG未被激活的情况下(步骤S7中为“是”)，在步骤S8中，SOC算出部66使此时的SOC的值(值SOC2)存储到存储部62。当步骤S8的处理结束时，整体的处理结束。
接下来，对步骤S3～S5的处理进行详细的说明。
图5是用于更详细地说明电池B的周边的结构的图。参照图5，电池B包括串联连接的电池块B0～Bn。在电池块Bn-1与Bn之间设置有用于能够切断高电压的检修用插头SP。电池B的正极经由系统主继电器28而连接到电源线PL，电池B的负极经由系统主继电器30而连接到接地线SL。在电源线PL与接地线SL之间连接有平滑电容器C1。
系统主继电器30包括：在电池B的负极与接地线SL之间串联连接的系统主继电器SMRP和电阻R1；直接连接电池B的负极与接地线SL的系统主继电器SMRG。系统主继电器28、30根据来自混合动力控制部52(参照图2)的控制信号CNT来控制导通状态以及非导通状态。例如，当控制信号CNT是H(逻辑高)电平时，系统主继电器28、30变为导通状态，当控制信号CNT是L(逻辑低)电平时，系统主继电器28、30变为非导通状态。
电压传感器11检测电池块B0～Bn的电压，将电压值V0～Vn输出到SOC算出部66。电流传感器12检测电池B中流过的电流，将其检测到的电流值输出到SOC算出部66。
图6是用于以时序说明SOC算出部66的动作的时序图。在图6中，在时刻t1，启动指示IG从OFF状态变化到ON状态。从时刻t1到时刻t2的期间是用于电压传感器11输出电压值的准备期间。当到达时刻t2时，电压传感器11开始电压值的输出。时刻t3以后，SOC算出部66对各电池块的电压值进行采样。采样的次数并不是特别限定的，例如SOC算出部66取得五次的各电池块的电压值。
在时刻t4，电池B的正极侧的系统主继电器(图6中表示为“SMR”)、即系统主继电器28从断开状态变化为接通状态。接着在时刻t5，电池B的负极侧的SMR、即系统主继电器SMRP从断开状态变化为接通状态。时刻t5以前的期间，因为电池B未连接到负载，所以SOC算出部66能够取得电池B的开路电压的值。时刻t5以后，因为电池B连接到负载，所以SOC算出部66结束电压值的采样，根据采样结果来判断是否能够算出SOC的初始值。
图7是用于详细说明图4的步骤S4的处理的流程图。参照图7和图3，在步骤S11中，SOC算出部66判断监视单元10是否已正常启动。例如，SOC算出部66可以根据监视单元10的电源电压的值来判断监视单元10是否已正常启动，也可以通过启动指示IG变为ON状态后的预定的期间内输入了电压值来判定为监视单元10已正常启动。在监视单元10已正常启动的情况下(步骤S11中为“是”)，处理前进到步骤S12。在监视单元10未正常启动的情况下(步骤S11中为“否”)，SOC算出部66判定为不能算出SOC(值SOC1)(步骤S18)。
在步骤S12中，SOC算出部66使用各电池块B0～Bn的电压值的采样结果来判断电压值的变差的范围是否在预定范围内。此时，电压值自身不被作为判断的对象。预定范围例如可以如“±1V”那样以电压值进行规定，也可以如“±10％”那样以比例进行规定。
在电压值V0～Vn的任意一个的变差都包含在预定范围内的情况下(步骤12中为“是”)，处理前进到步骤S13。在电压值V0～Vn的任意一个的变差的范围大于预定范围的情况下(步骤12中为“否”)，算出部66判定为不能算出SOC(步骤S18)。
在步骤S13中，SOC算出部66判断电压传感器11和电流传感器12是否都正常。该判断方法例如能够通过在混合动力控制部52检测到监视单元10的异常的情况下对SOC算出部66进行通知来实现。在电压传感器11和电流传感器12都正常的情况下(步骤S13中为“是”)，处理前进到步骤S14。在电压传感器11和电流传感器12的至少一方发生异常的情况下(步骤S13中“否”)，算出部66判定为不能算出SOC(步骤S18)。
在步骤S14中，SOC算出部66判断电压值是否正常。在电压值V0～Vn的任意一个都在预先确定的范围内的情况下，SOC算出部66判定为电压值正常。在该情况下(步骤S14中为“是”)，处理前进到步骤S15。在任意一个电压值处于预先确定的范围外的情况下(步骤S14中为“否”)，算出部66判定为不能算出SOC(步骤S18)。
在步骤S15中，SOC算出部66判断启动指示IG从“OFF”状态变化为“ON”状态是否经过了一定时间以上。在启动指示IG刚刚变为“OFF”状态后，可能在电池的内部产生极化。该“一定时间”是作为从启动指示IG变为“OFF”状态开始到电池的极化消失为止的时间而预先计算出的时间(例如数分钟)。在从启动指示IG变为“OFF”状态开始经过了一定时间的情况下(步骤S15中为“是”)，处理前进到步骤S16，在未发生上述情况的情况下(步骤S15中为“否”)，SOC算出部66判定为不能算出SOC(步骤S18)。
在步骤S16中，SOC算出部66判断系统主继电器是否正常。该判断是为了确认SOC算出部66取得的电压值是电池B的开路电压而进行的。SOC算出部66首先根据控制信号CNT的电平来判断电池B的正极侧的系统主继电器28和电池B的负极侧的系统主继电器30(系统主继电器SMRP、SMRG的一方)是否都为非导通状态。
在控制信号CNT是L电平的情况下，电池B的两极的系统主继电器未启动。但是存在电池B的两极的系统主继电器熔敷的可能性。因此，混合动力控制部52在系统主继电器启动时对两极的系统主继电器未熔敷进行确认。SOC算出部66根据从混合动力控制部52接受的信号RLT来判断电池B的两极的系统主继电器是否熔敷。例如在电池B的两极的系统主继电器未熔敷的情况下，信号RLT为L电平，在电池B的两极的系统主继电器熔敷的情况下，信号RLT为H电平。
SOC算出部66在控制信号CNT为L电平、且信号RLT为L电平的情况下(步骤S16中为“是”)，判定为能够进行SOC的算出(步骤S17)。SOC算出部在控制信号CNT为H电平的情况下、或者信号RLT为H电平的情况下(步骤S16中为“否”)，判定为不能算出SOC(步骤S18)。当步骤S17或者步骤S18的处理结束时，整体的处理结束。
图8是用于详细说明图4的步骤S5的处理的流程图。参照图8和图3，SOC算出部66在能够进行SOC的算出的情况下(步骤S21中为“是”)，将由采样取得的多个电压值进行平均化，根据该平均值、和图9所示的定义开路电压与SOC的关系的映射来算出SOC(步骤S22)。SOC算出部66可以根据电池温度对由映射求得的SOC进行校正。
图9是表示电池的开路电压(OCV)与SOC的关系的图。图9表示包括锂离子电池的电池的特性。参照图9，电池使用时的SOC的范围例如被设定为20％～80％的范围。在该范围中，SOC与开路电压大致成比例。换言之，随着SOC变高，电池的开路电压单调增加。
参照图8和图3，在步骤S23中，初始值选择部64接受SOC算出部66计算出的SOC(值SOC1)和存储部62存储的SOC(值SOC2)，并且参照图10所示的映射来判断计算出的SOC与存储的SOC的差的绝对值是否大于映射所规定的基准值。
参照图10，映射中根据由OCV计算出的SOC、和上次车辆停止时(二次电池的动作结束时)的电池温度来确定SOC偏差(计算出的SOC与存储的SOC的差的绝对值)。该SOC偏差成为判定的基准值。例如在根据OCV计算出的SOC是20％、且上次车辆停止时的电池温度是20℃时，基准值被确定为A。
参照图8和图3，在计算出的SOC与存储的SOC的差的绝对值大于映射所规定的值的情况下(步骤S23中为“是”)，初始值选择部64将计算出的SOC的值(值SOC1)决定为初始值SOCi(步骤S24)。另一方面，在图7所示的判定处理的结果、SOC算出部66不能由OCV算出SOC的情况下(步骤S21中为“否”)，或者在计算出的SOC与存储的SOC的差的绝对值处于映射所确定的值以下的情况下(步骤S23中为“否”)，初始值选择部64将存储于存储部62的SOC(值SOC2)决定为初始值SOCi(步骤S25)。当步骤S24或者步骤S25的处理结束时，整体的处理结束。在选择值SOC2作为初始值SOCi的情况下，因为下次车辆启动时引用上次车辆停止时的SOC，所以能够确保SOC的值的连续性。由此得到例如以下的图11所示的效果。
图11是对选择值SOC2作为SOC的初始值SOCi时的效果进行说明的图。参照图11，在车辆的显示面板70上显示有表示电池的SOC的水平的图标72。在SOC低于水平LVL的情况下，为了向驾驶者表示需要尽快进行充电，例如图标72的颜色变成与通常不同的颜色。
水平LV1表示上次车辆停止时的SOC，水平LV2表示在车辆启动时根据开路电压计算出的SOC(即SOC1)的水平。车辆停止期间不管期间多短在发生从水平LV1向水平LV2的变化的情况下，驾驶者可能误解为电池急剧消耗。在该情况下，如果将值SOC2(存储的值)用作SOC的初始值SOCi，则在车辆启动时显示的SOC的水平变为水平LV1，所以能够避免产生这样的误解。
在本实施方式中，电池B可以包括镍氢电池，更为优选的是包括锂离子电池。以下说明其理由。
图12是表示包括镍氢电池的电池的开路电压与SOC的关系的图。参照图12和图9，与锂离子电池同样，镍氢电池也是SOC在20％～80％的范围中，SOC与开路电压大致成比例(随着SOC变高，电池的开路电压单调增加)。因此，在包括镍氢电池的电池中也能够由开路电压算出SOC。
但是，锂离子电池相比于镍氢电池，其相对于SOC的开路电压的变化较大，因此在包括锂离子电池的电池的情况下，能够在根据电池块的电压值来算出SOC时提高SOC的精度。
<变形例>
以下所示的变形例，相比于图7所示的处理，简化了步骤S4的判定处理、即使用电池的开路电压来判断是否能够算出SOC的处理。在进行变形例的处理的情况下，能够减少电池控制部56的处理负载。
图13是表示步骤S4的处理的第一变形例的流程图。参照图13和图3，SOC算出部66判断各电池块B0～Bn的电压值(电压值V0～Vn)是否为预定值以上(步骤S31)。在电压值V0～Vn都为预定值以上的情况下(步骤S31中为“是”)，SOC算出部66判定为能够由电池B的开路电压算出SOC(步骤S32)。在电压值V0～Vn的任意一个小于预定值的情况下(步骤S31中为“否”)，SOC算出部66判定为不能算出SOC(步骤S33)。
为了更严密地判断电压值V0～Vn是否正确，需要判断各电压值是否包含于预先规定的范围内，但是通过判断各电压值是否处于其范围的下限值以上，能够在一定程度上正确地判断各电池块是否正常。
图14是表示图4所示的步骤S4的处理的第二变形例的流程图。参照图14和图3，SOC算出部66判断采样的电压值(各电池块B0～Bn的电压值)的变差是否在预定范围内(步骤S41)。该“预定范围”例如可以如“X1(V)～X2(V)”那样由电压值来确定，也可以确定为“标准值±Y(％)”。在各电池块B0～Bn的电压值的采样结果都在预定范围内的情况下(步骤S41中为“是”)，SOC算出部66判定为能够由电池B的开路电压算出SOC(步骤S42)。在任意一个电池块的采样结果超出预定范围的情况下(步骤S41中为“否”)，SOC算出部66判定为不能算出SOC(步骤S43)。
图15是表示图4所示的步骤S4的处理的第三变形例的流程图。参照图15和图3，SOC算出部66判断启动指示IG从“OFF”状态到变化为“ON”状态是否经过了一定时间以上(步骤51)。该“一定时间”是作为从启动指示IG变为“OFF”状态开始到电池的极化消失为止的时间而预先计算出的时间(例如数分钟)。
在从启动指示IG变为“OFF”状态开始经过了一定时间的情况下(步骤S51中为“是”)，SOC算出部66判定为能够由电池B的开路电压算出SOC(步骤S52)。在未经过一定时间的情况下(步骤S51中为“否”)，SOC算出部66判定为不能算出SOC(步骤S53)。
如以上那样在本实施方式中，SOC算出部66，在车辆的启动时(电池的动作开始时)根据电池的开路电压来算出SOC(值SOC1)，在车辆的停止时(电池的动作结束时)将计算出的SOC(值SOC2)存储到存储部62。初始值选择部64，在预先确定的条件成立时(步骤S11～S16的判定处理中都为“是”的情况、步骤S31、S41、S51的各判定处理中为“是”的情况)，选择值SOC1作为初始值SOCi，在该条件不成立时，选择值SOC2作为初始值SOCi。由此根据本实施方式，能够在车辆的启动时(电池B的动作开始时)正确算出SOC。
在本实施方式中，表示了适用于能够通过动力分配机构将发动机的动力分配并传递到车轴和发电机的串联/并联型混合动力系统的例子。但是，本发明能够广泛适用于搭载有能够充放电的蓄电装置的汽车。
应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求所表示的，包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。
Claims (16)
1.一种蓄电装置的控制装置，该控制装置是搭载于车辆、且能够充放电的蓄电装置(B)的控制装置，
所述蓄电装置(B)通过连接部(25)而连接于负载(32、36)，
所述连接部(25)，在所述蓄电装置(B)的动作开始时从非导通状态变化为导通状态，在所述蓄电装置(B)的动作结束时从所述导通状态变化为所述非导通状态，
所述控制装置(14)具备：
算出部(66)，其在所述蓄电装置(B)的动作开始时、且所述连接部(25)非导通时，根据所述蓄电装置(B)的开路电压来算出表示所述蓄电装置(B)的充电状态的第一值(SOC1)，当所述连接部(25)导通时，根据所述蓄电装置(B)的所述充电状态的初始值(SOCi)和所述蓄电装置(B)的充放电电力来算出所述蓄电装置(B)的所述充电状态；
存储部(62)，其在所述蓄电装置(B)的动作结束时，从所述算出部(66)接受所述蓄电装置(B)的所述充电状态的算出结果，将所述算出结果作为第二值(SOC2)进行存储；和
选择部(64)，其在预先确定的条件成立时选择所述第一值(SOC1)作为所述初始值(SOCi)，在所述预先确定的条件不成立时选择所述第二值(SOC2)作为所述初始值(SOCi)，
所述预先确定的条件被定义为所述算出部能够算出所述第一值、且所述第一值与所述第二值的差的绝对值大于根据所述第一值和所述蓄电装置的动作结束时的温度来确定的基准值。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置的控制装置，其中，
所述算出部(66)，在所述开路电压的值为预定值以上的情况下，判定为能够算出所述第一值(SOC1)。
3.根据权利要求1所述的蓄电装置的控制装置，其中，
所述算出部(66)，多次取得所述蓄电装置(B)的所述开路电压的值，在取得的多个电压值的变差处于预定范围内的情况下，判定为能够算出所述第一值(SOC1)。
4.根据权利要求1所述的蓄电装置的控制装置，其中，
所述控制装置(14)还具备检测所述蓄电装置(B)的电压的电压检测部(11)，
所述预先确定的条件在所述连接部(25)和所述电压检测部(11)都正常的情况下成立。
5.根据权利要求1所述的蓄电装置的控制装置，其中，
所述预先确定的条件在从所述蓄电装置(B)的动作结束时到所述蓄电装置(B)的动作开始时的期间比预定期间还长的情况下成立。
6.根据权利要求1所述的蓄电装置的控制装置，其中，
在作为所述蓄电装置(B)的使用条件而确定的、表示所述充电状态的值的范围中，所述蓄电装置(B)的所述开路电压相对于所述充电状态的所述值而单调地变化。
7.根据权利要求6所述的蓄电装置的控制装置，其中，
所述蓄电装置(B)包括锂离子电池。
8.根据权利要求6所述的蓄电装置的控制装置，其中，
所述蓄电装置(B)包括镍氢电池。
9.一种车辆，该车辆具备：
能够充放电的蓄电装置(B)；
负载(32、36)；
连接部(25)，其在所述蓄电装置(B)的动作开始时从非导通状态变化为导通状态，从而连接所述蓄电装置(B)与所述负载(32、36)，在所述蓄电装置(B)的动作结束时从所述导通状态变化为所述非导通状态；和
控制所述蓄电装置(B)的控制装置(14)，
所述控制装置(14)包括：
算出部(66)，其在所述蓄电装置(B)的动作开始时、且所述连接部(25)非导通时，根据所述蓄电装置(B)的开路电压来算出表示所述蓄电装置(B)的充电状态的第一值(SOC1)，当所述连接部(25)导通时，根据所述蓄电装置(B)的所述充电状态的初始值(SOCi)和所述蓄电装置(B)的充放电电力来算出所述蓄电装置(B)的所述充电状态；
存储部(62)，其在所述蓄电装置(B)的动作结束时，从所述算出部(66)接受所述蓄电装置(B)的所述充电状态的算出结果，将所述算出结果作为第二值(SOC2)进行存储；和
选择部(64)，其在预先确定的条件成立时选择所述第一值(SOC1)作为所述初始值(SOCi)，在所述预先确定的条件不成立时选择所述第二值(SOC2)作为所述初始值(SOCi)，
所述预先确定的条件被定义为所述算出部能够算出所述第一值、且所述第一值与所述第二值的差的绝对值大于根据所述第一值和所述蓄电装置的动作结束时的温度来确定的基准值。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，
所述算出部(66)，在所述开路电压的值为预定值以上的情况下，判定为能够算出所述第一值(SOC1)。
11.根据权利要求9所述的车辆，其中，
所述算出部(66)，多次取得所述蓄电装置(B)的所述开路电压的值，在取得的多个电压值的变差处于预定范围内的情况下，判定为能够算出所述第一值(SOC1)。
12.根据权利要求9所述的车辆，其中，
所述控制装置(14)还包括检测所述蓄电装置(B)的电压的电压检测部(11)，
所述预先确定的条件在所述连接部(25)和所述电压检测部(11)都正常的情况下成立。
13.根据权利要求9所述的车辆，其中，
所述预先确定的条件在从所述蓄电装置(B)的动作结束时到所述蓄电装置(B)的动作开始时的期间比预定期间还长的情况下成立。
14.根据权利要求9所述的车辆，其中，
在作为所述蓄电装置(B)的使用条件而确定的、表示所述充电状态的值的范围中，所述蓄电装置(B)的所述开路电压相对于所述充电状态的所述值而单调地变化。
15.根据权利要求14所述的车辆，其中，
所述蓄电装置(B)包括锂离子电池。
16.根据权利要求14所述的车辆，其中，
所述蓄电装置(B)包括镍氢电池。
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