CN102221676B - 用于计算充电状态的设备、计算充电状态的方法以及电气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于计算充电状态的设备、计算充电状态的方法以及电气系统。当第一电池组的第一充电状态S1和第二电池组的第二充电状态S2的总和大时，将较高的充电状态选择为优先充电状态SMAIN。当第一电池组的第一充电状态S1和第二电池组的第二充电状态S2的总和小时，将较低的充电状态选择为优先充电状态SMAIN。第一系数W1和第二系数W2根据优先充电状态SMAIN来设置。第二系数被设置为低于第一系数W1。第一系数W1和优先充电状态SMAIN的乘积被加到第二系数W2和另一充电状态的乘积，由此计算蓄电系统的充电状态STOTAL。

Description

用于计算充电状态的设备、计算充电状态的方法以及电气系统
本非临时性申请基于2010年4月15日在日本特许厅提交的日本专利申请No.2010-094156，其全部内容并入此处作为参考。
技术领域
本发明涉及用于计算充电状态的设备，特别涉及计算具有第一蓄电装置和第二蓄电装置的蓄电系统的充电状态的技术。
背景技术
传统而言，具有作为驱动源的电动机的电气车辆是已知的。这样的车辆装有存储电力的蓄电装置，例如电池和电容器。存储在蓄电装置中的电离被供给电动机。电动机受到控制，以便输出希望的功率。
电气车辆的一个问题在于，车辆能在一次充电时行驶的距离短于具有作为驱动源的内燃机的车辆。延伸车辆能行驶的距离的一种方案为增大车辆的总容量，例如通过在其上安装例如多个蓄电装置。
电气车辆的另一问题在于保护蓄电装置免于过度充电和过度放电。例如，当蓄电装置的充电状态低时，电动机的输出功率优选为受到限制，以便避免过度放电。当蓄电装置的充电状态高时，将被充入蓄电装置的电力优选为受到限制，以便避免过度充电。为了对电动机的输出功率以及将充入蓄电装置的电力进行适当的限制，需要监视蓄电装置的充电状态。
日本特开No.2006-112786公开了一种充电状态检测方法，其基于电流积分将电池的充电状态计算为第一充电状态，基于电压将电池的充电状态计算为第二充电状态，并将通过第一充电状态和第二充电状态加权平均获得的合成充电状态计算为电池的充电状态。
然而，日本特开No.2006-112786中公开的充电状态检测方法旨在计算单个蓄电装置的充电状态，而不是计算具有多个蓄电装置的蓄电系统的总充电状态。假设对相应的蓄电装置的充电状态的简单总和被计算为蓄电系统的总充电状态，可能发生下面的问题。
例如，在一个蓄电装置的充电状态为90％且另一个蓄电装置的充电状态为60％的情况下，相比于两个蓄电装置的充电状态均为75％的情况，将被充入的电力需要受到限制，尽管蓄电系统的总充电状态在两种情况下相同。然而，将相应的蓄电装置的充电状态的简单总和计算为蓄电系统的总充电状态将使得难以区分相应的蓄电装置具有不同充电状态的情况和两个蓄电装置具有相等充电状态的情况。因此，将难以判断出充电电力需要受到限制。
类似地，在一个蓄电装置的充电状态为10％、另一个蓄电装置的充电状态为40％的情况下，相比于两个蓄电装置的充电状态均为25％的情况，将被放出的电力需要受到限制，尽管蓄电系统的总充电状态在两种情况下相等。然而，将相应的蓄电装置的充电状态的简单总和计算为蓄电系统的总充电状态将会使得难以区分相应的蓄电装置具有不同充电状态的情况和两个蓄电装置具有相同充电状态的情况。因此，将会难以判断出放电电力需要受到限制。
发明内容
本发明的目的在于将相应的蓄电装置的充电状态之间的差考虑在内，计算具有多个蓄电装置的蓄电系统的总充电状态。
用于计算充电状态的设备为用于计算具有第一蓄电装置和第二蓄电装置的蓄电系统的充电状态的设备。用于计算的设备包含：用于计算第一蓄电装置的第一充电状态的装置；用于计算第二蓄电装置的第二充电状态的装置；选择装置，其用于在第一充电状态和第二充电状态之和大于或等于预定的第一值时选择第一充电状态和第二充电状态中较高的一个，并在第一充电状态与第二充电状态之和小于第一值时选择第一充电状态和第二充电状态中较低的一个；设置装置，用于根据所选择的充电状态设置第一系数，并设置第二系数，以使其低于第一系数；计算装置，用于将第一系数和所选择的充电状态的乘积加到第二系数与另一充电状态的乘积，由此计算蓄电系统的充电状态。
根据此结构，当第一蓄电装置的第一充电状态和第二蓄电装置的第二充电状态之和大时，根据较高的充电状态设置第一系数和第二系数。较高的充电状态和第一系数的乘积被加到较低的充电状态和第二系数的乘积，由此计算蓄电系统的充电状态。由于第一系数高于第二系数，根据较高的充电状态，蓄电系统的充电状态被计算为相对较高。相反，当第一蓄电装置的第一充电状态和第二蓄电装置的第二充电状态之和小时，根据较低的充电状态设置第一系数和第二系数。较低的充电状态与第一系数的乘积加到较高的充电状态与第二系数的乘积，由此计算蓄电系统的充电状态。由于第一系数高于第二系数，根据较低的充电状态，蓄电系统的充电状态被计算为相对较低。这使得将相应的蓄电装置的充电状态之间的差考虑在内对总充电状态进行计算成为可能。
在一实施例中，第一值为预定的第二值两倍的值。当第一充电状态和第二充电状态的算术平均值大于或等于第二值时，选择装置选择第一充电状态和第二充电状态中较高的一个，当第一充电状态和第二充电状态的算术平均值小于第二值时，选择第一充电状态和第二充电状态中较低的一个。
根据这种结构，当第一充电状态和第二充电状态的算术平均值大于或等于预定的第二值时，蓄电系统的充电状态被计算为相对较高。相反，当第一充电状态和第二充电状态的算术平均值小于第二值时，蓄电系统的充电状态被计算为相对较低。这在第一充电状态和第二充电状态的算术平均值大于或等于第二值时使得充电状态高的早期检测成为可能，并在第一充电状态和第二充电状态的算术平均值小于第二值时使得充电状态低的早期检测成为可能。
在另一实施例中，设置装置在所选择的充电状态落在以第二值为中心的预定范围内时将第一系数与第二系数设置为相等。
根据此结构，当所选择的充电状态落在以第二值为中心的预定范围内时，第一系数和第二系数相等。因此，在所选择的充电状态改变时，如果第一充电状态和第二充电状态均落在预定范围内，蓄电系统的计算得到的充电状态可在所选择的充电状态变化之前和之后相等。这能保证蓄电系统的计算得到的充电状态的连续性。
在又一实施例中，当第一充电状态和第二充电状态之间的第一差大于预定范围的宽度时，设置装置根据这样的值来设置第一系数和第二系数：该值是通过根据所述第一差与预定范围的宽度之间的第二差对所选择的充电状态进行校正以逼近第二值而获得的
根据此结构，即使在所选择的充电状态落在预定范围之外时，通过校正所选择的充电状态以落在预定的范围内，将第一系数和第二系数设置为相等。因此，当所选择的充电状态改变时，即使第一充电状态和第二充电状态均落在预定的范围之外，通过校正所选择的充电状态以落在预定的范围内，蓄电系统的计算得到的充电状态可在所选择的充电状态改变之前和之后相等。这可保证蓄电系统的计算得到的充电状态的连续性。
在又一实施例中，设置装置对第一系数和第二系数进行设置，使得随着所选择的充电状态和第二值之间的差增大，第一系数增大，第二系数减小。
根据此结构，当第一蓄电装置的第一充电状态和第二蓄电装置的第二充电状态之和大时，蓄电系统的充电状态被计算为随着较高充电状态更为接近上限值而较高。相反，当第一充电状态和第二充电状态之和小时，蓄电系统的充电状态被计算为随着较低充电状态更为接近下限值而较低。这允许计算得到的充电状态显示出一个充电状态接近上限值或下限值。
在又一实施例中，第二值为第一蓄电装置与第二蓄电装置的充电状态的下限值和上限值的算术平均值。
这种结构允许做出这样的判断：第一蓄电装置的第一充电状态和第二蓄电装置的第二充电状态的算术平均值相对于充电状态的上限值和下限值的算术平均值大还是小。
参照附图，由下面对本发明的详细介绍，将会更为明了本发明的上述以及其他目的、特征、实施形态和优点。
附图说明
图1为一原理结构图，其示出了电气车辆；
图2为(第一)图，其示出了电气车辆的电气系统；
图3为(第二)图，其示出了电气车辆的电气系统；
图4示出了充电电缆的连接器；
图5示出了蓄电系统；
图6为一功能框图，其示出了ECU；
图7为(第一)图，其示出了第一电池组的第一充电状态S1和第二电池组的第二充电状态S2；
图8为(第二)图，其示出了第一电池组的第一充电状态S1和第二电池组的第二充电状态S2；
图9示出了用于设置第一系数W1的映射图；
图10示出了当第一电池组的第一充电状态S1和第二电池组的第二充电状态S2之间的差ΔS小于或等于可允许误差时第一电池组的第一充电状态S1和第二电池组的第二充电状态S2；
图11示出了当第一电池组的第一充电状态S1和第二电池组的第二充电状态S2之间的差ΔS大于可允许误差时第一电池组的第一充电状态S1和第二电池组的第二充电状态S2；
图12示出了尚未校正的优先充电状态SMAIN和已经校正的优先充电状态SMAIN；
图13为一流程图，其示出了由ECU执行的过程；
图14示出了蓄电系统的总充电状态STOTAL。
具体实施方式
下面将参照附图介绍本发明的实施例，其中，同样的部件用同样的参考标号表示。其名称和功能相同，因此不再重复对其进行介绍。
参照图1，将介绍电气车辆。此电气车辆装有电动机100、第一电池组110、第二电池组120。电气车辆将电动机100用作驱动源行驶，其被供以来自第一电池组110和第二电池组120的电力。作为替代，可使用除电动机100以外装有内燃机的混合动力车。
电动机100由ECU(电子控制单元)130进行控制。ECU 130可被分为多个ECU。
电动机100为具有U相线圈、V相线圈和W相线圈的三相交流旋转电机。电动机100由存储在第一电池组110和第二电池组120中的电力驱动。
电动机100的驱动力经由减速齿轮102被传递到驱动轮104。电动机100由此使得车辆行驶。在电气车辆的再生制动期间，电动机100由驱动轮104经由减速齿轮102驱动，由此将电动机100运行为发电机。相应地，电动机100运行为再生制动器，用于将制动能量转换为电力。电动机100产生的电力被存储在第一电池组110和第二电池组120中。
第一电池组110和第二电池组120各自用作具有这样的配置的电池组：各自具有彼此一体化的多个电池单体的多个电池模块串联连接。第一电池组110和第二电池组120彼此并联连接。除电动机100以外，第一电池组110和第二电池组120由供自车辆外部的电源的电力充电。
第一电池组110和第二电池组120在容量上相等或实质上相等(可再充入的最大充电量)。电气车辆的蓄电系统包含第一电池组110和第二电池组120。
参照图2，现在将进一步介绍电气车辆的电气系统。电气车辆具有转换器200、变换器210、系统主继电器230、充电器240、入口(inlet)250。
转换器200包含电抗器，两个npn型晶体管以及两个二极管。电抗器一端连接到各个电池的正端子侧，另一端连接到两个npn型晶体管之间的连接点。
两个npn型晶体管串联连接。npn型晶体管由ECU 130控制。二极管分别连接在相应的npn型晶体管的集电极和发射极之间，以便从发射极向集电极流通电流。
npn型晶体管可由IGBT(绝缘栅型双极型晶体管)实现。代替npn型晶体管的是，可使用功率开关元件，例如功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)。
当从第一电池组110和第二电池组120放出的电力被供到电动机100时，转换器200对电压进行升压。相反，当电动机100产生的电力被充入第一电池组110和第二电池组120时，转换器200对电压进行降压转换。
变换器210具有U相臂、V相臂、W相臂。U相臂、V相臂和W相臂并联连接。U相臂、V相臂、W相臂各自具有串联连接的两个npn型晶体管。在各个npn型晶体管的集电极和发射极之间连接二极管，其从发射极向集电极流通电流。各个臂中相应的npn型晶体管之间的连接点被连接到电动机100的各个线圈的除中性点以外的末端。
变换器210将供自第一电池组110和第二电池组120的DC电流转换为AC电流，以便供给电动机100。变换器210还将电动机100产生的AC电流转换为DC电流。
系统主继电器230被设置在第一电池组110和转换器200之间。当系统主继电器230开路时，第一电池组110和第二电池组120从电气系统断开。当系统主继电器230闭合时，第一电池组110和第二电池组120连接到电气系统。
系统主继电器230的状态由ECU 130控制。例如，当ECU 130被致动时，系统主继电器230闭合。当ECU 130停止时，系统主继电器230开路。
充电器240连接在系统主继电器230和转换器200之间。如图3所示，充电器240包含AC/DC转换电路242、DC/AC转换电路244、隔离变压器246、整流器电路248。
AC/DC转换电路242由单相桥式电路构成。AC/DC转换电路242基于来自ECU 130的驱动信号将AC电力转换为DC电力。AC/DC转换器电路242还用作升压斩波器电路，其通过将线圈用作电抗器对电压进行升压。
DC/AC转换电路244由单相桥式电路构成。DC/AC转换电路244基于来自ECU 130的驱动信号将DC电力转换为高频AC电力，用于输出到绝缘变压器246。
绝缘变压器246包含由磁材料构成的芯以及绕卷在芯周围的原方线圈和副方线圈。原方线圈和副方线圈是电气绝缘的，并分别连接到DC/AC转换电路244和整流器电路248。绝缘变压器246对接收自DC/AC转换电路244的高频AC电力进行转换，以便呈现根据原方线圈和副方线圈的匝数比的电压等级，用于输出到整流器电路248。整流器电路248将接收自绝缘变压器246的AC电力整流为DC电力。
当第一电池组110和第二电池组120由车辆外部的电源充电时，ECU130产生用于驱动充电器240的驱动信号，以便输出到充电器240。
例如，入口250被设置在电气车辆的侧面。耦合电气车辆与外部电源402的充电电缆300的连接器310被连接到入口250。
耦合电气车辆和外部电源402的充电电缆300包含连接器310、插头320、CCID(充电电路中断装置)330。
充电电缆300的连接器310被连接到设置在电气车辆上的入口250。连接器310具有开关312。当开关312在充电电缆300的连接器310被连接到电气车辆上设置的入口250的情况下闭合时，ECU 130接收表示充电电缆300的连接器310被连接到设置在电气车辆上的入口250的连接器信号CNCT。
开关312与将充电电缆300的连接器310锚固到电气车辆入口250的锚固配件协调地断开以及闭合。锚固配件通过用户按下设置在连接器310上的按钮而偏转。
例如，在充电电缆300的连接器310连接到设置在电气车辆上的入口250的情况下，当用户将手指从图4所示连接器310的按钮314移开时，锚固配件316与设置在电气车辆上的入口250接合，开关312闭合。当用户按下按钮314时，锚固配件316从入口250解除接合，开关312断开。注意，断开和闭合开关312的方法不限于此。
再度参照图3，充电电缆300的插头320连接到设置在房屋中的出口(outlet)400。AC电力从电气车辆外部的电源402被供到出口400。
CCID 330具有继电器332和控制导频电路334。在继电器332断开的状态下，电力从电气车辆外部的电源402供到电气车辆的路径中断。在继电器332闭合的状态下，电力可从电气车辆外部的电源402供到电气车辆。在充电电缆300的连接器310连接到电气车辆的入口250的情况下，ECU130控制继电器332的状态。
在充电电缆300的插头320连接到出口400——也就是说，外部电源402——以及连接器310被连接到设置在电气车辆上的入口250的情况下，控制导频电路334向控制导频线发送导频信号(方波信号)CPLT。导频信号由设置在控制导频电路334中的振荡器振荡。
在充电电缆300的插头320连接到出口400时，即使连接器310从设置在电气车辆上的入口250断开，控制导频电路334可输出恒定的导频信号CPLT。然而，在连接器310从设置在电气车辆上的入口250断开的情况下，ECU 130不能检测到导频信号CPLT输出。
当充电电缆300的插头320连接到出口400且连接器310连接到电气车辆的入口250时，控制导频电路334振荡具有预定脉冲宽度(占空比)的导频信号CPLT。
根据导频信号CPLT的脉冲宽度，向电气车辆通知能被供给的电流容量。例如，向电气车辆通知充电电缆300的电流容量。导频信号CPLT的脉冲宽度是恒定的，不依赖于外部电源402的电压和电流。
在使用不同的充电电缆的情况下，导频信号CPLT的脉冲宽度可能变化。换句话说，可对于各种类型的充电电缆设置导频信号CPLT的脉冲宽度。
在当前实施例中，在电气车辆和外部电源402通过充电电缆300彼此耦合的情况下，从外部电源402供给的电力被充入第一电池组110和第二电池组120。在对第一电池组110和第二电池组120充电期间，CCID中的继电器332和系统主继电器230闭合。
参照图5，将进一步介绍蓄电系统。蓄电系统包含第一电池组110和第二电池组120。第一电池组110和第二电池组120彼此并联连接。或者，可设置三个或更多的电池组。
第一电池组110的电压由电压传感器141进行检测。第二电池组120的电压由电压传感器142进行检测。
第一电池组110的输入与输出电流由电流传感器151进行检测。第二电池组120的输入与输出电流由电流传感器152进行检测。第一电池组110和第二电池组120的总输入与输出电流，即第一电池组110的输入与输出电流和第二电池组120的输入与输出电流的总和由电流传感器153进行检测。
第一电池组110和第二电池组120不总是在输入与输出电流上相等，因为它们彼此并联连接。因此，第一电池组110的第一充电状态(SOC)S1和第二电池组120的第二SOC S2可能彼此不同。在当前实施例中，分别计算第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2。
第一电池组110的第一SOC S1由第一监视单元161计算。第一监视单元161基于第一电池组110的电压、第一电池组110的输入与输出电流、第一电池组110与第二电池组120的总输入与输出电流等等来计算第一电池组110的SOC。
类似地，第二电池组120的第二SOC S2由第二监视单元162计算。第二监视单元162基于第二电池组120的电压、第二电池组120的输入与输出电流、第一电池组110与第二电池组120的总输入与输出电流等等来计算第二电池组120的SOC。
第一监视单元161和第二监视单元162可实现为ECU 130的一部分。由于各个电池组的SOC可使用公知的一般技术来计算，不再重复对其进行详细介绍。
在当前实施例中，ECU 130接收表示各个电池组的SOC的数据。ECU130计算整体SOC，即蓄电系统的总的SOC STOTAL。
ECU 130使用蓄电系统的总SOC STOTAL来控制第一电池组110和第二电池组120的充电。例如，当蓄电系统的总SOC STOTAL高时，第一电池组110和第二电池组120的充电受到限制。
ECU 130使用蓄电系统的总SOC STOTAL来控制第一电池组110和第二电池组120的放电。例如，当蓄电系统的总SOC STOTAL低时，第一电池组110和第二电池组120的放电受到限制。
另外，ECU 130使用蓄电系统的总SOC STOTAL计算电气车辆能够行驶的距离。例如，直到总SOC STOTAL下降到低于阈值之前电气车辆能够行驶的距离由总SOC STOTAL的当前值与变化率、车辆速度等等计算。
使用蓄电系统的总SOC STOTAL进行控制不限于此。
参照图6，下面将进一步介绍计算蓄电系统的总SOC STOTAL的ECU130的功能。将在下面介绍的该功能可通过软件或硬件实现。
ECU 130包含选择单元500、设置单元502和计算单元504，
当第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2的总和大于或等于预定的第一值时，选择单元500将第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2中较高的一个选择为优先SOC SMAIN，其中，预定的第一值例如为第一电池组110和第二电池组120的SOC上限值SMX和下限值SMN之和。相反，当第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2的总和小于上限值SMX和下限值SMN之和时，第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2中较低的一个被选择为优先SOC SMAIN。
具体而言，做出这样的判断：第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2的算术平均值是否大于或等于预定的第二值，预定的第二值例如为SOC的中间值SC。换句话说，SOC的中间值SC为第一电池组110和第二电池组120的SOC上限值SMX和下限值SMN的算术平均值。因此，上限值SMX和下限值SMN的总和为中间值SC的两倍。第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2的算术平均值是否大于或等于SOC的中间值SC的判断指的是这样的判断：第一电池组110的第一SOC S1与第二电池组120的第二SOC S2之和是否大于或等于上限值SMX和下限值SMN的总和。上限值SMX和下限值SMN由开发者预先确定，使得SOC使用范围得到限定。
如图7所示，当第一电池组的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2的算术平均值大于或等于中间值SC时，将第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2中的较高的一个选择为优先SOCSMAIN。在图7所示的实例中，选择第一电池组110的第一SOC S1。
如图8所示，当第一电池组的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2的算术平均值小于中间值SC时，将第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2中的较低的一个选择为优先SOCSMAIN。在图8所示的实例中，选择第二电池组120的第一SOC S2。
在计算蓄电系统的总SOC时，另一SOC——也就是说，未被选择的SOC——被用作补充SOC SSUB。
再度参照图6，设置单元502根据优先SOC SMAIN来设置第一系数W1，并对第二系数W2进行设置，使其低于或等于第一系数W1。在当前实施例中，第一系数W1和第二系数W2被设置为使得第一系数W1+第二系数W2＝1成立。也就是说，W2＝1-W1成立。另外，0.5≤第一系数W1≤1成立。因此，0≤第二系数W2≤0.5成立。
如图9所示，第一系数W1根据基于试验和仿真等等的结果创建的映射图来设置。进行设置，使得随着优先SOC SMAIN和中心值SC之间的差增大，第一系数W1增大，即第二系数W2减小。换句话说，进行设置，使得随着优先SOC SMAIN逼近SOC的上限值SMX，第一系数W1增大，第二系数W2减小。类似地，进行设置，使得随着优先SOC SMAIN逼近SOC的下限值SMN，第一系数W1增大，第二系数W2减小。
在优先SOC SMAIN落在以中心值SC为中心的预定范围内的情况下，第一系数W1和第二系数W2被设置为相等。在当前实施例中，第一系数W1和第二系数W2均被设置在0.5。在此范围之外，第二系数W2被设置为低于第一系数W1。
第一系数W1和第二系数W2可使用通过将优先SOC SMAIN表达为百分比获得的值SRATE来设置。值SRATE使用下面的表达式1来计算：
SRATE＝100·(SMAIN-SMN)/(SMX-SMN)    (1)
第一系数W1和第二系数W2被设置为相等的范围的宽度ΔW是关于第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2之间的可允许误差来决定的。在当前实施例中，第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2之间的可允许误差为SOC的上限值SMX和下限值SMN之间的差的X％。因此，第一系数W1和第二系数W2被设置为相等的范围的宽度ΔW是SOC的上限值SMX和下限值SMN之间的差的X％。因此，当优先SOC SMAIN落在上限值SMX和下限值SMN之间的差的X％的范围内时，第一系数W1和第二系数W2被设置为相等。这里，如图9所示，Y＝(SMX-SMN)·X/100成立。
如图10所示，只要第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2之间的差ΔS(ΔS＝|S1-S2|)小于或等于可允许误差，当第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2的算术平均值等于中间值SC时，优先SOC SMAIN落在关于中间值SC的X％的范围内。因此，第一系数W1和第二系数W2被设置为相等。也就是说，第一系数W1和第二系数W2被设置为在被选择为优先SOC SMAIN的SOC变化之前和之后相等。
相反，如图11所示，在第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2之间的差ΔS大于可允许误差的情况下，当第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2的算术平均值等于中间值SC时，优先SOC SMAIN可能落在关于中间值SC的X％的范围外。因此，第一系数W1和第二系数W2可被设置为不同。也就是说，在被选择为优先SOC SMAIN的SOC变化之前和之后，第一系数W1和第二系数W2可被设置为不同。
因此，在第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOCS2之间的差大于可允许误差的情况下，第一系数W1和第二系数W2使用通过对优先SOC SMAIN进行校正获得的值来设置。
具体而言，优先SOC SMAIN使用第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2之间的差ΔS以及第一系数W1和第二系数W2被设置为相等的范围的宽度ΔW来校正。
如图12所示，根据差ΔS和宽度ΔW之间的差(ΔS-ΔW)，优先SOC SMAIN受到校正，以便逼近中间值SC。例如，通过差ΔS和宽度ΔW之间的差，优先SOC SMAIN受到校正，以便逼近中间值SC。第一系数W1和第二系数W2根据校正得到的优先SOC SMAIN来设置。
优先SOC SMAIN由此受到校正，使得当第一电池组110的第一SOCS1和第二电池组120的第二SOC S2的算术平均值等于中间值SC时，优先SOC SMAIN落在上面提到的范围内。因此，在被选择为优先SOCSMAIN的SOC改变之前和之后，第一系数W1和第二系数W2被设置为相等。
在使用通过将优先SOC SMAIN表达为百分比获得的值SRATE设置第一系数W1和第二系数W2的情况下，通过对值SRATE进行校正获得的值被用于设置第一系数W1和第二系数W2。
用使用下面的表达式2计算的校正值SADJ对值SRATE进行校正：
SADJ＝100·(SMAIN-SSUB)/(SMX-SMN)    (2)
当校正值SADJ＞X成立时，如下面的表达式3所示，从校正值SADJ中减去“X”：
SADJ＝SADJ-X    (3)
如上面所介绍的，“X”是第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2之间的可允许误差。换句话说，“X”为将第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2之间的差ΔS的可允许上限表达为相对于上限值SMX与下限值SMN之间的差的百分比获得的值。
当校正值SADJ＜-X成立时，“X”被加到校正值SADJ，如下面的表达式4所示：
SADJ＝SADJ+X    (4)
当-X≤校正值SADJ≤X成立时，校正值SADJ被设置为“0”。
如下面的表达式5所示，值SRATE通过从值SRTE减去校正值SADJ得到校正：
SRATE＝SRATE-SADJ    (5)
以该方式对值SRATE进行校正基本上与此相同：通过差ΔS和宽度ΔW之间的差，校正优先SOC SMAIN，以便逼近中间值SC。因此，如上所述校正的值SRATE可用于设置第一系数W1和第二系数W2。
重新参照图6，计算单元504将第一系数W1和优先SOC SMAIN的乘积加到第二系数W2和补充SOC SSUB的乘积，由此计算蓄电系统的总SOC STOTAL。具体而言，蓄电系统的总SOC STOTAL使用下面的表达式6计算：
STOTAL＝W1·SMAIN+W2·SSUB    (6)
具体而言，蓄电系统的总SOC STOTAL被计算为第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC的加权平均值。
仅使用第一系数W1而不是第二系数W2，表达式6可被表达为下面的表达式7：
STOTAL＝W1·SMAIN+(1-W1)·SSUB    (7)
参照图13，现在将介绍ECU 130执行的用于计算蓄电系统的总SOCSTOTAL的过程。
在步骤(步骤在下面简称为S)100中，ECU 130计算SOC的中间值SC。
在S102中，ECU 130计算第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组S120的第二SOC S2的算术平均值。
在S104中，ECU 130选择优先SOC SMAIN。
在S106中，当第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2之间的差大于可允许误差时，ECU 130校正优先SOC SMAIN。
在S108中，ECU 130根据优先SOC SMAIN设置第一系数W1和第二系数W2。
在S110中，ECU 130将第一系数W1与优先SOC SMAIN的乘积加到第二系数W2与补充SOC SSUB的乘积，由此计算蓄电系统的总SOCSTOTAL。
下面将进一步参照图14介绍基于上面的结构和流程图计算的蓄电系统的总SOC STOTAL。在图14中，实线表示蓄电系统的总SOC STOTAL。虚线表示第一电池组110的第一SOC S1。点划线表示第二电池组120的第二SOC S2。在图14中，举例而言，假设第一电池组110的第一SOC S1高于第二电池组120的第二SOC S2。
在当前实施例中，当第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2的总和大时，将较高的SOC选择为优先SOC SMAIN。如果优先SOC SMAIN高于关于中间值SC的X％的范围，将第一系数W1设置得高于第二系数W2。因此，通过将第一系数W1与优先SOC SMAIN的乘积加到第二系数W2与补充SOC SSUB的乘积计算得到的总SOCSTOTAL逼近较高的SOC，即第一电池组110的第一SOC S1，如图14所示出的那样。因此，SOC STOTAL被计算得相对较高。
相反，当第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOCS2的总和小时，将较低的SOC选择为优先SOC SMAIN。如果优先SOCSMAIN低于关于中间值SC的X％的范围，将第一系数W1设置得高于第二系数W2。因此，通过将第一系数W1与优先SOC SMAIN的乘积加到第二系数W2与另外的补充SOC SSUB的乘积计算得到的总SOCSTOTAL逼近较低的SOC，即第二电池组120的第二SOC S2，如图14所示出的那样。因此，SOC STOTAL被计算得相对较低。
由此计算得到将相应的电池组之间的SOC差考虑在内的总SOCSTOTAL。
当第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOC S2的算术平均值大时，总SOC STOTAL被计算为使得较高的SOC向着上限值SMX增大，故显示出一个SOC接近上限值SMX的状态。
相反，当第一电池组110的第一SOC S1和第二电池组120的第二SOCS2的算术平均值大时，总SOC STOTAL被计算为使得较低的SOC向着下限值SMN减小，故显示出一个SOC接近下限值SMN的状态。
因此，通过使用当前实施例中计算的总SOC STOTAL，可以显示出一个SOC接近上限值SMX或下限值SMN。由此，可对充电或放电进行适当的限制。
由于在被选择为优先SOC SMAIN的SOC改变之前和之后第一系数W1和第二系数W2被设置为相等，总SOC STOTAL被计算为在被选择为优先SOC SMAIN的SOC改变之前和之后相等。这能确保计算得到的总SOC STOTAL的连续性，如图14所示出的那样。因此，当由总SOCSTOTAL计算车辆能行驶的距离时，能连续计算车辆能够行驶的距离。换句话说，能防止车辆能够行驶的距离的突然的显著变化。
尽管已经详细介绍和图示了本发明，可以明了，这只是为了说明和举例，不应被看作限制，本发明的范围由所附权利要求的条款解释。

Claims (12)

1.一种用于计算具有第一蓄电装置与第二蓄电装置的蓄电系统的充电状态的设备，包含：
用于计算所述第一蓄电装置的第一充电状态的装置；
用于计算所述第二蓄电装置的第二充电状态的装置；
选择装置，用于在所述第一充电状态与所述第二充电状态之和大于或等于预定的第一值时选择所述第一充电状态与所述第二充电状态中较高的一个，在所述第一充电状态与所述第二充电状态之和小于所述第一值时选择所述第一充电状态与所述第二充电状态中较低的一个；
设置装置，用于根据所选择的充电状态设置第一系数，并设置第二系数以使其低于所述第一系数；以及
计算装置，用于将所述第一系数与所述选择的充电状态的乘积加到所述第二系数与另一充电状态的乘积，由此计算所述蓄电系统的充电状态。
2.一种用于计算具有第一蓄电装置与第二蓄电装置的蓄电系统的充电状态的设备，包含：
用于计算所述第一蓄电装置的第一充电状态的装置；
用于计算所述第二蓄电装置的第二充电状态的装置；
选择装置，用于当所述第一充电状态与所述第二充电状态的算术平均值大于或等于预定的第二值时，选择所述第一充电状态与所述第二充电状态中较高的一个，当所述第一充电状态与所述第二充电状态的算术平均值小于所述第二值时，选择所述第一充电状态与所述第二充电状态中较低的一个，其中所述第二值为根据权利要求1所述的第一值的一半的值；
设置装置，用于根据所选择的充电状态设置第一系数，并设置第二系数以使其低于所述第一系数；以及
计算装置，用于将所述第一系数与所述选择的充电状态的乘积加到所述第二系数与另一充电状态的乘积，由此计算所述蓄电系统的充电状态。
3.根据权利要求2的设备，其中，在所述选择的充电状态落在以所述第二值为中心的预定范围内时，所述设置装置将所述第一系数与所述第二系数设置为相等。
4.根据权利要求3的设备，其中，当所述第一充电状态与所述第二充电状态之间的第一差大于所述预定范围的宽度时，所述设置装置根据这样的值来设置所述第一系数与所述第二系数：该值是通过根据所述第一差与所述预定范围的宽度之间的第二差对所述选择的充电状态进行校正以逼近所述第二值而获得的。
5.根据权利要求2的设备，其中，所述设置装置对所述第一系数与所述第二系数进行设置，使得随着所述选择的充电状态与所述第二值之间的差增大，所述第一系数增大，所述第二系数减小。
6.根据权利要求2的设备，其中，所述第二值为所述第一蓄电装置与所述第二蓄电装置的充电状态的下限值与上限值的算术平均值。
7.一种计算具有第一蓄电装置与第二蓄电装置的蓄电系统的充电状态的方法，包含：
计算所述第一蓄电装置的第一充电状态；
计算所述第二蓄电装置的第二充电状态；
在所述第一充电状态与所述第二充电状态之和大于或等于预定的第一值时，选择所述第一充电状态与所述第二充电状态中较高的一个，在所述第一充电状态与所述第二充电状态之和小于所述第一值时，选择所述第一充电状态与所述第二充电状态中较低的一个；
根据所选择的充电状态设置第一系数，并设置第二系数以使其低于所述第一系数；
将所述第一系数与所述选择的充电状态的乘积加到所述第二系数与另一充电状态的乘积，由此计算所述蓄电系统的充电状态。
8.一种计算具有第一蓄电装置与第二蓄电装置的蓄电系统的充电状态的方法，包含：
计算所述第一蓄电装置的第一充电状态；
计算所述第二蓄电装置的第二充电状态；
当所述第一充电状态与所述第二充电状态的算术平均值大于或等于预定的第二值时，选择所述第一充电状态与所述第二充电状态中较高的一个，当所述第一充电状态与所述第二充电状态的算术平均值小于所述第二值时，选择所述第一充电状态与所述第二充电状态中较低的一个，其中所述第二值为根据权利要求7所述的第一值的一半的值；
根据所选择的充电状态设置第一系数，并设置第二系数以使其低于所述第一系数；
将所述第一系数与所述选择的充电状态的乘积加到所述第二系数与另一充电状态的乘积，由此计算所述蓄电系统的充电状态。
9.根据权利要求8的方法，其中，所述设置包含这样的步骤：在所述选择的充电状态落在以所述第二值为中心的预定范围内时，将所述第一系数与所述第二系数设置为相等。
10.根据权利要求9的方法，其中，所述设置包含这样的步骤：当所述第一充电状态与所述第二充电状态之间的第一差大于所述预定范围的宽度时，根据这样的值来设置所述第一系数与所述第二系数：该值是通过根据所述第一差与所述预定范围的宽度之间的第二差对所述选择的充电状态进行校正以逼近所述第二值而获得的。
11.根据权利要求8的方法，其中，所述设置包含这样的步骤：对所述第一系数与所述第二系数进行设置，使得随着所述选择的充电状态与所述第二值之间的差增大，所述第一系数增大，所述第二系数减小。
12.根据权利要求8的方法，其中，所述第二值为所述第一蓄电装置与所述第二蓄电装置的充电状态的下限值与上限值的算术平均值。
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