CN102386651A - 电池管理装置 - Google Patents

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Denso Corp
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Abstract

本发明总体上涉及电池管理装置。车辆(10)携带作为其电源的电池组件(11)。电池组件(11)中的多个电池模块(11a)分别具有用于记录标识信息的存储器设备(11c)，其中，所述标识信息证明电池模块(11a)中的每一个的真实性。车辆(10)中的电池控制单元(16)具有认证单元(16b)。认证单元(16b)确定电池模块(11a)中的每一个是否是正规的电池。当电池模块(11a)被确定为不正规的时，控制单元(16c)限制车辆(10)的行驶。在受限的行驶状态下，防止了由于使用不正规的电池导致的对车辆(10)的损害以及车辆(10)的可靠性的降低。

Description

电池管理装置
技术领域
本公开总体上涉及在基于电池的电力进行操作的电池驱动设备中使用的电池管理装置。
背景技术
常规上，公开了基于电池的电力进行操作的电池驱动设备。日本专利2008-42985公开了电池驱动设备，并且还公开了在电池的“使用周期”到期时禁止对电池进行充电。该电池驱动设备能够限制过期电池的使用，即，不正规的电池的使用。
根据传统的技术，只要不正规的电池中的电力在延续，则用户仍然能够使用电池驱动设备。然而，使用不正规的电池可以使电池驱动设备的可靠性降低。换句话说，允许使用不正规的电池导致电池驱动设备的低可靠性，这对用户以及电池驱动设备的制造和电池的制造是有问题的。此外，不正规的电池的使用很可能持续很长时间。
发明内容
考虑到以上和其他问题，本申请提供了电池管理装置，其当在电池驱动设备中使用不正规的电池时防止可靠性的降低。
本申请使用以下技术来实现上述目标。
在本发明的一方面中，电池管理装置包括：电池检查器，其确定电池驱动设备中的电池是正规的(compliant)还是不正规的；控制单元，其在电池是正规的时，将电池驱动设备的功能指标控制为正常输出；以及限制单元，其在电池是不正规的时，将电池驱动设备的功能指标控制为受限的输出，其中，受限的输出与正常输出不同；并且当与控制单元的正常输出相比时，受限的输出限制电池驱动设备的使用。
根据以上配置，即使在使用不正规的电池时，电池驱动设备仍然是可使用的。此外，通过限制电池驱动设备的功能，降低了电池的负荷。因此，防止了电池驱动设备的可靠性降低。
此外，电池驱动设备的功能指标包括操作周期和能力。此外，限制单元限制操作周期或能力或操作周期和能力二者以将电池驱动设备控制为受限的输出。根据该配置，在操作周期和能力中的至少一个方面限制电池驱动设备的功能。
此外，限制单元在电池是不正规的时缩短电池驱动设备的操作周期，该操作周期短于由控制单元设置的操作周期。根据该配置，缩短了使用不正规的电池的电池驱动设备的操作周期。例如，如果电池驱动设备是电动车辆，则降低了诸如行驶时间、行驶距离等的车辆能力。因此，防止了由于使用不正规的电池导致的电池驱动设备的可靠性降低。
此外，上文描述的电池管理装置还包括：允许部件，其允许电池驱动设备的电池操作直到电池驱动设备超过限制输出为止；以及禁止部件，当电池驱动设备超过限制输出时，禁止电池驱动设备的电池操作。根据该配置，直到电池操作周期超过限制输出为止，电池驱动设备都是可以操作的。此外，当电池操作周期超过限制输出时，禁止电池驱动设备的操作。因此，防止了由于使用不正规的电池导致的电源驱动设备的损害。
此外，当电池是不正规的时，限制单元降低电池驱动设备的能力，该能力低于由控制单元针对正常输出设置的能力。根据该配置，使用不正规电池的电池驱动设备的能力被限制到低等级。例如，如果电池驱动设备是电动车辆，则诸如车辆速度的车辆能力被限制到低水平。因此，防止了由于使用不正规的电池导致的电池驱动设备的可靠性降低。
此外，上面描述的电池管理装置还包括：检测部件，其检测电池状态；以及配置部件，其基于由检测部件检测的电池状态来确定受限的输出。根据该配置，根据所检测的电池状态来设置限制。例如，可以将时间和/或等级设置为限制。因此，防止了由于使用不正规的电池引起的对电池驱动设备的损害。
此外，上文描述的电池管理装置还包括：正规电池充电单元，其在电池是正规的时对电池进行充电；以及不正规电池充电单元，用于在比正规电池充电单元的充电条件更严格的受限充电条件下对不正规的电池进行充电。根据该配置，当使用不正规的电池时，在受限的充电条件下对不正规的电池进行充电。因此，防止了由于使用不正规的电池导致的对电池驱动设备的损害。
附图说明
根据参考附图作出的以下详细的描述，本公开的目的、特征和优点将会变得更加显而易见，在附图中：
图1是本申请的第一实施例的电池管理装置的框图；
图2是图1的电池管理装置的车辆部分的框图；
图3是第一实施例中的电池管理装置的控制的流程图；
图4是第一实施例中的电池管理装置的控制的流程图；
图5是第一实施例中的电池管理装置的控制的流程图；
图6是第一实施例中的电池管理装置的控制的流程图；以及
图7是第二实施例中的电池管理装置的控制的流程图。
具体实施方式
在下文中，参考附图描述了本申请的实施例。在这些实施例中相同的部件具有相同的附图标记，并且为了简洁可以省略这些实施例的一些实施例的冗余部分。当在实施例中仅解释配置的一部分时，通过先前的实施例的配置来补充配置的其余部分。除非明确地限制或存在禁止组合的障碍，否则不应当限制实施例的组合。
(第一实施例)
现在参考图1，电池管理装置1包括车辆(EVHC)10和布置在地面上的地面设施20。车辆10是由电池11操作的电池驱动设备。车辆10通过使用发动机来产生其驱动功率的至少一部分。例如，车辆10可以是只由发动机驱动的电池车，或者是内燃机与发动机一起使用的混合动力汽车。
地面设施20包括充电站(CHRS)21和通信设施(COMS)22。充电站21包括用于对车辆10内的电池11进行充电的充电器以及连接到广域网(WAN)23的数据通信设备。通信设施22是通信公司的通信设备，并且能够与车辆10内的通信设备无线地通信。例如，通信设施22是移动电话服务公司的地面站。通信设施22包括用于连接到WAN 23的数据通信设备。WAN 23充当通信线路。例如，WAN 23是通过互联网提供的。
地面设施20还包括车辆制造商服务器(VHMS)24、电池制造商服务器(BTMS)25、管理组织服务器(ADOS)26以及有关组织的服务器(ROGS)27，这些可以称为服务器24、25、26、27。服务器24、25、26、27连接到WAN 23。地面设施20的组件，即充电站21、通信设施22、服务器24、25、26、27通过WAN 23相互进行通信。
地面设施20可以配备有输入终端28。例如，输入终端28可以是便携式终端、蜂窝电话或可连接到WAN 23的个人计算机。输入终端28可连接到地面设施20内的服务器24、25、26、27。也就是说，例如，通过与服务器ADOS 26的通信，输入终端28设置、修改或者初始化与电池11的认证以及其它处理有关的信息。在车辆10上，输入终端28可以被提供作为包括显示单元15的导航装置。
服务器24、25、26、27中的每一个均包括用于记录从WAN 23提供的信息的记录设备。记录设备的内容可以由各自的服务器使用，并且还可以由第三方读取。服务器VHMS 24可以由车辆10的制造商读取。车辆10的制造商是与电池驱动设备有关的组织，并且可以被指定为负责车辆10的责任组织。服务器BTMS 25可以由电池11的制造商读取。电池11的制造商是与电池有关的组织，并且可以被指定为负责电池11的责任组织。
责任组织可以对产品的责任、用于提供合同文件中指定的服务的服务提供义务、用于阻止事故并提供救济的社会责任以及其它责任负责。例如，车辆10的车辆制造商以及电池11的电池制造商被认为要承担与其产品及其使用有关的几种责任。
车辆制造商的服务器VHMS 24具有用于记录从WAN 23提供的信息的记录设备。记录设备的内容可以在服务器VHMS 24中使用，并且可以由车辆10的制造商读取。电池制造商的服务器BTMS 25具有用于记录从WAN23提供的信息的记录设备。记录设备的内容可以在服务器BTMS 25中使用，并且可以由电池11的制造商读取。
服务器ADOS 26可以由管理组织读取。管理组织是与电池驱动设备或电池有关的组织。管理组织可以是公共组织，所述公共组织用于对负责车辆10或电池11的责任组织进行实质上的管理。公共组织包括属于国家政府或地方政府的组织，例如控制道路交通的政府组织、控制消费者安全的政府组织等。公共组织可以包括“实质上”公共组织，例如用于认证产品(例如已经通过质量测试、性能测试等的电池)的产品认证组织。这种组织可以包括非盈利组织、企业或与交通安全或消费者安全有关的非政府组织。例如，公共组织包括为车辆10或电池11提供安全的组织、为车辆10或电池11提供保险的保险公司以及用于组织车辆用户成员的组织。公共组织还可以包括通过公益广告促进车辆安全的非盈利组织。这些公共组织直接或间接地控制并实质上管理责任组织。也就是说，政府组织基于可应用的法律和法规来控制并管理车辆制造商和电池制造商。此外，公司和企业以及非盈利组织还可以通过向公众进行广告和信息传送来控制和管理车辆制造商和电池制造商。
服务器ROGS 27可以由有关组织读取，该有关组织可以是与车辆10和电池11有关的组织。例如，有关组织可以包括警察局，为用户的个人信息提供认证的、与车辆10的用户的信用信息有关的组织，为车辆10或电池11提供保险的保险公司也可以包括在有关组织内，等等。
图2是电池管理装置1的车辆10中布置的车辆部分的框图。在电池管理装置1中，电池11安装在车辆10内。电池11可以被称为电池组(BTPK)11。电池组11具有安装在其上的多个电池模块(BTMD)11a。电池模块11a中的每一个都是可替换的。电池模块11a包括电池单元(BTCL)11b和存储器设备(BTMM)11c。电池单元11b是电池11的基本组件。电池单元11b可以是锂离子电池。存储器设备11c是电池11的一部分，其中，在不损坏电池模块11a的情况下不能从电池模块11a中移除存储器设备11c。存储器设备11c存储用于认证电池模块11a的认证信息。认证信息可以包括管理信息和电池模块11a的标识信息(ID)。标识信息可以包括显示电池模块11a是正品电池的码以及显示电池模块11a被分发给授权的分销渠道的码。管理信息用于管理对符合规范的电池模块11a的使用。也就是说，管理信息指定电池模块11a的保修期、使用的最大次数、充电条件、放电条件等。存储器设备11c存储与电池11有关的安全信息。
此外，电池组11包括存储设备(BTPM)11d。存储设备11d存储与整个电池组11有关的管理信息。该管理信息指定整个电池组11的保修期、充电条件、放电条件等。此外，整个电池组11的充电条件指定受限的充电量以及受限的充电次数作为受限的充电的条件。
在车辆10中，车辆制造商指定的正品电池或者与正品电池兼容的非正品电池可以用作电池11或电池模块11a。例如，“正品”电池可以指示由车辆10的制造商或车辆10的销售商指定的电池。此外，“正品”电池可以指示由车辆10的制造商和电池11的制造商二者指定的作为在车辆10中使用的合适的电池的电池。此外，“正品”电池可以指示由车辆10的制造商和/或电池11的制造商的组织指定的电池。“正品”电池可以包括公共组织指定的近正品(near-genuine)的电池或者由制造商和/或销售商的组织指定的近正品的电池。换句话说，不是通过电池上的标签，而是通过车辆10内的计算机执行的电池认证来证明电池是“正品”。
非正品电池是指没有保修或者没有通过可靠组织认证的电池。这些电池可以被指定为不正规的电池。非正品电池可以具有或可以不具有关于产品的责任(例如，产品责任)的记录信息，该信息可以由计算机读取，用于识别对电池负责的人、公司或组织。这些非正品电池不能通过车辆10内的计算机认证。非正品电池可以被称为第三方产品或复制产品。
当保修期到期时或当超过最大使用次数时，电池11不被认为是“功能上有效的”(functionally-proper)。也就是说，即使当电池11是正品电池时，保修到期的电池或者超过最大使用次数的电池也不被认为是“功能上有效的”，并且还可以被称为“无效的电池”。无效的电池是未处于合适使用状态的电池或处于无保证的使用状态的电池，其还可以包括可能损坏的电池。功能上有效的电池可以由车辆10内的计算机认证。功能上有效的电池还可以称为有效的电池等。无效的电池还可以称为功能上无效的电池等。
此外，合法获得的电池和非法获得的电池包括在正品电池的种类内。合法获得的电池是经由授权的分销渠道获得的，并且通过授权的过程安装在车辆10内。非法获得的电池是从未授权的渠道等非法获得的电池。例如，偷窃产品被分类为非法获得的电池。合法获得的电池可以由车辆10内的计算机认证。
“正规的(compliant)”电池意味着电池是：(a)正品电池，(b)功能上有效的电池以及(c)合法获得的电池。不正规的电池意味着电池是：(d)非正品电池，或者(e)功能上无效的电池或者(f)非法获得的电池。换句话说，当将电池表示为“正规的”或“正常的”时，电池是正品电池、功能上有效的电池以及合法获得的电池。当将电池表示为“不正规的”或“不正常的”时，电池是非正品电池、功能上无效的电池或非法获得的电池。
车辆10具有安装在其内的驱动机构(VHDM)12。驱动机构12通过电池11供应的电力来驱动车辆10。驱动机构12包括电动机。此外，驱动机构12可以包括产生车辆10的驱动功率的内燃机。
车辆10具有安装在其内的充电设备(CHRD)13。充电设备13控制电池11的充电。当车辆10通过充电线路连接到充电站21时，充电设备13控制由充电站21进行的对电池11的充电。充电设备13可以具有断路器，用于根据来自充电设备13外部的输入信号来允许和禁止对电池11的充电。充电设备13可以具有充电量控制单元，用于控制对电池11充电的量。根据输入信号将电池的充电量控制到最低充电量和最高充电量之间的某个量。
车辆10具有安装在其内的通信设备(COMM)14。通信设备14通过有线连接或无线连接与至少一个服务器进行通信。通信设备14包括通过充电线路与充电站21进行通信的有线通信设备(WRCM)14a。此外，通信设备14包括通过蜂窝电话网络与通信设施22进行无线通信的无线通信设备(WLCM)14b。通信设备14通过有线通信设备14a或无线通信设备14b中的一个向外部服务器(即，通信设备14外部的存储器设备)发送数据。通信设备14与车辆制造商的服务器VHMS 24和管理组织的服务器ADOS26中的至少一个进行通信。
车辆10具有安装在其上的显示单元(VHDP)15。显示单元15为用户(例如车辆10的驾驶者)显示消息。此外，车辆的用户可以是指车辆的拥有者、车辆的管理者、车辆的驾驶者或者车辆的乘客。显示单元15可以被提供作为车辆10上的计量单元、导航单元或者成像设备。
车辆10具有安装在其上的电池控制单元(BTCT)16。电池控制单元16被提供作为配备有计算机可读存储介质的微型计算机。存储介质存储计算机可读程序。存储介质可以被提供作为存储器。可以由控制单元来执行程序，以用于控制电池控制单元16来作为本说明书中描述的设备。电池控制单元16还包括存储器单元(VHMM)16a、认证单元(VRFC)16b和控制单元(CONT)16c。这些组件16a、16b、16c可以被提供作为微型计算机电路以及在其内执行的程序。
电池控制单元16控制电池11、驱动机构12以及充电设备13，以使得适当地使用电池11。电池控制单元16被配置为根据电池11的状况执行上面描述的控制。电池控制单元16还执行认证控制以抑制对不正规的电池的使用，同时避免用户的不便。电池控制单元16具有电池检查器，用于检查电池是否符合制造商指定的要求。此外，电池控制单元16根据电池检查器的检查结果控制充电设备和/或驱动机构，发送单元用于根据电池检查器的检查结果通过通信信道发出相关信息。电池控制单元16的上述功能单元可以被称为功能块或模块。
电池管理装置1包括作为主要组件的、可以安装在车辆10内的电池控制单元16。电池管理装置1的一部分，例如电池控制单元16的电池检查器，可以包括在地面设施20中。此外，指示不正规的电池的使用的信息可以被配置为由多个服务器进行中继，以存储在预期的记录设备中。在这种配置中，发送单元的一部分被安装在地面设施20中。
电池控制单元16的存储器单元16a存储用于认证电池11的认证信息。认证信息还可以被称为制造商指定的要求，可以包括用于认证正品电池的码、用于认证功能上有效的电池的码以及用于认证合法获得的电池的码。
电池控制单元16的认证单元16b充当电池检查器，用于基于电池是否是正品的、功能上有效的和合法的来检查电池是正规的还是不正规的。认证单元16b包括用于从电池11读取标识信息和管理信息的读取器单元以及用于获取存储器单元16中存储的认证信息的获取单元。认证单元16b确定电池模块11a中的每一个是正规的还是不正规的。
认证单元16b包括用于基于认证信息和标识信息确定电池是正品还是非正品电池的模块。认证单元16b针对电池模块11a中的每一个确定电池是否是正品。可以使用各种技术来确定电池是正品还是非正品的确定。例如，只针对正品电池发布预定的标识信息。电池11的制造商将所发布的信息存储到存储器设备11c。将认证信息登记到存储器单元16a中。当标识信息与认证信息一致或相同时，认证单元16b将电池11认证为正品电池。当标识信息与认证信息不同时，认证单元16b将电池认证为非正品电池。当将电池模块11a放置在车辆10中时，可以将应当与标识信息相同的码作为认证信息登记在存储器单元16a中。通过使用特定的过程或特定的设备来从存储器设备11c读取标识信息或在存储器单元16a中登记认证信息，来防止未授权的登记。
在另一技术中，正品电池可以具有使用预定加密代码发布的标识信息。例如，电池11的制造商将所发布的标识信息存储到存储器设备11c。存储器单元16a将在其中登记的码作为用于解密标识信息的认证信息。认证单元16b通过使用登记的认证信息来解密标识信息，并且当解密的信息是期望的信息时，所解密的信息将电池认证为正品电池。此外，在另一方案中，只对正品电池发布预定的标识信息。认证单元16b通过通信设备14访问有关组织的服务器ROGS 27，并确定标识信息是否是正品电池的。在这种情况下，电池检查器被实现为认证单元16b和服务器27的组合。基于标识信息的正品电池的认证方案可以通过使用各种认证技术来实现。
认证单元16b包括用于基于管理信息来确定电池是功能上有效的还是功能上无效的模块。认证单元16b针对电池模块11a中的每一个确定电池是否是功能上有效的。电池是否是功能上有效的确定可以通过以下处理来执行。存储器设备11c将指示电池11的保修期的保修信息作为管理信息进行存储。认证单元16b确定保修期是否已经到期。如果保修期尚未到期，则电池11被确定为有效的或功能上有效的。如果保修期已经到期，则电池11被确定为无效的或功能上无效的并且被确定为不正规的。在另一处理中，存储器设备11c将指示充电操作的最大次数的信息作为管理信息进行存储。认证单元16b确定是否超过了充电操作的最大次数。如果没有超过充电操作的最大次数，则电池11被确定为功能上有效的。如果超过了充电操作的最大次数，则电池11被确定为无效的或功能上无效的，并且被确定为不正规的。
认证单元16b包括用于基于认证信息和标识信息来确定电池是合法获得的还是非法获得的电池的模块，并且针对电池模块11a中的每一个确定电池是否是合法获得的电池。确定电池是否是合法获得的电池可以通过以下处理来执行。只针对供应到授权的分销渠道的正品电池发布预定标识信息。电池11的制造商将所发布的标识信息存储到存储器设备11c。当经由授权的分销渠道获得的电池模块11a安装在车辆10上时，执行预定的和授权的登记过程。通过登记过程，将与标识信息相同的认证信息登记到存储器单元16a。当标识信息与认证信息一致时，认证单元16b将电池模块11a认证为合法获得的产品。当标识信息与认证信息不一致时，电池模块11a是非法获得的产品并且是不正规的。可以通过使用各种认证技术来实现基于标识信息对合法获得的电池的认证处理。
控制单元16c根据认证单元16b的认证结果来对电池11、充电设备13和驱动机构12进行控制。控制单元16c可以提供用于根据认证结果允许或禁止充电的模块、用于根据认证结果限制充电量的模块以及用于根据认证结果通过使用电池11来限制车辆行程的模块。当使用不正规的电池时，控制单元16c和通信设备14充当发送单元，用于通过WAN 23向外部服务器VHMS 24、ADOS 26发出指示使用了不正规的电池11的信息。
参考图3、4、5、6解释第一实施例的电池管理系统的操作。图3是示出车辆10的电池管理装置1的操作的流程图。在步骤430，首先确定是否已经启动了车辆10。换句话说，当乘客进入车辆10时，确定车辆10的电源开关是否操作到“ON”位置。当确定还没有开始车辆10的使用时，处理返回到步骤430。当确定已经开始车辆的使用时，处理前进到步骤431。在步骤431，执行用户认证处理来确定将使用车辆10的人是否具有适当的权限。例如，确定用户使用的钥匙或电子码是否具有真实性。在步骤432，确定步骤431的用户认证是否许可了车辆10的使用。当禁止车辆10的使用时，处理返回步骤430。当允许车辆10的使用时，处理前进到步骤433。
由属于车辆10的安全设备或属于驱动机构12的防盗安全系统(immobilizer)来执行步骤430到432的用户真实性处理。注意，步骤431中的用户认证处理与后面步骤433中的电池认证处理不同。通过在用户认证的肯定确定之后执行电池认证处理来提高电池信息的安全性。
在步骤433，执行电池认证处理。由认证单元16b和控制单元16c来执行电池认证处理。后面将更详细地解释电池认证处理。
在步骤434，确定用户是否将要对电池11进行充电。当用户将车辆10停在充电站21前面并且将充电线连接到车辆10时，处理前进到步骤435。在步骤435，执行对电池11的充电处理。由属于充电设备13的控制单元来执行充电处理。此外，在充电处理中，参考电池认证处理的认证结果，并且基于电池11的认证结果执行充电处理。
当确定用户不对电池11进行充电时，处理前进至步骤436。在步骤436，执行将电池11用作电源的行驶控制处理。由属于驱动机构12的控制单元执行行驶控制处理。在行驶控制处理中，参考电池认证处理的认证结果，并且基于电池11的认证结果执行行驶控制处理。
图4是电池认证处理的流程图。步骤440-446充当电池检查器，用于确定电池11是正规的还是不正规的电池。换句话说，电池检查器检查电池11的正规性。在步骤440，从电池11获取标识信息和包括管理信息的电池信息。此外，在步骤440，获取存储在存储单元16a中的认证信息。
在步骤441，基于标识信息和认证信息确定电池11是否是适合车辆10的正品产品。例如，可以基于示出正品产品的码是否包括在标识信息中来执行该确定。步骤441充当“第一检查器”，用于确定电池是否是正品电池。对电池模块11a的每一个执行步骤441。如果发现电池模块11a中的任何一个是非正品，则处理前进至步骤445。如果所有的电池模块11a都是正品，则处理前进至步骤442。
在步骤442，基于从电池11获取的管理信息来确定电池11是否是功能上有效的。步骤442充当“第二检查器”，用于确定电池是否是功能上有效的。对电池模块11a的每一个来执行步骤442。当发现在电池模块11a的任何一个不是功能上有效的时，处理前进至步骤445。如果所有的电池模块11a都是正品，则处理前进至步骤443。
在步骤443，确定电池11是否是合法获得的电池。换句话说，确定电池11是否是通过授权的分销渠道获得的，并且确定电池11是否是通过授权的过程安装在车辆10中的。例如，可以通过确定标识信息是否与车辆10固有的信息相关联来执行该确定。步骤443用作“第三检查器”，用于确定电池是否是合法获得的。针对电池模块11a的每一个执行步骤443。当发现电池模块11a的任何一个是非法获得的时，处理前进至步骤445。
如果步骤443中的处理确定所有的电池模块11a都是合法获得的，则电池11被确定为正规的或正常的电池，因为它在步骤441中被确定为正品，在步骤442中被确定为功能上有效的以及在步骤443中被确定为合法获得的。因此，在步骤444，记录电池11被认证为正规的。换句话说，当执行步骤444时，电池是正常电池。因为电池被确定为正常的，所以后面允许对电池11的正常充电控制和对车辆10的正常行驶控制。
当电池11在步骤441中被确定为非正品时，或在步骤442中被确定为功能上无效的时，或当在步骤443中确定为非法获得的时，电池11被认为是不正规的或不正常的电池。因此，在步骤445和446，执行对策处理。
在步骤445，通过在显示单元15上对用户显示消息来向车辆10的用户通知使用了不正规的电池11。在步骤446，存储电池11的非认证。即，在步骤446存储电池11是不正规的电池的事实。换句话说，当执行步骤446时，电池是不正规的。因此，执行被配置用于限制不正规的电池11的使用的对策控制。例如，对策控制被提供作为用于对电池11进行充电的受限的充电控制，电控制与正常的充电控制不同。
图5是充电控制处理的流程图。在步骤450，确定电池11是否通过认证。在步骤450的确定中，参考步骤444或步骤446中的认证结果。当电池11已经被认证为正规的电池时，执行步骤451和452以进行正常充电控制，并且提供用于在正常充电控制下的对电池进行充电的常规充电器。
在步骤451，设置目标充电量。在步骤451，将目标充电量设置为容许的充电量(CP)，该容许的充电量是电池11的最大充电量。根据电池11的充电指标或根据电池11的充电相关的指标来设置目标充电量。例如，电池容量Ah可以用作充电指标中的一个。在该情况下，电池11的容许的最大容量BvehMax可以被设置为目标充电量。电池容量对于电池11或电池模块11a是唯一的。容许的充电量(CP)可存储在电池控制单元16中。容许的充电量(CP)还可以存储在电池模块11a的存储器设备11c中或电池11的存储器设备11d中。
在步骤452，通过充电设备13将电池11快速充电到目标充电量。如果用户中断了充电，则电池11不被充电到目标充电量。然而，通过快速充电对电池11快速地进行充电。“快速充电”是比后面描述的受限的充电控制的充电速度更快的充电速度。因此，可以不必将快速充电的速度限制到最大充电速度。在包括步骤451和452的正常充电控制中，用户能够将电池11充电到容许的最大充电量。换句话说，当使用正规电池时，用户可以在容许的范围内以不受限制的方式对电池11充电。
在步骤450，如果电池11没有被认证为正规的(换句话说，是不正规的电池)，则在步骤453-457执行受限的充电控制。在受限的充电控制下，通常提供用来对电池11进行充电的非常规充电器。
受限的充电控制不同于正常充电控制。与正常充电控制相比，受限的充电控制为用户提供不方便的充电。例如，受限的充电控制中的受限的充电量被设置为少于正常充电控制中的正常充电量。在这种情况下，非常规充电器将电池充电至比由常规充电器所充电量少的受限的充电量。受限的充电控制不被配置为将充电量限制为0。在受限的充电控制中，仍然能够对电池11进行充电。然而，受限的充电量要少于电池11的容许的充电量(CP)，或对电池11来说可接受的/允许的充电量。此外，受限的充电量被设置为允许用户驾驶车辆10行驶一定距离。在这种情况下，通过将电池11充电至受限的充电量，用户仍然可以驾驶车辆10行驶有限的距离。此外，促使用户转换为正规的电池。
受限的充电控制可以被配置为需要比正常充电控制更长的时间来对电池11进行充电。可以对充电速度单独地施加这种限制，或者可以结合受限的充电控制的其它限制来对其施加。更为实际的是，禁止快速充电，并且仅允许低速充电。在这种情况下，非常规充电器以比常规充电器的充电速度慢的受限的充电速度来对电池11进行充电。因此，在对用户带来一定不便的情况下，用户仍然能够通过对电池11进行充电来驾驶车辆10。此外，促使用户转换为正规的电池。
此外，可以在受限的充电控制中对电池11能够被充电的次数进行限制，并将其称为受限的充电次数。受限的充电次数远小于电池11按照规范所能够允许的充电次数。例如，可以将受限的充电次数设为若干次，诸如2、5、10次左右，但不是0次。在这种情况下，非常规充电器在受限的充电条件下仅允许充电预定的次数。因此，通过对充电次数进行限制，同时对用户带来一定的不便，可以抑制用户对不正规的电池的使用。
在步骤453中，控制单元16c输入受限的充电控制所需要的限制信息。例如，控制单元16c从存储器设备11d获取电池11的管理信息。在存储器设备11d中，存储了电池11的管理信息。该管理信息包括受限的充电量(CL)和受限的充电次数(NL)。当不能从存储器设备11d获取电池11的管理信息时，使用存储器单元16a所存储的缺省值。考虑车辆10的特征以及可安装在车辆10内的电池11的性能，预先设置受限的充电量(CL)，并将其存储在电池11的存储器设备11d中。
受限的充电量(CL)可以被配置为允许车辆10仅行驶预定的距离或仅行驶预定的时间。可以对上述预定的距离或时间进行设置以避免用户遭受无法忍受的不便。例如，受限的充电量(CL)可以被设置为在确定电池11是不正规的电池之后，允许用户将车辆10驾驶到维修厂。受限的充电量(CL)可以被设置为少于电池11的容量的50％但是多于10％。例如，例如，可以预先将受限的充电量(CL)设置为最小容量BvehMin。
控制单元16c输入实(allowable)充电次数(NR)，所述实充电次数(NR)是在电池11被确定为不正规的之后，在不正规性持续存在期间，电池11已经被充电的次数。可以将实充电次数(NR)作为管理信息之一存储在存储器设备11d中。
在步骤454中，确定实充电次数(NR)是否等于或小于受限的充电次数(NL)。如果实充电次数(NR)等于或小于受限的充电次数(NL)，那么可以在受限的充电控制下对不正规的电池11进行再充电。如果实充电次数(NR)不小于等于受限的充电次数(NL)，那么不能对不正规的电池11进行充电。换句话说，在不正规性的确定之后确定容许充电次数(NR)是否仍然有剩余。当容许的次数(NR)仍然有剩余时，处理进行至步骤455。
在步骤455中，设置目标充电量。在步骤455中，将受限的充电量(CL)设置为目标充电量。因为基于电池11的容量事先设置了受限的充电量(CL)，所以即使在使用不正规的电池时，以上述方式设置的受限的充电量(CL)是适合于避免问题的。
在步骤456中，将由于不正规的电池的使用而造成的受限的充电控制通知给车辆10的用户。即，将指示执行受限的充电控制的警告消息显示在显示单元15上。此外，可以将受限的充电控制的内容显示在显示单元15上。例如，显示受限的充电量(CL)和/或期望的可行驶距离。此外，在步骤456中，还可以在显示单元15上显示受限的充电次数(NL)与实充电次数(NR)之间的差。受限的充电次数NL与实充电次数NR之间的差是不正规的电池11能够被充电的剩余次数。步骤456充当用于显示非常规充电器执行电池11的充电的显示单元。
在步骤457中，充电设备13将电池11充电到目标充电量的速度被设置为低速充电。低速充电的充电速度慢于正常充电控制下的快速充电的充电速度。因此，低速充电的充电速度不限于最低的充电速度。在步骤453到457中，用户可以将电池11充电至电池11的受限的充电量(CL)。换句话说，当使用不正规的电池时，用户可以在预定的受限的充电条件下对电池11进行充电。
此外，当执行受限的充电控制预定的次数时，在步骤458和步骤459中执行充电禁止控制。步骤458和459充当充电禁止单元。当在步骤454中确定实充电次数(NR)超过受限的充电次数(NL)时，处理前进至步骤458。在步骤458中，向车辆10的用户通知现在禁止对电池11进行充电。即，步骤458在显示单元15上显示禁止对电池11充电的警告消息。在步骤459中，实际地禁止充电。即，在步骤459中，停止由充电设备13对电池11进行的充电。
在本实施例中，当使用不正规的电池时，仍然可以对该电池充电。因此，电池驱动设备仍然处于可驱动/可操作状态。此外，通过限制充电量或通过限制充电速度，对用户带来了一定程度的不方便。因此，在抑制不正规的电池的使用的同时改善了用户的方便性。
根据本实施例，即使电池11是不正规的电池，仍然能够对电池11进行充电。因此，通过不正规的电池的电力，电池驱动设备是可使用的。此外，通过限制充电条件，例如充电量和/或充电速度，在一定程度上限制了用户的方便性。因此，与例如禁止对电池11进行充电和/或禁止使用不正规的电池的车辆的行驶相比，以一定限制的代价，提高了用户方便性。此外，通过限制充电条件，防止了由于使用不正规的电池导致的对电池驱动设备的损害。
图6是行驶控制处理的流程图。在步骤460中，处理通过参考图4的步骤444或446中存储的认证结果来确定电池11是否被认证为正规的。如果电池11被认证为正规的电池，则在步骤461中执行正常行驶控制。步骤461充当控制单元，其通过设置电池驱动设备的功能指标来在正常行驶控制下将电池驱动设备控制为正常输出。控制单元可以被认为是用于在电池11是正规的时执行正常行驶控制的行驶控制单元。步骤461中的正常行驶控制允许用户使用电池11的容许的最大容量来驱动车辆10。换句话说，车辆的用户在可用的范围内使用电池11的全部容量。
如果电池11没用被认证为正规的电池(即，电池是不正规的)，则在步骤462至468执行受限的行驶控制。步骤462到468充当限制单元，其通过将电池驱动设备的功能指标设置为受限的输出，在受限的行驶控制下对电池驱动设备进行控制。在本实施例中，通过限制车辆10的行驶相关的功能来限制充当车辆10的电源的电池11的输出。
在步骤462，一旦电池11被确定为不正规的电池，则处理确定是否已经确定了受限的输出。如果还没有确定受限的输出，则在步骤463和464确定受限的输出。如果已经确定了受限的输出，则处理前进到步骤465。
在步骤463，输入电池11的状态。电池11的状态可以包括来自存储器设备11c、11d的管理信息。例如，可以将电池11的到期日期之后的时间输入作为电池11的状态。此外，电池11的状态可以包括观察信息，例如电池11的电压、电流和温度。步骤463充当检测电池11的状态的限制单元中的检测部件。
基于电池11的状态，处理在步骤464设置受限的输出。设置受限的输出以用于维持电池11的可靠性。更为实际的是，设置受限的输出以防止由于使用不正规的电池造成的可能的损害。步骤464充当限制单元中的配置部件，其根据电池11的状态设置受限的输出。
基于用来测量车辆10的行驶功能的功能指标来设置受限的输出，其中所述功能指标可以包括集成(integral)指标或暂时指标。集成指标可以被指定为车辆10的操作周期。操作周期可以包括行驶时间或行驶距离等。暂时指标可以被指定为车辆10的能力。车辆10的能力可以包括行驶速度或加速度等。因此，在步骤464，受限的参数对车辆10的操作周期或能力中任一或二者进行设置以便执行受限的行驶控制。
通过限制车辆10的功能指标间接地限制了正在使用的电池11的时间段或从不正规的电池11吸收的电量。即使电池11中有剩余电力，受限的输出仍然可以限制或停止电池11的使用。换句话说，受限的输出不是允许车辆10一直使用电池11的电力直到电池11的电力耗尽为止的被动限制。同样，受限的输出不是允许车辆10使用电池11的全部容量的被动限制。
受限的输出可以限制包括车辆10的行驶距离和/或行驶时间的车辆10的操作周期。当电池11过期时，操作周期为电池11提供宽限期或充当延长期以用于车辆10继续使用电池11。延长期可以被配置为远短于电池11的使用周期。可以由车辆制造商或电池制造商设置延长期。例如，延长期可以被设置为诸如若干小时、若干天等的时间段。可以考虑车辆10到达维修厂所需要的行驶距离或行驶时间来设置延长期。
受限的车辆还可以限制车辆10的能力。例如，可以将车辆10的行驶速度限制到60km/h。以这种方式，限制车辆10施加于电池11的负荷，由此限制从电池11使用的电量。此外，可以结合能力来使用操作周期。例如，可以以预定操作周期结合预定行驶距离范围以及预定最大行驶速度的形式设置受限的输出。
在步骤464，用来确定受限的输出的电池11的状态可以是基于电池11是否被发现是非正品、功能上无效地或非法获得的。例如，当电池11被怀疑是非法获得的时，可以立刻优选地禁止使用电池11。意思是，受限的输出可以将操作周期的行驶距离或行驶时间设置为0。此外，当电池11被发现在为不正规的时(因为它是非正品或非法获得的)，可以以严格的方式优选地控制行驶时间、行驶距离或行驶速度。即，以比过期的电池11的输出更严格地限制非正品或非法获得的电池的输出，其中，所述过期的电池是指它是功能上无效地，但它是正品和合法获得的。
在步骤465，向有关组织报告使用了不正规的电池11。执行向有关组织的报告，例如将预定信息发送到有关组织中的服务器24、25、26、27，以及例如将该信息存储在这些服务器中。
在步骤466，处理通知车辆10的用户由于使用不正规的电池而对行驶控制施加的限制。步骤466在显示单元15上显示关于受限的行驶控制的警告消息。此外，可以在显示单元15上显示受限的行驶控制的内容。此外，可以显示该限制的剩余量，例如剩余操作周期、剩余输出功率、剩余行驶距离等。如果受限的输出的剩余量等于0，则在步骤469显示禁止车辆10的行驶，后面将对步骤469进行描述。
在步骤467，处理确定电池驱动设备是否已经超过了受限的输出，所述受限的输出允许电池驱动设备使用不正规的电池预定的时间或预定的容量。即，在确定不正规电池的使用之后，不正规电池的使用是否达到限制输出的界限或允许时间。例如，如果限制输出针对不正规的电池将操作周期的行驶距离设置为50英里，则步骤467确定电池驱动设备是否已经超过50英里。如果还没有达到限制的界限，则处理前进至步骤468。如果已经达到限制的界限，则处理前进到步骤469。步骤467中的处理可以充当时间确定单元，其确定车辆10的行驶时间是否已经超过了受限输出的行驶限制时间。步骤467中的处理可以充当行驶确定单元，其确定车辆10的行驶距离是否已经超过了受限输出的限制距离。可以将步骤467中的处理提供作为上述两个确定单元的确定的“逻辑加”或“逻辑乘”。
在步骤468，车辆10的驱动机构在步骤464中设置的受限的输出下进行操作。即，执行受限的行驶控制。步骤468允许车辆10的行驶同时限制车辆10的行驶能力。例如，可以将车辆10的行驶速度限制在预定范围的受限速度内。
一旦车辆10已经超过了限制输出的限制，则步骤469中的处理禁止车辆10的行驶。因此，使得使用不正规电池的车辆10的操作周期短于使用正规电池所允许的操作周期。
步骤467-469充当限制单元，其在电池检查器确定电池11是不正规的时限制电池驱动设备的功能或性能。限制单元可以被指定作为用于执行受限行驶控制的不正规电池的行驶控制单元。此外，受限单元通过对电池驱动设备的操作周期和能力的至少一个施加限制来限制电池驱动设备的功能。即，受限行驶控制下的电池驱动设备的操作周期短于由控制单元设置的正常行驶控制下允许的操作周期。当与控制单元针对正常行驶控制所设置的可行驶时间和可行驶距离相比时，由限制单元缩短车辆10的可行驶时间和/或车辆10的可行驶距离以执行受限的行驶控制。如另一示例，当与控制单元所设置的行驶速度和/或加速度相比时，限制单元减低作为车辆10的能力的行驶速度和/或加速度。
步骤467和468可以被认为是限制单元中的允许部件，用于允许电池驱动设备的电池操作直到电池驱动设备超过限制输出为止。步骤467和469可以被认为是限制单元中的禁止部件，用于在电池驱动设备超过限制输出时禁止电池驱动设备的电池操作。禁止部件被配置用于缩短电池驱动设备的操作周期。
根据本实施例的行驶控制，即使使用了不正规的电池，车辆10仍然是可行驶的。此外，在确定不正规电池的使用之后，在操作周期和能力中的至少一个方面限制车辆10的行驶。此外，在确定不正规的电池的使用之后，根据电池11的状态确定限制的程度。因此，限制了施加到电池11上的负荷。因此，限制了由于使用不正规的电池而导致的损害。此外，即使使用了不正规的电池，仍然能够防止车辆10的可靠性降低。
(第二实施例)
在第二实施例中，用图7中的处理替代先前实施例中图5的充电控制处理。与其他实施例一样使用图1至4和图6中的系统配置。
图7是充电控制处理的流程图。相同的附图标记表示图5中相同的步骤。如图5中所示的第一实施例的充电控制处理，在NR＞＝NL(即，步骤454是“否”)时禁止对电池11进行充电。在图7的充电控制处理中，即使在NR＞＝NL时，也从不禁止对电池11的充电。即删除步骤454、458和459。因此，主要使用行驶控制来限制车辆10的行驶功能。此外，通过受限的充电控制防止了由于使用电池驱动设备而导致的电池驱动设备的损害。
(其他实施例)
尽管结合本公开的优选实施例以及参考附图，已经充分描述了本公开，但是应当注意，各种改变和修改对本领域技术人员而言将变得显而易见。
例如，当使用不正规的电池时，上述实施例描述了作为整体控制电池11的充电量。可替换地，可以仅控制被发现为不正规的电池模块11a的充电量。
此外，通过跳过图5的步骤450、453至458，可以允许步骤451和452中的充电，而不管电池的认证。此外，通过跳过步骤453至457，在没有建立电池11的认证时可以执行步骤458和459中的处理。在这种情况中，使用不正规的电池导致禁止对电池11进行充电，同时在受限的条件下允许车辆10的行驶。
此外，可以仅通过软件、仅通过硬件或通过软件和硬件的组合来提供控制单元的功能。此外，控制单元可以作为数字电路或作为模拟电路而被提供。
此外，对正规电池将电池驱动设备的行驶控制设置为正常行驶控制的控制单元和对不正规电池将电池驱动设备的行驶控制设置为受限行驶控制的限制单元可以被配置为基于电池的正规性执行正常行驶控制和受限行驶控制的一个控制单元。
这些改变、修改和概述的方案可以被认为是在由所附权利要求定义的本公开的范围内的。

Claims (7)

1.一种电池管理装置(16)，包括：
电池检查器(16b，440-446)，其确定电池驱动设备(10)中的电池(11)是正规的还是不正规的；
控制单元(16c，461)，其在所述电池(11)是正规的时将所述电池驱动设备(10)的功能指标控制为正常输出；以及
限制单元(462-468，467-469)，其在所述电池(11)是不正规的时将所述电池驱动设备(10)的功能指标控制为受限的输出，其中，所述受限的输出与所述正常输出不同，并且当与所述控制单元的所述正常输出相比时，所述受限的输出限制所述电池驱动设备(10)的使用。
2.根据权利要求1所述的电池管理装置(16)，其中：
所述电池驱动设备(10)的所述功能指标包括操作周期和能力；以及
所述限制单元(462-468，467-469)限制所述操作周期、或所述能力、或所述操作周期和所述能力二者来将所述电池驱动设备(10)控制为所述受限的输出。
3.根据所述权利要求2所述的电池管理装置(16)，其中：
所述限制单元(462-468，467-469)在所述电池(11)是不正规的时缩短所述电池驱动设备(10)的所述操作周期，所述操作周期短于由所述控制单元(16c，461)设置的操作周期。
4.根据权利要求3所述的电池管理装置(16)，其中所述限制单元(462-468，467-469)还包括：
允许部件(467，468)，其允许所述电池驱动设备(10)的电池操作直到所述电池驱动设备(10)超过所述受限的输出为止；以及
禁止部件(458，459)，其在所述电池驱动设备(10)超过所述限制输出时禁止所述电池驱动设备(10)的所述电池操作。
5.根据所述权利要求2至4中的任意一个所述的电池管理装置(16)，其中：
所述限制单元(462-468，467-469)在所述电池(11)是不正规的时降低所述电池驱动设备(10)的所述能力，所述能力低于所述控制单元针对所述正常控制设置的能力。
6.根据所述权利要求1至4中任意一个所述的电池管理装置(16)，其中，所述限制单元(462-468，467-469)还包括：
检测部件(463)，其检测电池状态；以及
配置部件(464)，其基于由所述检测部件所检测的所述电池状态确定所述受限的输出。
7.根据所述权利要求1至4中的任意一个所述的电池管理装置(16)，还包括：
正规电池充电单元(451，452)，其在所述电池(11)是正规的时对所述电池(11)进行充电；以及
不正规电池充电单元(453-457)，其在受限的充电条件下对不正规的所述电池(11)进行充电，其中，所述受限的充电条件比所述正规的电池充电单元的充电条件严格。
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