CN102570535A - 车辆电池组 - Google Patents

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Abstract

一种电池组(10)，包括：对要用于驱动车辆(1)的电进行充电和放电的电池模块(13)，以及对电池模块(13)的充电进行监测的监测控制器。该监测控制器(11)将历史充电记录和历史放电记录存储在充放电历史中。基于对充放电历史中的充放电周期的学习数据的分析，监测控制器(11)确定用于对电池(14)充电的充电操作，该充电操作可以是正常充电或者是快速充电。与快速充电每单位时间的充电电流相比，正常充电提供的每单位时间的充电电流更小。

Description

车辆电池组
技术领域
本公开总体上涉及一种包括有可充电且可放电的电池的车辆电池组。
背景技术
在日本专利2007-221900(JP ‘1900)中公开了一种对车辆电池充电的传统技术。在JP ‘1900中公开的该技术基于对电池的充放电条件和/或再充电次数的监测来准确地管理配备有微计算机和各种传感器的智能电池组的电池寿命。此外，笔记本电脑(即下文中的笔记本PC)等中所使用的电池组定期将各种数据发送至电池管理中心中的管理服务器，其中，这些数据由各个电池组的唯一ID来识别。该管理服务器基于对来自这些数据的信息的管理和分析来预测电池组的损坏和预期寿命。即：当预测到电池组的损坏或寿命时，管理服务器会向笔记本PC中所使用的电池组的用户发送警告，从而通过用户对电池组进行预防性替换来防止基于该电池组工作的笔记本PC的故障。
用作为笔记本PC等的电源的电池组的电池寿命可能不会受到由商用电源对其相对频繁的充电、或者充电的电能的量、或者快速充电的次数的影响。然而，当电池组用在车辆中作为车辆的驱动动力源时，电池的寿命会受到充电方法的实质性影响，这是因为电池组被设想为每天都要充较大量的电能。
发明内容
鉴于上述问题以及其他问题，本公开提供了一种减少快速充电的次数以得到更长的电池寿命的车辆电池组。
根据本公开的一个方面，车辆电池组包括：电池，该电池向车辆提供电能；控制单元，该控制单元将充电记录和放电记录存储在电池的充放电历史中，并且该控制单元基于对充放电历史的分析确定对电池的充电操作。控制单元将充电操作确定为正常充电或快速充电，快速充电与正常充电不同，并且与快速充电每单位时间的充电电流相比，正常充电提供的每单位时间的充电电流更小。
根据以上配置，通过采用对存储在充放电历史中的与充放电周期有关的学习数据进行分析的学习功能，车辆电池组自行准确地确定是否需要快速充电。当用户所执行的充电模式具有高度周期性的特性时，本公开的充电方案是非常有益的。因此，减少了对电池组进行不必要的快速充电的次数，由此提高了电池寿命，并且有助于降低充电成本以及有助于降低供电基础设施的负荷。
根据本公开，控制单元至少与对与车辆的未来操作有关的操作预约数据进行管理的车辆操作管理服务器进行通信。控制单元还对充放电历史以及从车辆操作管理服务器处获得的操作预约数据进行分析，从而确定充电操作。
根据以上配置，基于对充放电周期数据以及通过与车辆操作管理服务器通信所获得的与未来车辆操作相关的操作预约数据进行分析，车辆电池组确定是否需要快速充电。因此，电池组可以适当地处理诸如车辆的无计划使用的情况，该情况不能通过权使用与充放电周期相关的历史操作数据的基于分析的确定来预测。
根据本公开，控制单元基于下述分析来确定是否需要快速充电：(a)根据操作预约数据对距离所计划的下一次使用的时间的分析以及(b)对电池中的剩余电荷的分析。
根据以上配置，(a)在所计划的下一次使用之前可以将所需要的电能充到电池中的情况下，确定进行正常充电，(b)在所计划的下一次使用之前不能将所需要的电能充到电池中的情况下，确定进行快速充电。因此，对于所计划的下一次使用是可预测的情况以及不可预测的情况二者，都可以防止不必要的快速充电，并且仅在需要的情况下进行对电池组的快速充电。
根据本公开，控制单元将充电监测数据发送至责任机构，其中，该责任机构确定电池的老化程度。
根据以上配置，通过将电池的老化指标从“智能”电池组发送至责任机构，诸如电池生产厂家的责任机构例如能够进行电池寿命分析和/或问题预测分析，由此能够使电池组得到及时/合适的维护。此外，能够使责任机构准确地预测电池寿命以及电池问题。
根据本公开，其中，即使在控制单元确定不需要快速充电时，控制单元在获得来自车辆的用户的快速充电请求时也进行快速充电。根据电池组的上述配置，即使基于对充放电历史的评估不需要(即确定不)快速充电，仍然以反映用户意图的方式进行快速充电。因此，通过在用户处于需要快速充电的状态下时给予用户意图以优先权来进行对电池组的快速充电，由此满足用户需求。此外，在例如用户没有请求快速充电时，通过阻止不必要的快速充电，能够使电池寿命更长。
附图说明
根据以下参照附图的详细描述，本公开的目的、特征和优点将变得更加明显，在附图中：
图1是根据本公开的包括有车辆电池组和外部服务器的系统配置的图；
图2是第一实施例中的在对车辆电池组进行充电时所进行的控制过程的流程图；
图3是车辆电池组的充放电周期的学习数据的图示；
图4是车辆电池组的充电监测数据的图示；
图5是第二实施例中的在对车辆电池组进行充电时所进行的控制过程的流程图；以及
图6是车辆预约时间表的图示。
具体实施方式
以下将参照附图描述本公开的实施例。相似的附图标记指的是这些实施例中的相似的部分，并且，为了简洁，省去了对后面的实施例中的相似部分的解释。除非明确指明，否则不论是在明确描述还是没有明确描述的情况下，至少在某种程度上允许两个或更多个实施例的组合。
(第一实施例)
参照图1，示出了包括有电池组10的车辆1的框图。车辆1可以是由电动机提供动力的电动车辆，或者车辆1可以是由电动机和内燃机二者提供动力的混合动力车辆。
电池组10包括多个电池模块13，每个电池模块13包括电池单元14和存储单元15。电池模块13是可替换的。电池单元14作为电池是基本部件。例如，电池单元14可以是锂离子电池。此外，电池单元14和存储器15被构造成在不毁坏电池模块13的情况下是不可分离的。
电池组10还包括测量电池单元14的温度的温度传感器16、测量电池单元14的输出电压的电压传感器17、在电池单元14充电或放电时测量电池单元14的电流的电流传感器18、以及用作为对电池模块13的充电和放电进行监测的控制装置或者控制单元的监测单元11。
车辆1还包括驱动机构2、充电器12、通信单元4以及各种电气设备3。驱动机构2包括驱动车辆1的电动机，并且驱动机构2由来自电池模块13的电提供动力。此外，驱动机构2可以包括也生成用于车辆1的行驶的动力的内燃机。
车辆1的充电器12控制对电池模块13的充电。当车辆1通过线缆连接到充电站30时，充电器12控制自充电站30对电池单元14的充电。充电器12具有断路器功能，其根据外部信号来允许或阻止对电池单元14的充电。充电器12具有充电量控制功能，其用于根据信号将电池单元14的所充电量控制到最小充电量和满充电量之间的值。充电站30包括有在车辆1中的具有用于对电池单元14进行充电的功能的充电设备，以及与车辆1的通信单元4进行通信的数据通信单元。充电站30作为两用充电站能够进行快速充电和正常充电二者。
通信单元4与外部服务器、塔等进行通信。通信单元4被配置为与服务器20进行无线通信。通信单元4向服务器20发送数据，该数据存储在服务器20的存储设备中。除无线通信以外，通信单元4还可以通过非无线通信方法——诸如通过线缆——与设备进行通信。例如，通信单元4可以经由线缆或导线连接与充电站30的数据通信单元进行通信。
车辆的电气设备3可以包括车厢灯、导航系统、音频系统、转向信号、空调系统等。这些设备是用电来操作的并且接收来自车辆1的电能。
与车辆1有关的外部设施可以包括充电站30、用于在外部站点处进行集中管理的服务器20、以及生产电池单元14的生产厂家21等。如上所述，服务器20与车辆1的通信单元4进行无线通信。服务器20可以包括存储设备、电池评价单元，并且服务器20配备有数据通信设备以与生产厂家21进行通信。服务器20的存储设备存储各种数据，诸如来自车辆1的车辆数据和来自充电站30的站数据以及由电池评价单元输出的分析结果数据。在服务器20的存储设备中的数据可以由生产厂家21读取并使用。
监测控制器11是具有计算机可读存储介质的微计算机，用作控制单元。存储介质存储由计算机读取的程序。存储介质可以被提供为存储设备。在由控制单元执行时，程序控制下述监测控制器11，该监测控制器11要用作在本详细描述中所解释的装置并且要执行在本详细描述中所解释的控制方法。监测控制器11包括存储单元、认证单元和算法单元，这些单元被实现为微计算机的电路和程序。
监测控制器11的存储介质包括有充放电历史。充放电历史将对电池模块13充放电的记录存储预定的一段时间，并且充放电历史用作电池模块13的充放电的历史。充放电历史连续地更新并用作充放电周期的学习数据。在充电控制期间，监测控制器11对充放电周期的学习数据进行分析从而确定充电方法(也可以称为充电操作)。稍后会详细描述监测控制器11所循的处理。
电池组10的监测控制器11与电池模块13、温度传感器16、电压传感器17、电流传感器18、驱动机构2、通信单元4以及多个电气设备3进行通信。监测控制器11通过控制电池单元14、驱动机构2以及充电器12来调节对电池模块13的使用。监测控制器11基于电池单元14的状态进行上述控制。电池单元14的状态可以由温度传感器16、电压传感器17和电流传感器18所提供的数据来确定。还可以使用附加的传感器来测量电池单元14的其他特性。此外，监测控制器11：进行电池认证处理；进行充电控制处理，以确定进行快速充电还是进行正常充电；以及，进行发送操作，以将充电监测数据发送到外部服务器20以对电池老化进行评估。
正常充电是一种对电池单元14进行充电的方法，其中，每单位时间的充电电流被控制成小于快速充电的充电电流，与快速充电相比，正常充电需要更长的充电时间。例如，正常充电花费10个小时将电池单元14满充，而快速充电则花费30分钟至2个小时将其充满电。如果对容量为12V/10Ah的电池单元14充电，用1A的电流将电池单元14从放电状态到满充状态对应于花费10个小时的正常充电，而用10A的电流将电池单元14从放电状态充到满充状态对应于花费1个小时的快速充电。
因为快速充电的充电电流大于正常充电的充电电流，所以与正常充电相比，快速充电期间电池单元14被施以更重的负荷。由此，缩短了电池单元14可以再充电的次数——这是重要的电池容量指标，并加速了电池模块13的老化。快速充电还可以引起电网或者电力基础设施上的更重的负荷。通过减少快速充电的次数，可以延长电池模块13的电池寿命并可以降低施加在电力基础设施上的负荷。
电池组10是具有微计算机、各种传感器等的“智能”电池组。电池组10具有基于微计算机的时钟与日历功能学习充放电周期模式的能力。
电池模块13的存储器15存储用于认证电池模块13的信息。所存储的信息可以包括电池模块13的识别信息(ID)以及管理信息。识别信息可以包括示出电池模块13是兼容电池的代码以及示出电池模块13被分配给授权的分配渠道的代码。管理信息提供了对以兼容方式兼容使用电池模块13进行限定的信息。管理信息中可以包括诸如最大充电次数、充电条件、放电条件等的条件。存储器15还存储与电池有关的安全信息。
兼容电池可以是由车辆1的生产厂家或销售商指定的电池。此外，兼容电池可以是由车辆1的生产厂家和电池单元14的生产厂家二者指定为用于车辆1的电池的电池。此外，兼容电池可以表示由车辆1的生产厂家或电池单元14的生产商中的至少一个或者二者指定的作为可用在车辆1中的电池。兼容电池可以包括由公共机构指定的近真品的电池或由包括诸如机构成员、生产厂家等的机构指定的近真品的电池。换句话说，兼容电池可能不简单地是真品产品的标志。即，当电池是“兼容的”，有各种情况，诸如电池是真品电池、是功能适合的电池、是依法获得的电池等。兼容电池可以由车辆1中的计算机来认证或由诸如服务器20的外部服务器来认证。
(本公开的充电控制)
在进行充电时，对电池充电的充电控制是基于以下操作来确定和进行的：(a)分析存储在充放电历史中的充放电周期的学习数据，以及(b)确定是否需要快速充电。以该方式，防止了不必要的快速充电。
参照图2和图3，解释了确定并执行充电方法的程序。图2是电池组10在充电时所进行的控制过程的流程图，而图3是存储在电池组10的充放电历史中的、电池组10的充放电周期的一周学习数据的图示。
电池组10的监测控制器11执行图2中所示的程序。当车辆1的电池单元14处于可充电的状态，即电池单元14将要充电时，执行图2的程序。当车辆1被停放或停止时，以及当充电站30的插头连接到车辆1的插座时(在这种情况下可以将插座认为是兼容的电接收设备)，可以认为车辆1处于可充电状态。一旦车辆1处于可充电状态，程序进行到步骤S10，其中，对存储在存储介质的充放电历史中的学习数据进行访问和读取。图3是一周时间的充放电周期的示例，该充放电周期存储在充放电历史中。图3示出了一周(周一至周日)中的每天车辆1的电池模块13中剩余的电能的量与一天的时刻之间的关系曲线。
基于充放电历史中所提供的数据，程序在步骤S20中对数据进行分析以确定下一次充电将出现在什么时候。下一次充电反映了下一次用户使用车辆1的时间。然后程序在步骤30中确定是否需要快速充电。具体地，基于下一次充电之前(即下一次使用之前)剩余的时间量，程序确定将在步骤S20中计算出的时间段内对电池模块13充电的充电方法(即正常充电或快速充电)。
例如，当计算出在下一次充电之前剩余的充电时间为三个小时，则将充电方法设定为快速充电，这是因为正常充电不能在三小时之内充够所需的电量。可替换地，当计算出在下一次充电之前剩余的充电时间为十个小时，且所需要的电通过快速充电在一小时内可充够而通过正常充电在八小时内可充够时，则进行正常充电。即，在步骤S30中，如果快速充电和正常充电二者在特定的时间内(即在下一次充电或使用之前)都可以充够所需的电量，那么将充电方法设定为正常充电。当在特定量的时间内快速充电是用于充够所需电量的唯一选择时，将充电方法设定为快速充电。
当在步骤S30中确定快速充电为合适的充电方法(即需要快速充电)时，程序在步骤S33中向充电站30的数据通信装备发送进行快速充电的指令信号。此外，在步骤S40中，在充放电历史中存储与当前快速充电有关的数据，并更新充放电历史。
当在步骤S30中确定不需要快速充电时，程序在步骤S31中确定车辆的用户是否发送了快速充电指令。快速充电指令被发送作为表示用户对快速充电的意向和请求的信号。这样的请求可以由用户通过下述操作面板来输入：位于车辆1中的操作面板，例如仪表板上的显示单元；或者充电站30处的操作面板，例如充电设备上或充电设备附近的显示单元；或者另一个设备的操作面板。当在步骤S31中检测到快速充电指令时，程序进行到步骤S33，在步骤S33中，向充电站30的数据通信装备发送进行快速充电的指令信号。将快速充电作为合适的充电方法来执行，并由此给予用户的快速充电请求以优先级。此外，在步骤40中，在充放电历史中记录与当前快速充电有关的数据，并更新充放电历史。
当在步骤31中未检测到快速充电指令时，程序在步骤S32中将正常充电作为合适的充电方法来执行，并向充电站30的数据通信装备发送进行当前正常充电的指令信号。此外，在步骤S40中，在充放电历史中记录与正常充电有关的数据，并更新充放电历史。
在步骤40中的对充放电历史进行更新的程序之后，程序在步骤S50中确定充电监测数据(该充电监测数据用于评估电池的老化程度)，并且将充电监测数据存储在电池模块13的存储器15中。参照图4，充电监测数据包括与满充电压、放电后电压、正常充电次数、快速充电次数以及完全放电次数有关的信息。作为充电监测数据，正常充电次数、快速充电次数以及完全放电次数分别被统计作为自电池的第一次使用时起的总计数。此外，在历史充电监测数据存储在监测控制器11的存储介质中或者存储在服务器20中的情况下，监测控制器11可以被配置成计算和预测新的评估周期内的充电监测数据。
在步骤S60中，电池组10通过通信单元4向外部服务器20发送电池模块13的充电监测数据、管理信息以及识别信息(ID)。提供给外部服务器20的信息用于更新服务器20的存储设备中的存储数据。通过利用电池模块13的管理信息，服务器20的电池评价单元进行与电池寿命预测以及问题预测有关的分析。对电池寿命预测以及问题预测的分析可以以分析和比较对象电池与普通电池(即标准电池)之间的性能下降程度来进行。
例如，根据电池模块13的ID以及管理信息，当再充电次数(各个电池可以再充电的次数)定义为1000次正常充电或者800次快速充电时，剩余的再充电次数在此基础上减少。一次正常充电(NC)使剩余的正常再充电次数减少一次，而一次快速充电(QC)则使剩余的正常再充电减少1.25次(1.25＝1000NC/800QC)。因此，基于图3的充电监测数据，在一共300次正常充电以及一共500次快速充电之后，服务器20的电池评价单元按照：允许的NC充电次数-((已进行的NC充电次数×1)+(已进行的QC充电次数×1.25))＝正常充电的剩余再充电次数，来确定剩余的正常充电的再充电次数。使用上述数据，正常充电的剩余再充电次数为：1000-((300×1)+(500×1.25))＝75。因而，正常充电可以进行的剩余生命周期或者剩余次数为75次。类似地，还可以确定快速充电的剩余再充电次数。例如，一次快速充电会使剩余的快速充电次数减少一次，而一次正常充电会使剩余的快速充电次数减少0.8(800QC/1000NC)次。由此，可以确定剩余的快速充电次数为800-((300×0.8)+(500×1))＝60。由此，快速充电可以进行的剩余的生命周期或者剩余次数是60。
在图2中的程序的步骤S70中，服务器20将作为上述分析的结果的电池寿命预测或问题预测发送到电池组10和/或生产厂家21。可以根据程序的要求来发送这些结果，或者基于如下考虑来发送这些结果，这些结果的发送使得监测控制器11能够在完成充电控制之前获取到当前电池状态。作为接收到上述分析的结果，用户或者生产厂家21可以采取所需要的对电池进行替换等维护步骤，由此确保了安全舒适地使用产品。步骤S70未必需要被执行，这是因为即使没有步骤S70，生产厂家21也会联系用户以通知他/她需要进行维护。此外，服务器20对电池寿命预测和问题预测的分析可以被配置成一经要求就随时能由生产厂家21使用并且取回。
下面将解释本实施例中的电池组10的有益效果。电池组10包括：用于充电和放电以驱动车辆1的电池模块13，以及控制电池模块13的充电的监测控制器11。监测控制器11将历史充电记录和历史放电记录存储到存储介质的充放电历史，并且，在有充电请求时，监测控制器11基于对保存在充放电历史中的充放电周期的学习数据的分析来做出是否要进行快速充电的快速充电决定。如果根据上述决定确定确实需要快速充电，那么监测控制器11进行快速充电，而如果否定上述需要，即不需要快速充电，那么就进行正常充电，其中，与快速充电相比，正常充电每单位时间的充电电流被控制成更小。
用于驱动车辆的电池被期望具有大的容量并且被期望相对频繁地充电和放电。假设车辆电池的使用模式密切地反映车辆用户的生活周期和其他因素，那么电池的使用模式就应该形成在高度可预测且可重复的充放电周期，该充放电周期为一周、两周、每隔一周、一个月等的一段时间。
因此，本实施例的对特定于用户的充放电周期的数据进行学习并分析的电池组10能够预测在下一次充电之前(即下一次使用车辆之前)用户所具有的用以对电池进行充电的时间(即可预留的充电时间)。当可充电时间允许正常充电所需的充电量时，快速充电被阻止或被避免以降低电池的负荷，从而实现更长的电池寿命。即通过阻止不必要的快速充电，延长了电池寿命，并且降低了电网基础设施的充电成本和充电负荷。上述电池组10有助于削减电池充电的电消耗的峰值。
此外，例如，监测控制器11可以将对电池的老化程度进行评估的充电监测数据发送至一个或多个责任机构。责任机构可以是与电池有某种联系或关联的机构，诸如电池的生产厂家、车辆的生产厂家等。包括有控制器的电池组10能够将电池的监测数据传递和发送至一个或多个责任机构。然后，一个或多个责任机构进行电池寿命分析以及问题预测分析，从而能够及时对电池进行维护。此外，通过责任机构来实现高度准确的寿命预测和问题预测，从而能够使用户更安全舒适地使用产品。
此外，如果用户请求或指令进行快速充电，那么监测控制器11就进行快速充电，即使此时确定不需要快速充电。根据这种控制，即使基于充放电历史确定不需要快速充电，也仍然进行反映用户意图的快速充电。因此，在需要快速充电的情况下，电池组10可以进行用户意图优先的快速充电，而在用户没有请求快速充电的情况下，即在电池组10处于自动充电操作模式而将充电确定控制交给机器或控制器的情况下，通过将快速充电减少至最小次数来给予延长电池组10的电池寿命以优先级。
(第二实施例)
图5和图6用于解释第二实施例，与第一实施例相比，第二实施例的特征在于不同的充电控制。图5是第二实施例中的在对电池组10充电时所进行的控制过程的流程图，而图6是车辆操作管理服务器22所管理的车辆预约表的图。此外，执行第二实施例的程序的电池组10具有与第一实施例的配置相同的配置，如图1所示，并且该电池组10具有与第一实施例相同的有益效果。
本实施例中描述的特性充电控制除了进行第一实施例的充电控制之外，还进行下述有用充电控制：该有用充电控制处理车辆的无规律使用，其中，车辆的无规律使用根据充放电历史是不可预测的。
图5中的流程图的每个步骤由电池组10的监测控制器11来执行。与图2中的程序类似，图5的程序在车辆1的电池单元14处于可充电状态时(表示其要被充电)开始。在步骤S100中，获取由车辆操作管理服务器22管理的操作预约数据。车辆操作管理服务器22是与车辆1的通信单元4通信的外部服务器(如图1所示)。所获取的操作预约数据可以是车辆1的预约时间表，该预约时间表提供了在当前充电程序完成之后的预定的时间段内车辆1的未来使用。例如，如果电池模块13在周二午后三点正在充电，那么预约时间表会示出接下来24小时期间每个时段内车辆的预约使用。
当具有电池组10的车辆1由多个用户共享时，预约时间表被作为数据来生成和管理。例如，车辆1可以由未知数量的人来分享，这些人通过预约系统来预约对车辆1的使用，而该预约系统可以通过网络、便携式终端等来访问。一个示例可以是汽车租赁系统。车辆还可以由诸如家庭成员、熟人等的一群人以先到先得的方式来分享。在任一种情况下，作为规则，当所需的时段未被占用时确保第一人对车辆的预约，而车辆的预约使用权仅可以由预约人在预约时段行使。
在步骤S110中，对所获得的预约时间表进行分析，以确定车辆1在充电程序完成后的接下来的24小时之内是否被预约用于无规律用户或无规律预约。无规律用户或规律用户对车辆1的使用由车辆操作管理服务器22提供。基于图6，“A”先生是有规律用户而“B”先生是无规律用户。“A”先生已经将车辆1预约在了星期二午后5:00至午后7:00之间(17:00-19:00)并然后再次将车辆1预约在了星期三上午6:00至上午8:00之间，而“B”先生已经将车辆预约在了周二从午后9:00至午后11:00(21:00-23:00)。
在步骤S110中，当确定有无规律用户时，程序在步骤S111中确定当前充电程序与下一次预约之间的时间的量以及电池模块13中的剩余电荷的量。基于该信息，程序在步骤S111中确定对电池模块13充电所需的时长以及实际可用于对电池模块13进行充电的时长。使用图2的步骤S30的同一分析，程序在步骤S112中确定是否需要快速充电。当不需要快速充电时，在步骤S113中进行正常充电(与图2中的步骤S32类似)。在正常充电后，程序在步骤S160中记录与充放电历史中的当前正常充电有关的数据或信息，并且更新充放电历史(与图2中的步骤S40类似)。在步骤S112中，当程序确定需要快速充电时，在步骤S114中进行快速充电(与图2的步骤S33类似)。在快速充电之后，程序在步骤S160中记录与充放电历史中的当前快速充电有关的数据或信息，并且更新充放电历史(与图2中的步骤S40类似)。
例如，根据图6中的预约时间表，监测控制器11检测“A”先生对车辆的有规律使用以及“B”先生对车辆的无规律使用。当“A”先生在午后7:00左右(19:00)归还车辆1并且车辆1处于可充电状态时，监测控制器11检测到“B”先生在午后9:00(21:00)的无规律预约。在“B”先生不在预约时间表上的规律预定期间，监测控制器11可能会以正常充电充以所需要的电量，这是因为可以从当前时刻至周三上午6:00连续地对车辆1充电，其中，周三上午6:00是根据有规律的预约安排“A”先生使用车辆的时间。然而，随着“B”先生的无规律使用或无规律预约在午后9:00(21:00)开始(这不能由充放电历史检测到而是由预约时间表来提供)，监测控制器11可以确定不能通过正常充电来充以“B”先生的预约所需的电荷量，从而改为进行快速充电。此外，当“B”先生在午后11:00左右归还车辆并且将车辆置于可充电状态时，那么，监测控制器11可以确定不能通过正常充电来充以“A”先生有规律预约在上午6:00所需的电荷量，从而进行快速充电。
在图5的步骤S110中，如果程序确定没有无规律预约，则程序在步骤S120(与图2的步骤S10类似)中访问存储介质中的充放电历史。在步骤S130中，执行对充放电历史的充放电周期的分析，以确定在下一次预测的使用之前可用的时间量以及电池模块13中剩余的电荷量(与图2的步骤S30类似)。例如，当电荷状态在充放电周期中某段时间之内从100％降至90％时，该时间段可以被确定用于车辆1的下一次计划的使用。然后，在步骤S140中，确定是否需要快速充电(与图2的步骤S30类似)。
当在步骤S140中确定需要快速充电时，在步骤S141中执行快速充电(与图5的步骤S114和图2的步骤S33类似)，并在步骤S160中将与当前快速充电相关的数据记录在充放电历史中，以更新充放电历史(与图2的步骤S40类似)。此外，当在步骤S140中确定不需要快速充电时，在步骤S150中执行正常充电(与图5的步骤S113和图2的步骤S32类似)，并在步骤S160中将与当前正常充电有关的数据写入充放电历史中，并更新充放电历史(与图2的步骤S40类似)。
在步骤S170(与图2的步骤S50类似)中，确定电池模块13的充电监测数据并将其存储在存储器15中。在步骤S180(与图2的步骤S60类似)中，电池组10通过通信单元4将电池模块13的充电监测数据、管理信息和识别ID发送至外部服务器20。
此外，在步骤S190(与图2的步骤S70类似)中，服务器20确定电池寿命预测或问题预测等并将其发送至电池组10和/或生产厂家21。然后，当前周期的充电控制结束。通过接收分析结果，使得用户或生产厂家21能够根据需要采取诸如电池替换的维护步骤，并能够确保用户或生产厂家21安全舒适地使用产品。
在充电控制的当前流程图中的各步骤中，未必需要执行步骤S190。如果发现了电池问题，即使没有步骤S190，生产厂家也将联系用户，以将问题通知给他/她以及进行所需的维护。此外，由服务器20所进行的与电池异常预测有关的分析可以被配置成一经要求则在任何时刻都能由生产厂家21使用和取回。
此外，当图6中“B”先生对车辆从每个周二21:00开始的使用变为有规律的预约时，更新车辆操作管理服务器22的预约时间表，并且“B”先生对车辆的使用被认为是有规律的预约而不是无规律的预约。
此外，当图6中“B”先生对车辆从每个周二21:00开始的使用变为有规律的预约时，通过将信息——诸如电池组10的使用条件的改变——输入到服务器20中，使得能够对电池寿命进行再计算分析。此外，根据需要，可以向用户通知电池寿命的缩短，或者可以将缩短的电池寿命的警告发送至用户。
以下解释本实施例中的电池组10的有益效果。监测控制器11与车辆操作管理服务器22通信，以接收与车辆1的未来使用相关的车辆预约时间表。然后，监测控制器11基于车辆预约时间表和充放电历史中的信息确定是否需要快速充电。以该方式，即使在无规律的车辆使用的情况下也能合适地确定对快速充电的需求，在这种情况下，对快速充电的需求是不能通过对充放电历史的分析而确定的。
综上所述，通过在步骤S111中由监测控制器11基于由外部的车辆操作管理服务器22管理的使用预约数据来执行对剩余电池量以及距离下一次使用的时间的分析，以确定是否需要快速充电。
根据该控制，如果到下一次计划的使用时刻所需的电池量可以被充到电池中，则确定进行正常充电，而如果到下一次计划的使用的时间不足以使所需的电池量充到电池中，则确定进行快速充电。以该方式，通过仅在所需要的时间内进行快速充电或者阻止不必要的快速充电，可以分别以合适的方式处理对车辆的有规律的使用和无规律的使用二者(对车辆的有规律的使用和无规律的使用二者可以或者不可以基于充放电历史来预测)。
(其它实施例)
虽然已经参照附图结合本公开的优选实施例对本公开进行了充分的描述，但是需要注意的是，对本领域技术人员来说各种变化和修改会变得明显。
例如，充放电历史最初可以不具有任何数据，并可以在电池模块10第一次充电时开始存储数据，该数据可以在每次充电和放电时都更新，或者，充放电历史可以在开始具有标准历史(即默认数据)，该历史可以在每次充电和放电时都更新。
充电站30可以不具有数据通信装备。当充电站不具有数据通信装备时，本公开的智能电池组仍然能够存储与充电和放电相关的数据。
车辆电池组可以通过不具有任何物理接触部分的设备来充电。即，可以采用充电器的充电线圈来对电池组进行无线充电。当对电池组进行无线充电时，可以将承载电池组的车辆停放在充电站的某个位置处，以使得车辆的电接收部分面向充电站中的充电器的充电线圈。
车辆电池组可用于各种车辆，只要车辆是通过电池中的电荷来驱动即可。即，例如，混合动力车辆可以由电池中的电荷来驱动，该电池是通过使用转换成电的内燃机的动力来充电。
布置在各个电池模块13中的存储器15可以存储整个电池组10的管理信息，而不是每个电池模块13的管理信息。这种配置的管理信息可以包括整个电池组10的保质期、充电条件和放电条件。
每个电池模块13可以配置成包括单个电池单元14，或者可以配置成包括许多即多个电池单元14。此外，生产厂家21可以是电池单元14的生产厂家等，或者可以是电池组10的生产厂家，或者可以是车辆1的生产厂家。
这些变化、修改以及总结的方案要理解为在如所附权利要求所限定的本公开的范围内。

Claims (5)

1.一种车辆电池组(10)，包括：
电池(14)，所述电池(14)向车辆(1)提供电能；以及
控制单元(11)，所述控制单元(11)在所述电池(14)的充放电历史中存储充电记录和放电记录，并且所述控制单元(11)基于对所述充放电历史的分析确定对所述电池(14)的充电操作；
其中，所述控制单元(11)确定所述充电操作为正常充电或快速充电，所述快速充电与所述正常充电不同，并且与所述快速充电每单位时间的充电电流相比，所述正常充电提供的每单位时间的充电电流更小。
2.根据权利要求1所述的车辆电池组(10)，其中，
所述控制单元(11)至少与车辆操作管理服务器(22)通信，所述车辆操作管理服务器(22)管理与所述车辆(1)的未来操作有关的操作预约数据；以及
所述控制单元(11)对所述充放电历史和从所述车辆操作管理服务器(22)获得的所述操作预约数据进行分析，从而确定所述充电操作。
3.根据权利要求2所述的车辆电池组(10)，其中，
所述控制单元(11)基于下述分析来确定是否需要所述快速充电：(a)根据所述操作预约数据对距离计划的下一次使用的时间的分析，以及(b)对所述电池(14)中的剩余电荷的分析。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆电池组(10)，其中，
所述控制单元(11)将充电监测数据发送到责任机构，其中，所述责任机构确定所述电池的老化程度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆电池组(10)，其中，即使在所述控制单元(11)确定不需要所述快速充电时，所述控制单元(11)在获得来自所述车辆(1)的用户的快速充电请求时也进行所述快速充电。
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