CN103180747A - 车辆控制装置和车辆控制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的控制，所述车辆包括：电池；负载；电能控制器，其对在电池与负载之间交换的电能进行控制；以及充电器，其利用车辆外的电源对电池充电，所述控制包括：在车辆的驱动控制期间，控制电能控制器以使SOC落入预定范围内；当电源连接到车辆时，控制电能控制器和充电器，以执行SOC在外部充电期间的变化量大于预定范围的宽度的扩展充电；以及通过将SOC的最大值与SOC在扩展充电期间的变化量的比值乘以扩展充电时流入电池的电流的累积值，计算完全蓄电量。

Description

车辆控制装置和车辆控制方法

技术领域

本发明涉及控制车辆，并且更具体地说，本发明涉及对车辆装备的电池进行充电和放电控制。

背景技术

最近几年，混合动力车辆和电动车辆（下面将这些统称为电动汽车）被投入实际使用。电动汽车将电池、逆变器和由逆变器驱动的马达用作电源。在这种电动汽车中，通常控制电池的充电和放电，以使表示电池的充电状态的状态量（下面简称为“SOC”）落入恒定范围内。众所周知，当在这种恒定范围内重复充电和放电时，在估计的SOC与实际SOC之间存在偏差、充电和放电能力因为所谓记忆效应而降低或由于硫化导致老化等。众所周知，通过使电池接近完全充电或者完全放电（所谓刷新）可以消除这些问题。

日本专利申请公开第2007－223462（JP-A-2007-223462）号描述了一种可靠刷新电池的技术。在JP-A-2007-223462中描述的可以连接到外部电源的混合动力车辆中的控制装置在由外部电源对电池充电之前对电池执行刷新放电，并在使电池经受刷新放电后再由外部电源对电池充电。

顺便提及，可以使用充电期间的SOC变化量和累积电流值（流入电池的电荷量）来估计电池的完全蓄电量。即，通过将SOC最大值与SOC变化量的比值（由SOC最大值/SOC变化量表示，并且是大于1的值）乘以累积电流值，可以估计对应于SOC最大值的电荷量，即，电池的完全蓄电量。

如果利用上述方法估计完全蓄电量，则当不能充分保证充电时的SOC变化量时完全蓄电量的估计精度可能恶化。即，根据电流传感器的输出，计算充电时的累积电流值；然而，电流传感器的输出包括误差。因此，当SOC变化量小时，在估计完全蓄电量时放大累积电流值的比例（＝SOC最大值/SOC变化量）增大，因此，包含在估计的完全蓄电量中的误差也被相应放大。

然而，JP-A-2007-223462未对上述问题及其解决方案做任何描述。

发明内容

本发明提供了一种在装备了利用车辆外的电源可充电的电池的车辆内，精确估计电池的完全蓄电量的控制装置和控制方法。

本发明的第一方面涉及一种用于包含：电池、负载、用于控制电池与负载之间交换的电能的电能控制器、以及用于执行利用车辆外的电源对电池充电的外部充电的充电器的车辆的控制装置。该控制装置包括：第一控制单元，在对车辆执行驱动控制时，用于控制电能控制器，以使作为电池的实际电荷量与完全蓄电量的比值的SOC落入预定范围内；第二控制单元，当电源连接到车辆时，用于控制电能控制器和充电器，以执行外部充电时的SOC的变化量大于预定范围的宽度的扩展充电；以及计算单元，通过将扩展充电时的SOC的最大值与SOC的变化量的比值乘以扩展充电时流入电池的电流的累积值，计算完全蓄电量。

在该控制装置中，当电源连接到车辆时，第二控制单元可以执行电池放电的第一放电，直到SOC降低到落入比预定范围的下限值低的第一范围内的第一SOC；在第一放电结束后，可以开始扩展充电；以及在SOC达到落入比预定范围的上限值高的第二范围内的第二SOC时，可以结束扩展充电。

在该控制装置中，第二控制单元执行在扩展充电结束后，电池放电，以使SOC落入预定范围内的第二放电。

在该控制装置中，该电池具有这样的特性，即，SOC在第一和第二范围内根据电池电压的单位变化的变化小于SOC在预定范围内根据电池电压的单位变化的电压变化，控制装置还可以包括用于检测电池的电压的电压传感器，并且计算单元可以根据开始扩展充电时电压传感器的输出计算开始扩展充电时的SOC，可以根据结束扩展充电时电压传感器的输出计算结束扩展充电时的SOC，以及可以计算所计算的两个SOC值之差作为扩展充电时SOC的变化。

在该控制装置中，第二控制单元可以建立在结束第一放电之后而在开始扩展充电之前的第一时段内没有电流流过电池的状态，并且可以建立在结束扩展充电之后而在开始第二放电之前的第二时段内没有电流流过电池的状态，该控制单元还可以包括相关存储单元，用于预存没有电流流过电池的状态下的电池电压和SOC，并且该计算单元可以将该相关性用作开始扩展充电时的SOC计算对应于电压传感器在第一时段的输出的SOC，将该相关性用作扩展充电结束时的SOC可以计算对应于电压传感器在第二时段的输出的SOC，以及可以计算SOC在扩展充电时的变化。

在该控制装置中，第二控制单元可以根据电源连接到车辆时车辆的使用历史确定是否允许执行扩展充电，当确定允许执行扩展充电时可以执行扩展充电，以及当确定不允许执行扩展充电时可以执行在SOC达到预定范围的上限值的时点结束外部充电的通常充电。

在该控制装置中，当电源连接到车辆的时间落入夜间并且已经检测到车辆停车的位置是车辆的驾驶员的家里时，第二控制单元可以确定是否允许执行扩展充电；当确定允许执行扩展充电时，可以执行扩展充电；以及当确定不允许执行扩展充电时，可以执行当SOC达到预定范围的上限值时结束外部充电的通常充电。

该控制装置还可以包括电量存储单元，用于存储计算单元计算的完全蓄电量，并且第一控制单元可以利用存储在电量存储单元内的完全蓄电量计算驱动控制时的SOC。

本发明的第二方面涉及一种用于包含：电池、负载、用于控制电池与负载之间交换的电能的电能控制器、以及用于执行利用车辆外的电源对电池充电的外部充电的充电器的车辆的控制方法。该控制方法包括：在对车辆执行驱动控制时，控制电能控制器，以使作为电池的实际电荷量与完全蓄电量的比值的SOC落入预定范围内；当电源连接到车辆时，控制电能控制器和充电器，以执行外部充电时的SOC的变化量大于预定范围的宽度的扩展充电；以及将扩展充电时的SOC的最大值与SOC的变化量的比值乘以扩展充电时流入电池的电荷量，计算完全蓄电量。

根据本发明的第一和第二方面，在装备了可以利用车辆外的电源充电的电池的车辆中，可以精确估计电池的完全蓄电量。

附图说明

下面将参考附图描述本发明典型实施例的特征、优点及其技术意义和行业意义，其中相同的参考编号表示相同的单元，并且其中：

图1是示出车辆的示意性配置的方框图；

图2是控制电路的功能方框图；

图3是示出OCV-SOC映射以及计算变化量ΔSOC2的方法的图；

图4A是示出控制电路的处理过程的流程图；

图4B是示出控制电路的处理过程的流程图；

图5是示出计算完全蓄电量FCC的处理过程的流程图；以及

图6是示出在外部充电时SOC随时间变化的图。

具体实施例

下面将参考附图详细描述本发明的实施例。请注意，在附图中，相同的附图标记表示相同或者相应的部件，并且基本上不做重复描述。

图1是示出装备了根据本发明实施例的控制装置的车辆5的示意性配置的方框图。请注意，图1所示的车辆5是混合动力车辆，然而，本发明的该方面并不局限于混合动力车辆，它可以应用于所有的电动汽车。

如图1所示，车辆5含有：电池10、系统主继电器（SMR）22和24、功率控制单元（PCU）30、马达发电机（MG）41和42、引擎50、功率分配机构60、驱动轴70、车轮80以及控制电路100。

电池10是可充电和可放电电池，并且例如被形成为使得多个诸如镍氢电池和锂离子电池的二次电池组串联。电池10输出高电压（例如，约200伏）以驱动MG41和42。

引擎50利用燃料的燃烧能输出动能。功率分配机构60连接到MG41和42以及引擎50的输出轴，并且利用MG42的输出功率和/或者引擎50的输出功率驱动驱动轴70。然后，驱动轴70使车轮80旋转。这样，车轮5被引擎50的输出功率和/或者MG42的输出功率推动。

MG41和42不仅能够用作发动机，而且能够用作电动马达。在引擎起动请求时，诸如在加速时，MG41用作用于起动引擎50的起动机。此时，利用经由PCU30从电池10提供的电功率将MG41用作电动马达进行驱动，以传动引擎50从而启动引擎50。此外，在引擎50起动之后，通过功率分配机构60传递的引擎功率输出来旋转MG41，以便能够产生电功率。

MG42被存储于电池10内的电功率和MG41产生的电功率中的至少之一驱动。MG42的驱动力传递到驱动轴70。这样，MG42协助引擎50驱动车辆5，或者仅利用其自己的驱动力来驱动车辆5。此外，在车辆5的再生制动期间，MG42被车轮的旋转力驱动，从而用作发电机。此时，MG42产生的再生电能通过PCU30传递到电池10，以对电池10充电。

SMR22和24设置在PCU30与电池10之间。SMR22和24响应来自控制电路100的控制信号S1而接通或者断开。当SMR22和24被断开（打开）时，用于对电池10充电和放电的通路被机械地中断。

PCU30响应来自控制电路100的控制信号S2在电池10与MG41和42之间执行双向电压转换和电能转换，并且使MG41和42根据相应操作命令值（通常是转矩命令值）操作。

此外，车辆5包括DC/DC转换器91和辅助装置92。DC/DC转换器91与PCU30并联连接到电池10，并且根据来自控制电路100的控制信号S3，步进地降低从电池10供给的直流电压。步进降低的电功率被提供给辅助装置92。请注意，辅助装置92例如包括诸如灯泡、刮水器、加热器、音频和空调器以及用于输出比电池10两端的电压低的电压（例如，约12V）的辅助电池等的负载。

此外，车辆5还包括连接器210、连接传感器211以及充电器200。车辆5是所谓插入式车辆，并且能够利用来自设置在车辆外部的外部电源400的电功率对电池10充电能。连接器210被配置为能够连接到外部电源400。充电器200设置在电池10与连接器210之间。根据来自控制电路100的控制信号S4，充电器200将外部电源400供给的交流电能转换为可以对电池充电的直流电能，然后，将直流电能提供给电池10。当外部电源400连接到连接器210时，连接传感器211将用于表示外部电源400连接到车辆5的信号输出到控制电路100。

此外，车辆5包括：温度传感器12、电压传感器14以及电流传感器16。温度传感器12检测电池10的温度（电池温度）Tb。

电流传感器16检测流过电池10的电流（电池电流）Ib。在下面的描述中，定义电池10放电时的电池电流Ib为正，而电池10充电时的电池电流Ib为负。

电压传感器14检测电池10两端的电压（电池电压）Vb。请注意，电池10通常具有内阻R。因为内阻R的影响，电池电压Vb根据电流是否流过电池10而变化。在下面的描述中，没有电流流过电池10的状态下的电池电压Vb被称作“电池电压OCV”或者简称为“OCV”（开路电压），而电流流过电池10的状态下的电池电压Vb被称作“电池电压CCV”或者简称为“CCV”（闭合回路电压）。此外，当不需要将电池电压OCV和CCV互相区分开时，简称为“电池电压Vb”。请注意，在理论上，在电池电压OCV与CCV之间，关系表达式CCV=OCV-Ib×R成立。

温度传感器12、电压传感器14以及电流传感器16检测的结果被传送到控制电路100。

控制电路100由包括中央处理单元（CPU）（未示出）的电子控制单元（ECU）和存储器（未示出）构成。控制电路100根据传感器检测的结果和存储器内存储的信息等执行预定处理，根据该结果产生控制信号S1至S4，以及将控制信号S1至S4分别输出到SMR22和24、PCU30、DC/DC转换器91和充电器200。请注意，引擎50由另一个ECU（未示出）控制。此外，在图1中，控制电路100被示为单个单元，相反，控制电路100可以由两个或者两个以上的分立单元形成。

图2是控制电路100的功能方框图。图2所示的功能方框可以由硬件实现，也可以由软件实现。

控制电路100包括：驱动控制单元110、外部充电控制单元120以及存储单元130和140。

当用户为了起动车辆5的装置而对起动开关（未示出）执行起动操作时，驱动控制单元110响应对用于起动车辆5的装置的起动操作使SMR22和24导通。然后，驱动控制单元110根据用户的加速操作量和车速等设置转矩请求值，并且控制PCU30的操作，以使MG41和42输出对应于转矩请求值的转矩。这样，车辆5的驱动状态被控制到符合用户意图的状态。此后，驱动控制单元110执行的控制还被称为“驱动控制”。通过驱动控制，在电池10与PCU30之间执行充电和放电。

在驱动控制期间，驱动控制单元110对电池10与PCU30之间的充电和放电进行控制，以使表示电池10的充电状态的状态量（下面还简称为“SOC”）落入从控制下限值α至控制上限值β的驱动控制范围内。请注意，在本实施例中，“SOC”是电池10的实际电荷量与完全蓄电量（FCC）的比值，并且以百分比的形式表示（0－100％）。

在每次执行起动操作时（每次行驶时），在起动操作时，驱动控制单元110获取电池电压Vb，并且利用限定Vb与SOC之间的相关性的映射等计算对应于获取的电池电压Vb的初始值SOC（0）。此外，驱动控制单元110载入存储单元140内存储的完全蓄电量FCC。

然后，在行驶时，驱动控制单元110计算电池电流Ib的累积值∫I，并且利用下面的数学表达式（1）计算驱动控制时的SOC。

SOC=SOC(0)+∫I/FCC  (1)

驱动控制单元110控制PCU30，以使得在驱动控制时用数学表达式（1）计算的SOC满足下面的数学表达式（2）。

α≤SOC≤β  (2)

请注意，将驱动控制时的SOC限定在从α到β的驱动控制范围内的原因是为了防止电池10老化。即，驱动控制时，电池10以高速率充电或者放电，并且如果在SOC<α的范围内或者在SOC>β的范围内，这样以高速率进行充电或者放电，则电池10可能老化。为了防止这种老化，驱动控制时的SOC被限制为介于从α到β的值。

接着，描述外部充电控制单元120。当外部电源400连接到连接器210时，外部充电控制单元120控制充电器200用来自外部电源400的电能对电池10充电（外部充电）。

外部充电控制单元120包括：确定单元121、第一充电单元122、第二充电单元123以及计算单元124。

确定单元121确定是否利用第二充电单元123执行扩展充电。正如下面所详细描述的，与利用第一充电单元122的正常充电相比，扩展充电从开始充电到完成充电的时间更长。因此，确定单元121按照根据车辆5的使用历史和停车情况等考虑到用户的便利性的结果，确定是否执行扩展充电。例如，当最后的多个连续过去事件表示从开始充电到下一次起动操作的时间段长于或者等于扩展充电所需的时间段时，或者当外部电源400连接到连接器210的时间在夜间并且由导航信息等确定车辆5停车的位置是家里时，确定单元121确定可以保证扩展充电所需的时间段，而不影响用户的便利性，然后，允许执行扩展充电。

当不允许进行扩展充电时，利用第一充电单元122进行通常充电。具体地说，利用第一充电单元122使SMR22和24导通来开始外部充电，并且在根据充电时的电池电压CCV计算的SOC达到控制上限值β的时刻完成外部充电。因此，经过通常充电后SOC的变化量ΔSOC1等于或者低于控制下限值α与控制上限值β之差（=|α-β|）。

另一方面，当允许进行扩展充电时，利用第二充电单元123进行扩展充电。持续进行扩展充电，直到SOC从预定充电开始值（下面称为“SOCs”）升高到预定充电结束值（下面称为“SOCe”）。在此，SOCs被设置为落入比控制下限值α低的范围内的值，而SOCe被设置为落入比控制上限值β大的范围内的值。因此，通过扩展充电后SOC的变化量ΔSOC2是SOCs与SOCe之差（=SOCe-SOCs），并且它大于经过通常充电后的变化量ΔSOC1。

下面将详细描述第二充电单元123执行的控制。在第二充电单元123使SMR22和24导通后，第二充电单元123开始充电前放电，即，在开始扩展充电之前，驱动DC/DC转换器91和/或者PCU30，以使电池10放电。然后，在由电池电压CCV计算的SOC降低到SOCs时，第二充电单元123结束充电前放电。

在结束充电前放电后的预定时间段内，第二充电单元123不对电池10充电或者放电，从而建立电池电流Ib=0的状态（可以检测电池电压OCV的状态）。

此后，第二充电单元123控制充电器200以开始扩展充电，并且当根据电池电压CCV计算的SOC达到SOCe时，结束扩展充电。

在扩展充电结束后的预定时间段内，第二充电单元123不对电池10进行充电或者放电，以建立电池电流Ib=0的状态（可以检测电池电压OCV的状态）。

此后，第二充电单元123进行充电后放电，即，DC/DC转换器91和PCU30被再一次驱动，以使电池10放电。然后，在由电池电压CCV计算的SOC降低到控制上限值β的时刻，第二充电单元123结束充电后放电。

这样，使电池10放电后，第二充电单元123开始扩展充电，直到SOC降低到SOCs（<α），而当SOC达到SOCe（>β）时，结束扩展充电。扩展充电后，第二充电单元123通过使电池10放电直到SOC达到控制上限值β准备进一步驱动控制。

接着，将描述计算单元124。在进行扩展充电时，在后面的过程中，计算单元124计算完全蓄电量FCC。

计算单元124获取在从充电前放电结束到扩展充电开始的期间（Ib=0的状态）检测的电池电压Vb，作为开始扩展充电时的电池电压OCVs，并且利用存储单元130内预存的OCV-SOC映射（用于预设OCV与SOC之间的相关性的映射，请参见图3），计算对应于所获取的OCVs的SOCso。

同样，计算单元124获取在从扩展充电结束到充电后放电开始的期间（Ib＝0的状态）检测的电池电压Vb，作为扩展充电结束时的电池电压OCVe，并且利用存储单元130内预存的OCV-SOC映射（请参见图3），计算对应于获取的OCVe的SOCeo。

在此，不根据CCV而根据OCV计算开始扩展充电时的SOC和结束扩展充电时的SOC的原因是为了提高SOC的计算精度。即，如上所述，CCV根据内阻R或者电池电流Ib变化，因此，与根据CCV计算SOC时相比，当根据OCV计算SOC时，可以提高SOC的计算精度。

此外，计算单元124计算扩展充电时电池电流Ib的累积值∫Iin。该累积值∫Iin对应于扩展充电时流入电池10的电荷量。

然后，计算单元124利用下面的数学表达式（3）计算变化量ΔSOC2。此外，计算单元124利用下面的数学表达式（4）计算完全蓄电量FCC。

ΔSOC2=SOCeo-SOCso     （3）

FCC={100/ΔSOC2}×∫Iin    （4）

即，计算单元124将SOC最大值与ΔSOC2（=100/ΔSOC2）的比值乘以累积值∫Iin，以估计对应于SOC最大值的电荷量，即，完全蓄电量FCC。

计算单元124将所求得的完全蓄电量FCC存储在存储单元140内。在每次行驶时，驱动控制单元110载入存储在存储单元140内的完全蓄电量FCC，并且利用载入的完全蓄电量FCC计算驱动控制时的SOC（请参见上面描述的数学表达式（1））。

图3是示出OCV-SOC映射和利用该OCV-SOC映射计算变化量ΔSOC2的方法的图。

存储单元130预存图3所示的OCV-SOC映射。如图3所示，OCV随着SOC的升高而升高；然而，在SOC<α的范围A内和SOC>β的范围B内，OCV的斜率（每单位SOC变化量对应的OCV变化量）大于其在α≤SOC≤β的驱动控制范围内的斜率。换句话说，在范围A和范围B内，每单位OCV变化量的SOC变化量小于其在驱动控制范围内的变化量。请注意，通过事先实验等，图3所示的OCV-SOC映射获得了电池10的OCV-SOC特性，并且预存电池10的OCV-SOC特性。

计算单元124利用OCV-SOC映射计算对应于OCVs的SOCso和对应于OCVe的SOCeo，并且计算SOCso与SOCeo之间的差值作为变化量ΔSOC2。在此，SOCso和SOCeo分别包括在每单位OCV变化量的SOC的变化量小的范围A和B内。因此，即使OCVs或者OCVe有错误，SOCso或者SOCeo的值仍接近真值。

图4A和图4B是示出实现上述控制电路100的功能的处理过程的流程图。下面描述的流程图的步骤（在下文中步骤简写为“S”）可以如上所述由硬件实现，也可以由软件实现。

在S10，控制电路100确定外部电源400是否连接到连接器210。当作出肯定确认时（S10中的“是”），该处理进入S11，然而，当作出否定确认时（S10中的“否”），该处理进入S40。

在S11，控制电路100确定是否满足允许扩展充电的条件。如上所述，考虑到根据车辆5的使用历史的用户便利性，进行上述确定。当作出肯定确定时（S11中的“是”），该处理进入S12，然而，当作出否定确定时（S11中的“否”），该处理进入S30。

在S12，控制电路100开始充电前放电。在S13，控制电路100确定根据CCV计算的SOC是否小于或者等于SOCs。当作出肯定确定时（步骤S13中的“是”），该处理进入S14，然而，当作出否定确定时（步骤S13中的“否”），该处理返回S13，以继续充电前放电。

在S14，控制电路100结束充电前放电。在S15，在开始扩展充电之前，控制电路100获取并存储OCVs。

在S16，控制电路100开始扩展充电。在S17，控制电路100开始计算扩展充电时电池电流Ib的累积值∫Iin。

在S18，控制电路100确定根据CCV计算的SOC是否大于或者等于SOCe。当作出肯定确定时（步骤S18中的“是”），该处理进入S19；而当作出否定确定时（步骤S18中的“否”），该处理返回S18，以继续扩展充电。

在S19，控制电路100结束扩展充电。在S20，控制电路100结束累积值∫Iin的计算并存储积累值∫Iin。在S21，在开始充电后放电之前，控制电路100获取并且存储OCVe。

在S22，控制电路100开始充电后放电。在S23，控制电路100确定根据CCV计算的SOC是否小于或者等于控制上限值β。当作出肯定确定时（S23中的“是”），该处理进入S24，而当作出否定确定时（步骤S23中的“否”），该处理返回S23，以继续充电后放电。

在S24，控制电路100结束充电后放电。在S25，控制电路100执行计算完全蓄电量FCC的处理。请注意，将参考图5描述该处理的细节。

在S30，控制电路100开始通常充电。在S31，控制电路100确定根据CCV计算的SOC是否大于或者等于控制上限值β。当作出肯定确定时（S31中的“是”），该处理进入S32；然而，当作出否定确定时（S31中的“否”），该处理返回S31，以继续通常充电。在S32，控制电路100结束通常充电。

在S40，控制电路100执行上述驱动控制。图5是示出图4B的S25的处理（用于计算完全蓄电量FCC的处理）的详细过程的流程图。

在S25a，控制电路100载入电池电压OCVs和OCVe以及在图4A和图4B的S15、S20和S21的处理中存储的累积值∫Iin。

在S25b，利用图3所示的上述OCV-SOC映射，控制电路100计算对应于电池电压OCVs的SOCso和对应于电池电压OCVeo的SOCeo。

在S25c，控制电路100利用上述数学表达式（3）计算变化量ΔSOC2。在S25d，控制电路100利用上述数学表达式（4）计算完全蓄电量FCC。在S25e，控制电路100存储所计算的完全蓄电量FCC。在后续驱动控制中载入该处理中存储的完全蓄电量FCC，并且利用其计算SOC（请参见上述数学表达式（1））。

图6示出在外部充电（扩展充电，通常充电）时SOC随时间的变化。在图6中，实线表示扩展充电时SOC随时间的变化，而点划线表示通常充电时SOC随时间的变化。

当在时间t1时外部电源400连接到连接器210时，在通常充电中，在时间t1开始充电，并且在SOC达到β的时刻t3结束充电。因此，经过通常充电的SOC变化量ΔSOC1小于或者等于驱动控制范围（=β-α）的宽度。

与此相反，在扩展充电中，在时间t1，开始充电前放电，而在SOC降低到小于α的SOCs的时刻t2结束充电前放电。此后，在经过预定时间段后开始扩展充电，并且在SOC达到大于β的SOCe的时刻t4结束扩展充电。此后，在经过预定时间段后开始充电后放电，并且在SOC降低到β的时刻t5结束充电后放电。这样，充电前放电、扩展充电和充电后放电的一系列控制结束。

在本实施例中，如上面描述的数学表达式（4）所示，利用FCC={100/ΔSOC2}×∫Iin计算完全蓄电量FCC。

当利用上述方法计算完全蓄电量FCC时，需要充分保证ΔSOC2。即，通过累积电流传感器16的输出来计算∫Iin，因此，∫Iin含有电流传感器16的误差的影响。此外，利用电压传感器14的输出来计算ΔSOC2，因此，ΔSOC2含有电压传感器14的误差的影响。因此，当ΔSOC2较小时，计算FCC时的∫Iin的放大率（=100/ΔSOC2）升高，并且FFC中包含的误差也因此被放大。

考虑到这些问题，在本实施例中，与通常充电时相比，变化量ΔSOC2增大，从而改善FCC的计算精度。

例如，在∫Iin含有±5％误差的情况下，如果ΔSOC2被设置为50％（通常充电时的电平值），则FCC中含有的误差是±5％×(100%/50%)=±10%；然而，通过将ΔSOC2增大至80％，FCC中含有的误差可以是±5％×(100%/80%)=±6.25%，因此，可以减小FCC中包含的误差。

此外，在本实施例中，将每单位OCV变化量对应的SOC变化量较小的范围A和B（请参见图3）用于计算扩展充电开始时的SOCso和扩展充电结束时的SOCeo。因此，即使电压传感器14的误差包含在OCVs或者OCVe中，因为该误差导致的SOCso或者SOCeo的误差也可以被抑制到非常小的值。这样，ΔSOC2的计算精度提高了，因此FCC的计算精度得到改善。

这样，通过计算SOC变化量增大的扩展充电时的完全蓄电量FCC，可以精确计算完全蓄电量FCC。存储在扩展充电时按这样精确计算的FCC，并且利用驱动控制时存储的完全蓄电量FCC计算SOC（参见数学表达式（1））。因此，可以精确计算驱动控制时的SOC。

上述实施例仅是举例说明性的而非限定性的。本发明的范围由所附权利要求书而非由上面的描述限定。本发明的范围意在包括包含在所附权利要求及其等同的范围内的所有修改。

Claims (9)

1.一种用于车辆的控制装置，所述车辆包括：电池；负载；电能控制器，其对在所述电池与所述负载之间交换的电能进行控制；以及充电器，其执行利用所述车辆外的电源对所述电池充电的外部充电，所述控制装置包括：

第一控制单元，在所述车辆的驱动控制期间，所述第一控制单元控制所述电能控制器以使得作为所述电池的实际电荷量与完全蓄电量的比值的SOC落入预定范围内；

第二控制单元，当所述电源连接到所述车辆时，所述第二控制单元控制所述电能控制器和所述充电器，以执行扩展充电，在所述扩展充电中，所述SOC在所述外部充电期间的变化量大于所述预定范围的宽度；以及

计算单元，通过将所述SOC的最大值与所述SOC在所述扩展充电期间的变化量的比值乘以在所述扩展充电期间流入所述电池的电流的累积值，计算所述完全蓄电量。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中

当所述电源连接到所述车辆时，所述第二控制单元执行对所述电池放电的第一放电，直到所述SOC降低到落入比所述预定范围的下限值低的第一范围内的第一SOC；在所述第一放电结束后，开始所述扩展充电；以及在所述SOC已达到落入比所述预定范围的上限值高的第二范围内的第二SOC时，结束所述扩展充电。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其中

所述第二控制单元执行第二放电，在所述第二放电中，在所述扩展充电结束后对所述电池放电，以使所述SOC落入所述预定范围内。

4.根据权利要求2所述的控制装置，其中

所述电池具有如下特性，该特性使得在所述第一和所述第二范围内所述SOC相对于所述电池的电压的单位变化量的变化量小于在所述预定范围内所述SOC的电压相对于所述电池的电压的单位变化量的变化量，

所述控制装置还包括电压传感器，所述电压传感器检测所述电池的电压，其中

所述计算单元根据在所述扩展充电开始时所述电压传感器的输出来计算所述扩展充电开始时的SOC，根据所述扩展充电结束时所述电压传感器的输出来计算所述扩展充电结束时的SOC，以及计算所计算的所述扩展充电开始时的SOC与所计算的所述扩展充电结束时的SOC之间的差作为所述SOC在所述扩展充电期间的变化量。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其中

所述第二控制单元建立在所述第一放电结束之后而在所述扩展充电开始之前的第一时段内没有电流流过所述电池的状态，并且建立在所述扩展充电结束之后而在所述第二放电开始之前的第二时段内没有电流流过所述电池的状态，

所述控制单元还包括对应关系存储单元，用于预存在没有电流流过所述电池的状态下的所述电池的电压和所述SOC，其中

所述计算单元使用对应关系计算与所述电压传感器在所述第一时段内的输出对应的SOC作为所述扩展充电开始时的SOC，使用所述对应关系计算与所述电压传感器在所述第二时段内的输出对应的SOC作为所述扩展充电结束时的SOC，并计算所述SOC在所述扩展充电期间的变化量。

6.根据权利要求1所述的控制装置，其中

当所述电源连接到所述车辆时，所述第二控制单元根据所述车辆的使用历史确定是否允许执行所述扩展充电，当确定允许执行所述扩展充电时执行所述扩展充电，以及当确定不允许执行所述扩展充电时，执行通常充电，在所述通常充电中在所述SOC已达到所述预定范围的上限值的时间点结束所述外部充电。

7.根据权利要求1所述的控制装置，其中

当所述电源连接到所述车辆的时间落入夜间并且已经检测到所述车辆停车的位置是所述车辆的驾驶员的家里时，所述第二控制单元确定是否允许执行所述扩展充电；当确定允许执行所述扩展充电时，执行所述扩展充电；以及当确定不允许执行所述扩展充电时，执行通常充电，在所述通常充电中在所述SOC已达到所述预定范围的上限值时结束所述外部充电。

8.根据权利要求1所述的控制装置，还包括：

电量存储单元，其存储所述计算单元计算的所述完全蓄电量，其中所述第一控制单元利用存储在所述电量存储单元内的所述完全蓄电量计算在所述驱动控制期间的所述SOC。

9.一种用于车辆的控制方法，所述车辆包括：电池；负载；电能控制器，其对在所述电池与所述负载之间交换的电能进行控制；以及充电器，其执行利用所述车辆外的电源对所述电池充电的外部充电，所述控制方法包括：

在所述车辆的驱动控制期间，控制所述电能控制器以使得作为所述电池的实际电荷量与完全蓄电量的比值的SOC落入预定范围内；

当所述电源连接到所述车辆时，控制所述电能控制器和所述充电器，以执行扩展充电，在所述扩展充电中，所述SOC在所述外部充电期间的变化量大于所述预定范围的宽度；以及

通过将所述SOC的最大值与所述SOC在所述扩展充电期间的变化量的比值乘以在所述扩展充电期间流入所述电池的电荷量，计算所述完全蓄电量。

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