CN105453381B - 电池控制系统、车辆控制系统 - Google Patents

Abstract

与电池连接而控制电池的充放电的电池控制系统具备：电流检测部，检测在电池中流过的充放电电流而测定电流值；电压检测部，检测电池的电压；温度检测部，检测电池的温度；温度历史记录部，记录由温度检测部检测到的温度的历史；以及充放电限制部，根据由温度历史记录部记录的温度的历史，限制低温状态下的充放电电流。

Description

电池控制系统、车辆控制系统

技术领域

本发明涉及电池控制系统以及车辆控制系统。

背景技术

锂离子电池等二次电池由于充放电而发热。如果由于发热而电池温度过于上升，则存在电池的输出特性降低等的恶劣影响。因此，已知推测组合多个锂离子电池而构成的电池包的内部的最大温度，并根据其推测结果进行电池包的输入输出电力的限制的装置(专利文献1)。

专利文献1：日本特开2011-222133号公报

发明内容

在锂离子电池等二次电池中，电池温度越低电池电压就越降低，与其对应地，可充放电的电流越小。因此，优选在电池温度低的低温状态下限制充放电电流，并且如果由于充放电时的发热而电池温度上升，则减轻充放电电流的限制，从而进行低温状态下的充放电限制。但是，专利文献1所述的装置是用于防止电池温度上升的装置，所以无法适当地进行上述那样的低温状态下的充放电限制。

根据本发明的第1方式，提供一种电池控制系统，与电池连接，控制电池的充放电，具备：电流检测部，检测在电池中流过的充放电电流而测定电流值；电压检测部，检测电池的电压；温度检测部，检测电池的温度；温度历史记录部，记录由温度检测部检测到的温度的历史；以及充放电限制部，根据由温度历史记录部记录的温度的历史，限制低温状态下的充放电电流。

根据本发明的第2方式，在第1方式的电池控制系统中，优选充放电限制部根据温度的历史，求出电池被持续或者断续地充放电了预定的持续时间以上时的电池的最高温度，并将最高温度与预定的阈值进行比较，判断是否要限制充放电电流。

根据本发明的第3方式，在第2方式的电池控制系统中，优选持续时间根据直至电池的温度在充放电中达到平衡的时间来设定。

根据本发明的第4方式，在第2或者第3方式的电池控制系统中，优选设定长度不同的多个种类的时间来作为持续时间，根据持续时间的长度，持续时间越长，阈值被设定越大的值。

根据本发明的第5方式，在第2至第4中的任意一个方式的电池控制系统中，优选设定第1阈值和比第1阈值低的第2阈值来作为阈值，充放电限制部在最高温度低于第1阈值的情况下，进行用于限制充放电电流的第1充放电限制，在最高温度低于第2阈值的情况下，进行用于进一步限制充放电电流的第2充放电限制。

根据本发明的第6方式，在第5方式的电池控制系统中，优选充放电限制部在进行了第1充放电限制的情况下，在之后最高温度超过第1阈值时解除第1充放电限制，在进行了第2充放电限制的情况下，即使之后最高温度超过第2阈值，也继续进行第2充放电限制。

根据本发明的第7方式，在第6方式的电池控制系统中，优选充放电限制部在从开始第2充放电限制起的经过时间或者进行了第2充放电限制的合计时间超过预定的限制解除时间时，解除第2充放电限制。

根据本发明的第8方式，在第7方式的电池控制系统中，优选电池控制系统与车辆内的通信网络连接，充放电限制部经由通信网络获取经过时间或者合计时间的信息。

根据本发明的第9方式，在第1至第8中的任意一个方式的电池控制系统中，优选还具备有效电流值计算部，该有效电流值计算部根据由电流检测部测定出的电流值，计算预定的时间窗中的有效电流值。在该电池控制系统中，温度历史记录部在由有效电流值计算部计算出的有效电流值小于预定的基准值时，不进行温度的历史的记录。

根据本发明的第10方式，提供一种车辆控制系统，具备：电池控制系统，与电池连接，控制电池的充放电；以及车辆控制部，与电池控制系统连接，电池控制系统具有：电流检测部，检测在电池中流过的充放电电流；电压检测部，检测电池的电压；温度检测部，检测电池的温度；以及温度历史记录部，记录由温度检测部检测到的温度的历史，车辆控制部根据由温度历史记录部记录的温度的历史，对电池控制系统指示低温状态下的充放电电流的限制。

根据本发明，能够适当地进行低温状态下的充放电限制。

附图说明

图1是示出包括本发明的一个实施方式的电池控制系统120的电池系统100及其周边的结构的图。

图2是示出单电池控制部121a的电路结构的图。

图3是示出电池的温度与有效电流的容许值的关系的一个例子的图。

图4是示出电池的使用循环数与劣化度的关系的一个例子的图。

图5是示出与充放电限制有关的组电池控制部150的控制块的图。

图6是用于进行充放电限制的处理的流程图。

图7是示出温度历史表格的一个例子的图。

图8是示出温度历史表格的另一例子的图。

图9是示出持续时间以及第1、第2阈值的设定值的一个例子的图。

图10是示出有效电流通过实施第1阶段以及第2阶段的充放电限制而变化的样子的一个例子的图。

(符号说明)

100：电池系统；110：组电池；111：单电池；112a、112b：单电池群；120：电池控制系统；121a、121b：单电池控制部；122：电压检测部；123：控制电路；124：信号输入输出电路；125：温度检测部；130：电流检测部；140：电压检测部；150：组电池控制部；151：有效电流值计算部；152：温度历史记录部；153：充放电限制部；160：信号通信路；170：绝缘元件；180：存储部；200：车辆控制部；300、310、320、330：继电器；400：逆变器；410：马达发电机；420：充电器

具体实施方式

以下，根据附图，说明本发明的实施方式。在以下的实施方式中，以针对构成混合动力汽车(HEV)的电源的电池系统应用了本发明的情况为例子进行说明。

另外，在以下的实施方式中，以采用了锂离子电池的情况为例子进行说明，但另外还能够使用镍氢电池、铅电池、双电层电容器、混合电容器等。另外，在以下的实施方式中，将单电池串联地连接而构成了组电池，但也可以将把单电池并联连接的结构串联连接而构成组电池，还可以将串联连接了的单电池并联连接而构成组电池。

图1是示出包括本发明的一个实施方式的电池控制系统120的电池系统100及其周边的结构的图。电池系统100经由继电器300和310与逆变器400连接。电池系统100具备组电池110和电池控制系统120。电池控制系统120具备单电池控制部121a、121b、电流检测部130、电压检测部140、组电池控制部150以及存储部180。

组电池110是将由多个单电池111分别构成的单电池群112a、112b串联地连接而构成的。单电池控制部121a以及121b与单电池群112a、112b分别连接，检测构成这些单电池群的各单电池111的电池电压(两端电压)、温度，将表示其检测结果的信号经由信号通信路160以及绝缘元件170发送到组电池控制部150。另外，作为绝缘元件170使用例如光耦合器。

电流检测部130检测在组电池110中流过的电流而测定其电流值。电压检测部140检测组电池110的两端电压、即在组电池110中串联连接的单电池111的总电压。

组电池控制部150根据从单电池控制部121a、121b发送的信号，获取各单电池111的电池电压以及温度。另外，从电流检测部130接受在组电池110中流过的电流值，从电压检测部140接受组电池110的总电压值。根据这些信息，组电池控制部150检测组电池110的状态，控制组电池110。由组电池控制部150检测组电池110的状态而得到检测的结果被发送到单电池控制部121a、121b、车辆控制部200。

组电池110是将能够进行电能的积蓄以及释放(直流电力的充放电)的多个单电池111电气地串联地连接而构成的。为了实施状态的管理/控制，针对每预定的单位数，对构成组电池110的单电池111进行分组。分组了的各单电池111被电气地串联地连接，构成单电池群112a、112b。另外，构成单电池群112的单电池111的个数，既可以在所有单电池群112中是相同的数量，也可以针对每个单电池群112使单电池111的个数不同。在本实施方式中，为了简化说明，如图1所示，将4个单电池111电气地串联连接而分别构成单电池群112a和112b，并将这些单电池群112a和112b进一步电气地串联连接，从而组电池110具备合计8个单电池111。

此处，说明组电池控制部150与单电池控制部121a以及121b之间的通信方法。单电池控制部121a以及121b依照各自监视的单电池群112a以及112b的电位从高到低的顺序而串联地连接。将从组电池控制部150发送的信号经由绝缘元件170以及信号通信路160输入到单电池控制部121a。将单电池控制部121a的输出经由信号通信路160输入到单电池控制部121b。将最下位的单电池控制部121b的输出经由绝缘元件170以及信号通信路160传送到组电池控制部150。另外，在本实施方式中，在单电池控制部121a与单电池控制部121b之间未设置绝缘元件，但也能够经由绝缘元件而在它们之间发送接收信号。

存储部180中存储有为了组电池控制部150进行组电池110的控制而所需的各种信息。例如，与各单电池111的充电状态(SOC：State Of Charge：荷电状态)有关的信息、与各单电池111的内部电阻有关的信息等储存于存储部180。

组电池控制部150使用从单电池控制部121a、121b、电流检测部130、电压检测部140以及车辆控制部200分别接受的信息、存储部180中储存的信息等，执行用于控制组电池110的各种处理、运算。例如，执行各单电池111的SOC、劣化状态(SOH：State of Health：健康状况)的运算、组电池110中可充放电的容许电力的运算、组电池110的异常状态的判定、用于控制组电池110的充放电量的运算等。然后，根据这些运算结果，将组电池110的控制所需的信息输出到单电池控制部121a、121b、车辆控制部200。另外，组电池控制部150和车辆控制部200与被称为CAN(Controller Area Network：控制器局域网)的车辆内的通信网络分别连接，能够经由此通信网络发送接收相互的信息。

车辆控制部200使用从组电池控制部150发送的信息，控制经由继电器300和310与电池系统100连接的逆变器400。在车辆行驶中，电池系统100与逆变器400连接。逆变器400使用电池系统100中积蓄在组电池110中的能量，驱动马达发电机410。

在搭载了电池系统100的车辆系统起动而行驶的情况下，在车辆控制部200的管理下，电池系统100与逆变器400连接。然后，使用组电池110中积蓄的能量，通过逆变器400驱动马达发电机410。另一方面，在再生时，通过马达发电机410的发电电力对组电池110进行充电。

如果经由继电器320、330将电池系统100连接到充电器420，则通过从充电器420供给的充电电流，组电池110被充电至满足预定的条件。通过充电而积蓄在组电池110中的能量被用于下次的车辆行驶时，并且还被用于使车辆内外的电气部件等动作。进而，根据需要，有也向以家庭用的电源为代表的外部电源释放的情况。另外，充电器420搭载于以家庭用电源或者充电架为代表的外部的电源。如果搭载了电池系统100的车辆与这些电源连接，则根据车辆控制部200发送的信息，连接电池系统100和充电器420。

图2是示出单电池控制部121a的电路结构的图。如图2所示，单电池控制部121a具备电压检测部122、控制电路123、信号输入输出电路124以及温度检测部125。另外，图1的单电池控制部121a和单电池控制部121b具有同样的电路结构。因此，在图2中，代表这些，示出了单电池控制部121a的电路结构。

电压检测部122测定各单电池111的端子间电压(两端电压)。控制电路123从电压检测部122以及温度检测部125接受测定结果，并经由信号输入输出电路124发送到组电池控制部150。另外，虽然在图2中省略了图示，但单电池控制部121a中设置有用于使伴随自己放电、消耗电流的偏差等而发生的单电池111间的电压、SOC的偏差均等化的公知的电路结构。由控制电路123控制该电路的动作。

在图2中，温度检测部125具有测定单电池群112a的温度的功能。温度检测部125针对单电池群112a的整体测定1个温度，将该温度处置为构成单电池群112a的各单电池111的温度的代表值。在组电池控制部150中，在用于检测单电池111、单电池群112a以及组电池110的状态的各种运算中，使用由温度检测部125测定的温度测定结果。此时，温度检测部125测定到的温度不仅是单电池群112a的温度，而且还被处置为单电池群112a的各单电池111的温度。进而，也可以根据由单电池控制部121a的温度检测部125测定到的单电池群112a的温度以及由单电池控制部121b的温度检测部125测定到的单电池群112b的温度，例如对这些进行平均化，从而在组电池控制部150中求出组电池110的温度。

另外，在图2中，示出了在单电池控制部121a中设置有1个温度检测部125的例子。除此以外，还能够针对每个单电池111设置温度检测部125并针对每个单电池111测定温度，组电池控制部150根据其测定结果执行各种运算。但是，在这样的情况下，温度检测部125的数量增多，相应地单电池控制部121a的结构变得复杂。或者，也可以针对组电池110的整体设置1个温度检测部125。

另外，在图2中，简易地用1个块表示了温度检测部125，但实际上，针对作为温度测定对象的单电池群112a设置温度传感器，该温度传感器将温度信息作为电压信号而输出。根据该电压信号，通过控制电路123来运算单电池群112a的温度，从而得到单电池群112a的温度测定结果。在将控制电路123运算出的温度测定结果发送到信号输入输出电路124时，信号输入输出电路124将该温度测定结果输出到单电池控制部121a之外。将用于实现该一连串的流程的功能在单电池控制部121a中安装为温度检测部125。另外，也可以在电压检测部122中进行从温度传感器输出的电压信号的测定。

接下来，说明针对组电池110的充放电限制。图3是示出一般的电池的温度与有效电流的容许值的关系的一个例子的图。如图3所示，电池的有效电流的容许值根据温度而变化。即，温度越低有效电流就越低，示出高负荷使用时的劣化曲线，所以需要将容许值设定得较低。

图4是示出电池的使用循环数与劣化度的关系的一个例子的图。如图4中虚线所示，在有效电流是容许值以下的通常使用时，伴随电池的使用循环数的增加而电池的劣化逐渐发展。另一方面，如图4中实线所示，因为在有效电流超过容许值的高负荷使用时，伴随电池的使用循环数的增加而内部电阻值临时地上升，所以看起来电池的劣化急剧发展。在这样的情况下，无法充分地发挥电池的性能。

因此，在本实施方式的电池控制系统120中，在组电池控制部150中进行用于防止低温状态下的组电池110的性能劣化的充放电限制。以下，详细说明该充放电限制。

图5是示出与充放电限制有关的组电池控制部150的控制块的图。在组电池控制部150中，作为用于进行组电池110的充放电限制的结构，在功能上具有有效电流值计算部151、温度历史记录部152以及充放电限制部153的各控制块。

对有效电流值计算部151输入由电流检测部130测定到的组电池110的充放电电流的电流值。有效电流值计算部151根据输入了的电流值，计算在组电池110中流过的充放电电流的有效电流值。关于该有效电流值的计算方法的详情，在后面说明。由有效电流值计算部151计算出的有效电流值被输出到温度历史记录部152。

对温度历史记录部152输入由温度检测部125检测到的组电池110的温度。如果由有效电流值计算部151计算出的有效电流值为预定值以上，则温度历史记录部152针对每预定时间记录所输入的温度的历史。另外，如果有效电流值小于预定值，则在温度历史记录部152中不进行温度历史的记录。由温度历史记录部152记录了的温度的历史被输出到充放电限制部153。

另外，在温度历史记录部152中，也可以不管有效电流值是否为预定值以上，而始终记录温度历史。在该情况下，也可以在组电池控制部150中不设置有效电流值计算部151。

充放电限制部153根据温度历史记录部152中记录的温度的历史，求出预定的持续时间的组电池110的最高温度，根据该最高温度，判断是否应限制组电池110的充放电电流。然后，在判断为应限制充放电电流的情况下，决定与限制之后的充放电电流对应的容许电力的值，并输出到单电池控制部121a、121b、车辆控制部200。由此，进行针对组电池110的充放电限制，限制充放电电流。

通过以上说明的那样的控制块，组电池控制部150能够针对组电池110进行低温状态下的两个阶段的充放电限制。具体而言，作为第1阶段的充放电限制，将组电池110的最高温度与预定的第1阈值进行比较，在比第1阈值低的情况下，进行充放电限制。另外，作为第2阶段的充放电限制，将组电池110的最高温度与比第1阈值低的预定的第2阈值进行比较，在比第2阈值低的情况下，进行进一步的充放电限制。

图6是用于进行上述的充放电限制的处理的流程图。在组电池控制部150中，针对每个预定的处理周期，执行该流程图所示的处理。

在步骤S11中，组电池控制部150判定是否从开始组电池110的充放电起或者从上次记录温度历史起经过了30分钟。如果经过了30分钟则进入到步骤S12，如果未经过30分钟则结束图6的流程图的处理。另外，此处以按照30分钟间隔记录温度历史的情况为例子，但记录温度历史的时间间隔不限于30分钟，也可以是例如10分钟、1小时。在组电池控制部150中，根据记录温度历史的时间间隔，进行步骤S11的判定。

在步骤S12中，组电池控制部150获取来自电流检测部130的电流测定值。此处，分别获取从电流检测部130按照预定的采样间隔输出的电流测定值并存储。

在步骤S13中，组电池控制部150根据在步骤S12中获取的电流测定值，通过有效电流值计算部151计算预定的时间窗中的有效电流值。此处，使例如时间窗的长度为步骤S11的判定中使用的30分钟，求出在最近的30分钟中针对每预定的采样间隔获取到的各电流测定值的均方值，计算该均方值的平方根，从而能够计算有效电流值。另外，在步骤S13中计算有效电流值的时间窗的长度也可以是这以外的长度。

在步骤S14中，组电池控制部150通过温度历史记录部152比较步骤S13中计算出的有效电流值和预定的基准值。此处，例如将基准值设为10A，判断有效电流值是否大于10A。其结果，如果有效电流值大于基准值(10A)，则进入到步骤S15，如果小于基准值，则结束图6的流程图的处理。

在步骤S15中，组电池控制部150通过温度历史记录部152测定组电池110的温度。此处，通过获取从温度检测部125输出的温度检测的结果，进行组电池110的温度测定。

在步骤S16中，组电池控制部150通过温度历史记录部152将步骤S15中测定出的组电池110的温度作为当前(最新)的温度历史，记录温度历史。例如，在温度历史记录部152中使温度历史表格化而记录的情况下，在该温度历史表格的相应的栏中新记录步骤S15的温度测定结果，更新温度历史表格的内容。由此，能够在步骤S16中进行温度历史的记录。

图7是示出温度历史记录部152中记录的温度历史表格的一个例子的图。在该图7中，示出了按照30分钟间隔连续地记录有从当前(最新)到2小时之前的组电池110的温度历史的温度历史表格的例子。

温度历史记录部152在车辆系统是动作状态、组电池110被持续地充放电时，能够使用图7例示那样的温度历史表格，针对每个预定时间，记录组电池110的温度历史。另外，在使用了图7的温度历史表格的情况下，如果车辆系统成为动作停止状态、组电池110的充放电停止了，则温度历史记录部152优选将此前记录在温度历史记录部152中的温度历史表格的内容删除。在该情况下，在接下来开始了组电池110的充放电时，优选使用新的温度历史表格，再次开始组电池110的温度历史的记录。

图8是示出温度历史记录部152中记录了的温度历史表格的另一例子的图。在该图8中，示出了按照30分钟间隔断续地记录了从当前(最新)到3小时前的组电池110的温度历史的温度历史表格的例子。另外，在图8中，在表示1小时前的温度历史的栏以及表示2小时前的温度历史的栏中，为了表示组电池110是非充放电状态，记录了表示无效值的“×”。

温度历史记录部152在车辆系统反复动作状态和非动作状态、组电池110被断续地充放电时，能够使用图8例示那样的温度历史表格，针对每预定时间记录组电池110的温度历史。另外，在使用了图8的温度历史表格的情况下，即使车辆系统成为动作停止状态、组电池110的充放电被停止，温度历史记录部152也优选仍旧继续记录温度历史。在该情况下，优选在组电池110是非充放电状态时的温度历史中，如上所述地记录无效值。

返回到图6，在步骤S17中，组电池控制部150通过充放电限制部153判定温度历史记录部152中是否将组电池110的温度历史记录了预定的持续时间以上。在将温度历史记录了预定的持续时间、例如2小时以上的情况下，进入到步骤S18，在未记录的情况下，结束图6的流程图的处理。优选根据直至组电池110的温度在充放电中达到平衡的时间，来设定该持续时间。

另外，在通过使用上述图8那样的温度历史表格，在组电池110的非充放电期间也持续记录了温度历史的情况下，优选去除该非充放电期间而进行步骤S17中的持续时间的判定。具体而言，在图8的温度历史表格中，在1小时前以及2小时前的温度历史的栏中分别记录了表示无效值的“×”。因此，能够处置为在步骤S17的判定中，跳过这些栏，在图8的温度历史表格中记录与2小时量相当的温度历史。

在步骤S18中，组电池控制部150根据温度历史记录部152中记录的组电池110的温度历史，通过充放电限制部153求出上述持续时间内的组电池110的最高温度。此处，通过在比当前早持续时间的时间点至当前所记录的温度历史中选择最高的温度，能够求出持续时间内的组电池110的最高温度。

例如，在如上所述地将持续时间设为2小时的情况下，在图7的温度历史表格中，从在从2小时前至当前的期间连续地记录的2小时量、合计5个温度历史中选择最高温度。在该情况下，当前的温度(-9℃)最高。因此，在步骤S18中，组电池110的最高温度被求出为是-9℃。

另一方面，在图8的温度历史表格中，除了无效值的部分以外，从在从3小时前至当前的期间断续地记录的2小时量、合计5个温度历史中选择最高温度。即使在该情况下，也与图7的情况同样地，当前的温度(-9℃)最高。因此，在步骤S18中，组电池110的最高温度被求出为是-9℃。

如以上说明，能够根据由温度历史记录部152记录的组电池110的温度历史，在充放电限制部153中，求出组电池110被持续或者断续地充放电了预定的持续时间以上时的组电池110的最高温度。

在步骤S19中，组电池控制部150通过充放电限制部153将步骤S18中求出的组电池110的最高温度与预定的第1阈值进行比较。其结果，如果最高温度比第1阈值低，则进入到步骤S20，如果是第1阈值以上，则结束图6的流程图的处理。

在步骤S20中，组电池控制部150通过充放电限制部153将步骤S18中求出的组电池110的最高温度与预定的第2阈值进行比较。对该第2阈值设定比步骤S19的判定中所使用的第1阈值低的值。其结果，如果最高温度是第2阈值以上，则进入到步骤S21，如果比第2阈值低，则进入到步骤S22。

另外，优选根据在步骤S17的判定中所使用的持续时间的长度，分别设定以上说明的步骤S19、S20的各判定中的第1、第2阈值。图9是示出持续时间以及第1、第2阈值的设定值的一个例子的图。如图9所示，在持续时间是2小时的情况下，作为第1阈值以及第2阈值，分别设定例如5℃、-5℃。相对于此，随着持续时间的设定值增长为4小时、8小时，第1阈值的设定值依次增大为15℃、25℃，第2阈值的设定值依次增大为0℃、5℃。另外，这些设定值仅为一个例子，所以实际的设定值不限于此。

在步骤S21中，组电池控制部150通过充放电限制部153实施针对组电池110的第1阶段的充放电限制。具体而言，根据图3所示那样的温度与有效电流的容许值的关系，决定与限制后的充放电电流对应的容许电力值，将该值输出到单电池控制部121a、121b、车辆控制部200，从而控制为充放电时的组电池110的输入输出电力成为容许电力以下。如果执行了步骤S21，则组电池控制部150结束图6的流程图的处理。

在步骤S22中，组电池控制部150通过充放电限制部153实施针对组电池110的第2阶段的充放电限制。具体而言，与上述步骤S21同样地，决定与限制后的充放电电流对应的容许电力值，将该值输出到单电池控制部121a、121b、车辆控制部200，从而控制为充放电时的组电池110的输入输出电力成为容许电力以下。另外，此时，作为限制后的充放电电流，优选设为比步骤S21中的限制后的充放电电流低的值。如果执行了步骤S22，则组电池控制部150结束图6的流程图的处理。

通过在组电池控制部150中执行以上说明的那样的处理，能够针对组电池110进行低温状态下的两个阶段的充放电限制。

图10是示出有效电流通过实施第1阶段以及第2阶段的充放电限制而变化的样子的一个例子的图。如图10所示可知，在直至不进行充放电限制而通常使用组电池110的时刻Ta为止的期间，有效电流比较高，但在时刻Ta实施了第1阶段的充放电限制时，之后有效电流被抑制为低的等级。进而，可知在之后的时刻Tb实施了第2阶段的充放电限制时，之后有效电流被抑制为更低的等级。

另外，在通过步骤S21实施了第1阶段的充放电限制的情况下，通过在下次以后的处理中步骤S19的判定结果成为否定判定，解除充放电限制。

另一方面，在通过步骤S22实施了第2阶段的充放电限制的情况下，即使在下次以后的处理中步骤S19、步骤S20的判定结果成为否定判定，也与第1阶段的充放电限制的情况不同，不解除充放电限制。在该情况下，优选计算从步骤S22中开始充放电限制起的经过时间，在其经过时间超过预定的限制解除时间时，解除在步骤S22中开始的针对组电池110的充放电限制。具体而言，通过将在步骤S22中开始充放电限制之前的容许电力值输出到单电池控制部121a、121b、车辆控制部200，控制为使针对充放电时的组电池110的输入输出电力的容许电力恢复成原来的状态即可。

另外，在上述处理中，能够使用例如内置在组电池控制部150中的定时器，计算从开始充放电限制起的经过时间。或者，也可以通过经由上述CAN的通信，从图1的车辆控制部200获取从开始充放电限制起的经过时间的信息，根据该信息计算经过时间。另外，在开始充放电限制之后车辆系统停止、电池控制系统120是非动作状态的情况下，优选将该期间也包括在内来计算经过时间。

根据以上说明的本发明的一个实施方式，起到以下的作用效果。

(1)电池控制系统120与组电池110连接，控制组电池110的充放电。该电池控制系统120具备：电流检测部130，检测在组电池110中流过的电流而测定电流值；电压检测部140，检测组电池110的电压；温度检测部125，检测组电池110的温度；以及组电池控制部150。组电池控制部150在功能上具有：温度历史记录部152，记录由温度检测部125检测到的温度的历史；以及充放电限制部153，根据由温度历史记录部152记录的温度的历史，限制低温状态下的充放电电流。由此，能够适当地进行低温状态下的充放电限制。

(2)充放电限制部153根据在步骤S16中由温度历史记录部152记录的温度的历史，求出组电池110被持续或者断续地充放电了预定的持续时间以上时的组电池110的最高温度(步骤S17、S18)，将该最高温度与预定的阈值进行比较(步骤S19、S20)。这样，判断是否要限制充放电电流，所以能够在适合的状况下进行低温状态下的充放电限制。

(3)上述持续时间能够根据直至组电池110的温度在充放电中达到平衡的时间来设定。由此，能够正确地求出在低温状态下对组电池110进行了充放电时的最高温度。

(4)另外，还能够如图9所示，设定长度不同的多个种类的时间来作为上述持续时间。在该情况下，关于步骤S19、S20的判定中使用的阈值，根据持续时间的长度，持续时间越长被设定越大的值。由此，能够根据组电池110被持续或者断续地充放电了的时间而使用最佳的阈值，判断是否要限制充放电电流。

(5)在充放电限制部153中，设定用于在步骤S19的判定中使用的第1阈值，并且设定比该第1阈值低的、用于在步骤S20的判定中使用的第2阈值。充放电限制部153在最高温度低于第1阈值的情况下，进行用于限制充放电电流的第1充放电限制(步骤S21)，在最高温度低于第2阈值的情况下，进行用于进一步限制充放电电流的第2充放电限制(步骤S22)。这样，针对组电池110进行两个阶段的充放电限制，所以能够可靠地防止低温状态下的组电池110的性能劣化。

(6)充放电限制部153在步骤S21中进行了第1充放电限制的情况下，在之后最高温度超过了第1阈值时，解除第1充放电限制。另一方面，在步骤S22中进行了第2充放电限制的情况下，即使之后最高温度超过第2阈值，仍继续进行第2充放电限制。由此，在进行了第2充放电限制的情况下，通过继续进行该第2充放电限制，能够更可靠地防止低温状态下的组电池110的性能劣化。

(7)充放电限制部153在从开始第2充放电限制起的经过时间超过预定的限制解除时间时，解除第2充放电限制。由此，在进行了第2充放电限制的情况下，能够在适合的定时解除该第2充放电限制而恢复成原来的状态。

(8)电池控制系统120与作为车辆内的通信网络的CAN连接。充放电限制部153还能够经由该CAN获取经过时间的信息。由此，即使电池控制系统120未具有定时器功能，也能够在适合的定时解除第2充放电限制。

(9)组电池控制部150在功能上还具有根据由电流检测部130测定出的电流值，计算预定的时间窗中的有效电流值的有效电流值计算部151。温度历史记录部152判定由有效电流值计算部151计算出的有效电流值是否小于预定的基准值(步骤S14)，在有效电流值小于基准值时，不进行温度的历史的记录。由此，在由于组电池110的充放电电流少而无低温状态下的性能劣化的担心那样的情况下，能够省略不需要的温度历史的记录。

另外，也可以在车辆控制部200中实现图5所示的与充放电限制有关的组电池控制部150的控制块的一部分或者全部。例如，用组电池控制部150实现有效电流值计算部151以及温度历史记录部152，用车辆控制部200实现充放电限制部153。在该情况下，组电池控制部150将记录在温度历史记录部152中的组电池110的温度历史的信息发送到车辆控制部200。车辆控制部200根据从组电池控制部150发送的温度历史的信息，判定是否通过充放电限制部153进行低温状态下的第1充放电限制、第2充放电限制，根据其判定结果，对电池控制系统120指示这些充放电限制。这样，也能够起到上述那样的作用效果。

另外，在以上说明了的实施方式中，为了判定是否要记录温度历史而与有效电流值比较的基准值、记录温度历史的时间间隔、求出最高温度的持续时间的长度等是一个例子，也可以设为其它值。另外，在上述实施方式中，计算从开始第2阶段的充放电限制起的经过时间，并将该经过时间与限制解除时间进行比较，从而判定是否要解除第2阶段的充放电限制，但也可以计算进行了第2阶段的充放电限制的合计时间，并将该合计时间与限制解除时间进行比较，从而判定是否要解除第2阶段的充放电限制。在该情况下，在开始充放电限制之后车辆系统停止、电池控制系统120是非动作状态的情况下，优选去掉该期间而计算合计时间。

本发明当然不限于上述的实施方式、变形例，能够在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。

另外，既能够将上述的各结构、各功能的全部或者一部分实现为例如使用了集成电路等的硬件，也能够实现为由处理器执行的程序、软件。能够将用于实现各功能的程序、表格等信息储存到存储器、硬盘等存储装置、IC卡、DVD等存储介质。

在此，作为引用文而引入以下的优先权基础申请的公开内容。

日本专利申请2013年第166800号(2013年8月9日申请)

Claims (9)

1.一种电池控制系统，与电池连接，控制所述电池的充放电，其特征在于，具备：

电流检测部，检测在所述电池中流过的充放电电流而测定电流值；

电压检测部，检测所述电池的电压；

温度检测部，检测所述电池的温度；

温度历史记录部，记录由所述温度检测部检测到的温度的历史；以及

充放电限制部，根据由所述温度历史记录部记录的温度的历史，限制低温状态下的所述充放电电流，

所述充放电限制部根据所述温度的历史，求出所述电池被持续或者断续地充放电了预定的持续时间以上时的所述电池的最高温度，并将所述最高温度与预定的阈值进行比较，判断是否要限制所述充放电电流。

2.根据权利要求1所述的电池控制系统，其特征在于，

所述持续时间是根据直至所述电池的温度在充放电中达到平衡的时间而设定的。

3.根据权利要求1或者2所述的电池控制系统，其特征在于，

作为所述持续时间，设定长度不同的多个种类的时间，

根据所述持续时间的长度，所述持续时间越长，所述阈值被设定越大的值。

4.根据权利要求1或者2所述的电池控制系统，其特征在于，

作为所述阈值，设定第1阈值和比所述第1阈值低的第2阈值，

所述充放电限制部在所述最高温度低于所述第1阈值的情况下，进行用于限制所述充放电电流的第1充放电限制，在所述最高温度低于所述第2阈值的情况下，进行用于进一步限制所述充放电电流的第2充放电限制。

5.根据权利要求4所述的电池控制系统，其特征在于，

所述充放电限制部在进行了所述第1充放电限制的情况下，在之后所述最高温度超过所述第1阈值时解除所述第1充放电限制，在进行了所述第2充放电限制的情况下，即使之后所述最高温度超过所述第2阈值，也仍继续进行所述第2充放电限制。

6.根据权利要求5所述的电池控制系统，其特征在于，

所述充放电限制部在从开始所述第2充放电限制起的经过时间或者进行了所述第2充放电限制的合计时间超过预定的限制解除时间时，解除所述第2充放电限制。

7.根据权利要求6所述的电池控制系统，其特征在于，

所述电池控制系统与车辆内的通信网络连接，

所述充放电限制部经由所述通信网络获取所述经过时间或者所述合计时间的信息。

8.根据权利要求1或者2所述的电池控制系统，其特征在于，

还具备有效电流值计算部，该有效电流值计算部根据由所述电流检测部测定到的电流值，计算预定的时间窗中的有效电流值，

所述温度历史记录部在由所述有效电流值计算部计算出的有效电流值小于预定的基准值时，不进行所述温度的历史的记录。

9.一种车辆控制系统，其特征在于，具备：

电池控制系统，与电池连接，控制所述电池的充放电；以及

车辆控制部，与所述电池控制系统连接，

所述电池控制系统具有：

电流检测部，检测在所述电池中流过的充放电电流；

电压检测部，检测所述电池的电压；

温度检测部，检测所述电池的温度；以及

温度历史记录部，记录由所述温度检测部检测到的温度的历史，

所述车辆控制部根据由所述温度历史记录部记录的温度的历史，求出所述电池被持续或者断续地充放电了预定的持续时间以上时的所述电池的最高温度，并将所述最高温度与预定的阈值进行比较，判断是否要限制所述充放电电流，对所述电池控制系统指示低温状态下的所述充放电电流的限制。