CN107408826B - 电池控制装置以及车辆系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可高精度求出充放电电流的电池控制装置。电池控制装置(120)具备计算实际测量的闭路电压(CCV)减去运算求出的开路电压(OCV)的电压差(dV)，设定电压差(dV)的绝对值为预定值以下，且开路电压(OCV)的差的绝对值为预定值以下的第一以及第二时间点的时间点设定部(153)。电池控制装置(120)还具备：求出在从第一时间点到第二时间点的期间在单电池(111)中流通的电流的时间累计量即电流累计量(∫I(t))的电流累计量计算部(154)；基于电流累计量、从第一时间点到第二时间点的时间，计算电流检测部输出的检测信号中包含的电流误差，将电流误差作为电流修正量的电流修正量计算部(156)；使用电流修正量来进行检测信号的修正的电流修正部(131)。

Description

电池控制装置以及车辆系统
技术领域
本发明涉及一种电池控制装置以及装载了该电池控制装置的车辆系统。
背景技术
在电池控制装置中，例如像专利文献1记载的那样设置了用于读取电池的充放电电流的电流检测部。一般来说，在电流检测部的检测值中包含电流的读取误差，该读取误差成为充放电电流的时间累计值所具有的时间累计误差。
作为求出并修正该时间累计误差的方法，具有以下方法。在通过进行充放电而获得的电池状态中，选择SOC相等的两个时间点。求出该两个时间点之间的充放电电流的时间累计值。因为SOC相等，所以如果没有电流检测部的读取误差，则上述的充放电电流的时间累计值为零。如果具有电流检测部的读取误差，则上述充放电电流的时间累计值不为零。并且，该不为零的时间累计值是充放电电流的时间累计值具有的时间累计误差。该时间累计误差是对电流检测部的读取误差进行时间累积而得到的。通过将上述的时间累计误差除以上述两个时间点之间的时间来求出电流的读取误差。将求出的电流检测部的读取误差作为电流修正量，如果从电流检测部的读取值减去该电流修正量，则获得无误差的充放电电流值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-203854号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在求出上述的修正值的方法中，如上所述，需要求出SOC相等的两个时间点，因此会有SOC相等的准确性的问题。
解决课题的手段
(1)本发明的优选方式的电池控制装置具备：电流检测部，其检测在二次电池中流通的电流；闭路电压检测部，其检测二次电池的端子间电压来取得闭路电压；开路电压计算部，其基于闭路电压进行运算来取得开路电压；时间点设定部，其分别计算从闭路电压减去开路电压后的电压差，设定电压差的绝对值为预定值以下，且开路电压的差的绝对值为预定值以下的第一时间点以及第二时间点；电流累计量计算部，其求出从第一时间点开始到第二时间点为止的期间在二次电池中流通的电流的时间累计量即电流累计量；电流修正量计算部，其基于电流累计量、从第一时间点开始到第二时间点为止的时间，计算电流检测部输出的检测信号中包含的电流误差，并将电流误差作为电流修正量；以及电流修正部，其使用电流修正量来进行检测信号的修正。
(2)本发明的其他的优选方式的电池控制装置具备：电流检测部，其检测在二次电池中流通的电流；闭路电压检测部，其检测二次电池的端子间电压来取得闭路电压；开路电压计算部，其基于闭路电压进行运算来取得开路电压；时间点设定部，其分别计算从闭路电压减去开路电压的电压差，并设定电压差的绝对值为预定值以下的第一时间点以及第二时间点；电流累计量计算部，其求出从第一时间点开始到第二时间点为止的期间在二次电池中流通的电流的时间累计量即电流累计量；SOC差计算部，其求出第一时间点的SOC与第二时间点的SOC之间的SOC差；电流修正量计算部，其基于蓄电容量、SOC差、电流累计量、从第一时间点开始到第二时间点为止的时间，计算电流检测部输出的检测信号中包含的电流误差，并将电流误差作为电流修正量；以及电流修正部，其使用电流修正量来进行检测信号的修正。
(3)本发明的优选方式的车辆系统具备：发动机；电动发电机，其在动力运行时通过来自二次电池的电力被驱动，在再生时产生对二次电池进行充电的再生电力；本发明优选方式的电池控制装置；以及系统控制部，其至少控制发动机和电动发电机。发动机和电动发电机对驱动系统进行驱动，系统控制部具有不使用发动机而通过电动发电机来驱动驱动系统的EV行驶模式和通过发动机以及电动发电机来驱动驱动系统的HEV行驶模式。
发明的效果
通过本发明，能够高精度地求出充放电电流。
附图说明
图1表示车辆系统。
图2表示电池控制装置及其周边结构。
图3表示单电池以及单电池控制部。
图4表示二次电池的等效电路。
图5表示二次电池的充电时的端子间电压的举动。
图6表示CCV和OCV的一个例子。
图7表示第一实施方式的电池组控制部的电流修正。
图8表示第二实施方式的电池组控制部的电流修正。
图9表示电流的修正方法(其1)。
图10表示电流的修正方法(其2)。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1表示本实施方式的车辆系统500。车辆系统500是所谓的并行式的混合动力系统。车辆系统500具备驱动系统600、发动机710、发动机控制装置700、电动发电机410、逆变器400、具有电池组110以及电池控制装置120的电池系统100、输入部250、车辆系统控制部200。
输入部250是图1所示的驾驶员DR对车辆系统进行直接操作指令的部位。输入部250由油门踏板、制动踏板、方向盘、用于启动或停止车辆系统500的输入设备等构成。输入部250在从驾驶员DR输入了操作指令D1时，向车辆系统控制部200输出与操作指令D1相应的信号S1。在特别是对输入部250具有的结构中的油门踏板、制动踏板进行了输入时，输出信号S1。
车辆系统控制部200基于从输入部250输出的信号S1，控制发动机控制装置700、电池控制装置120、逆变器400等。为了该控制，车辆系统控制部200向电池控制装置120输出信号S2，向逆变器400输出信号S6、向发动机控制装置700输出信号S7。车辆系统控制部200与行驶状态等相匹配地决定电动发电机410向驱动系统600输出的动力与发动机710向驱动系统600输出的动力的分配。
电池系统100具备由二次电池即单电池111(图2)构成的电池组110、电池控制装置120。在电动发电机410的动力运行时，电池组110放电，经由逆变器400向电动发电机410供给电力。另外，在电动发电机410的再生时，使用从电动发电机410输出的电力，经由逆变器400对电池组110进行充电。电池系统100的结构的详细内容如后所述。电池控制装置120基于从电池组110输出的包含电池组110的各种信息的信号S4来进行电池组110的各种控制。
逆变器400设置在电池组110与电动发电机410之间，基于信号S6来控制在电池组110与电动发电机410之间流动的电流。
电动发电机410将来自电池组110的电能变换为机械能来输出给驱动系统600。另外，如上所述，因为车辆系统500是并行式的混合动力系统，所以电动发电机410将来自驱动系统600或发动机710的机械能变换为电能后输出到电池组110。关于从驱动系统600向电动发电机410供给机械能，举出了驾驶员DR通过踩踏输入部250的制动踏板来停止驱动系统600的时候等。关于从发动机710向电动发电机410供给机械能，举出了在电池组110的SOC低于预定范围时，进行控制使得进入预定范围的时候等。具体来说，电池控制装置120监视电池组110的SOC，如果判断为低于预定范围，则经由车辆系统控制部200控制发动机控制装置700来从发动机710向电动发电机410供给机械能。
发动机控制装置700基于来自车辆系统控制部200的信号S7，向发动机710输出信号S8来控制发动机710。
发动机710基于信号S8进行点火、吸排气、气门动作等。由此，发动机710能够得到机械能，即得到动力。将得到的动力输出到驱动系统600或电动发电机410。
驱动系统600具备未图示的车轮、驱动轴、传动轴、差动齿轮、液压制动器等。驱动系统600使用来自电动发电机410的动力以及来自发动机710的动力对驱动系统600具有的各结构进行驱动，来对车辆进行驱动控制。
此外，从输入部250向驱动系统600的操作指令D1的输入路径不只是经由发动机710和电动发电机410的路径。作为其他的输入路径，考虑从输入部向驱动系统600直接输入的路径C1，例如，从制动踏板向液压制动器的输入路径。另外，还考虑了在从输入部250向车辆系统控制部200输入了操作指令D1后，从车辆系统控制部200经由电动助力转向系统等其他的控制系统向驱动系统600直接输入的路径C2等。但是，因为与本实施方式的电池系统100无关，所以省略该说明。
图2表示具备电池控制装置120的电池系统100及其周边的结构。电池系统100经由继电器300和310与逆变器400相连接。电池系统100具备电池组110和电池控制装置120。电池控制装置120具备单电池控制部121a和121b、电流检测部130、电压检测部140、电池组控制部150、存储部180。
电池组110构成为将能够积蓄以及释放(直流电力的充放电)电能的多个单电池111电气地串联连接。构成电池组110的单电池111在执行状态的管理和控制的基础上，分组为预定的每个单位数。分组后的各单电池111电气地串联连接，构成单电池群112。本实施方式的电池组110具有多个单电池群112，即具有单电池群112a、112b。此外，构成单电池群112的单电池111的个数可以在全部的单电池群112中数量相同，也可以在每个单电池群中单电池111的个数不同。在本实施方式中，为了简化说明，如图2所示，电气地串联连接4个单电池111来分别构成单电池群112a和112b，并且进一步电气地串联连接这些单电池群112a和112b，由此使电池组100总共具备8个单电池111。
单电池控制部121a以及121b分别与单电池群112a、112b相连接，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)和温度，并经由信号通信线路160以及绝缘元件170向电池组控制部150发送表示其检测结果的信号。此外，在绝缘元件170中例如使用光电耦合器。
电流检测部130检测在电池组110中流动的电流。将该检测出的电流称为检测电流I(t)。电流检测部130具有电流修正部131。电流修正部131基于检测电流I(t)、从电池组控制部150得到的电流修正量Ieer来计算电流真值Igen。电流检测部130向电池组控制部150输出检测电流I(t)和电流真值Igen。
电压检测部140检测电池组110的两端电压，即在电池组110中串联连接的单电池111的总电压。
电池组控制部150使用分别从单电池控制部121a和121b、电流检测部130、电压检测部140以及车辆系统控制部200取得的信息、存储在存储部180的信息等，执行用于控制电池组110的各种处理和运算。例如，执行各单电池111的SOC、蓄电容量、SOHQ的运算等。在图4的说明位置说明详细内容。然后，基于这些运算结果，向单电池控制部121a和121b、车辆系统控制部200输出电池组110的控制所需要的信息。
在这里，对于电池组控制部150与单电池控制部121a以及121b之间的通信方法进行说明。对于单电池控制部121a以及121b，按照分别监视的单电池群112a以及112b的电位从高到低的顺序串联连接。将从电池组控制部150发送的信号经由绝缘元件170以及信号通信线路160输入给单电池控制部121a。将单电池控制部121a的输出经由信号通信线路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以及信号通信线路160传送到电池组控制部150。此外，在本实施方式中，虽然在单电池控制部121a与单电池控制部121b之间没有设置绝缘元件，但是也能够经由绝缘元件在它们之间收发信号。
在存储部180中存储了电池组控制部150进行电池组110的控制所需要的各种信息。例如，在存储部180中存储了与各单电池111的SOC有关的信息、与各单电池111为新品时的蓄电容量有关的信息等。这些信息的详细内容之后再进行说明，例举了内部电阻Ro、静电电容C以及内部电阻Rp等。
车辆系统控制部200使用从电池组控制部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中的电池组110所积蓄的电能来驱动电动发电机410。
在装载了电池系统100的车辆系统500启动并行驶时，在车辆系统控制部200的管理下，电池系统100与逆变器400相连接。然后，使用电池组110所积蓄的能量，通过逆变器400驱动电动发电机410。另一方面，在再生时，通过电动发电机410的发电电力对电池组110进行充电。
在电池系统100经由继电器320、330与充电器420连接时，通过从充电器420供给的充电电流，直到满足预定的条件为止对电池组110进行充电。通过充电在电池组110中积蓄的能量在下次的车辆行驶时使用，并且用于运行车辆内外的电子设备等。另外，根据需要有时向以家庭用电源为代表的外部电源放电。此外，充电器420具有在车辆中装载的车载充电器的形式，还具有在以充电站为代表的外部电源中装载的形式。在装载了电池系统100的车辆与这些电源相连接时，基于车辆系统控制部200发出的信息，将电池系统100与充电器420相连接。
图3表示单电池控制部121a的电路结构。如图3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。此外，图2的单电池控制部121a和单电池控制部121b具有相同的电路结构。因此，在图3中表示单电池控制部121a的电路结构来代表它们。
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取得测定结果，并经由信号输入输出电路124发送到电池组控制部150。此外，虽然在图3中省略了图示，但是在单电池控制部121a中设置了用于使伴随自身放电或消耗电流的偏差等而产生的单电池111间的电压或SOC的偏差均等化的众所周知的电路结构。该电路的动作通过控制电路123来控制。
在图3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针对整个单电池群112a测定一个温度，将该温度作为构成单电池群112a的各单电池111的温度的代表值来进行处理。在电池组控制部150中，在用于检测单电池111、单电池群112a以及电池组110的状态的各种运算中使用温度检测部125的温度测定结果。此时，温度检测部125测定出的温度不仅作为单电池群112a的温度被进行处理，而且还作为单电池群112a的各单电池111的温度被进行处理。并且，还可以基于由单电池控制部121a的温度测定部125测定出的单电池群112a的温度、由单电池控制部121b的温度检测部125测定出的单电池群112b的温度，例如通过使它们平均化来在电池组控制部150中求出电池组110的温度。
此外，在图3中，表示了在单电池控制部121a中设置了一个温度检测部125的例子。除此之外，也能够针对每个单电池111设置温度检测部125来对每个单电池111测定温度，并由电池组控制部150基于其测定结果执行各种运算。或者，也可以针对整个电池组110设置一个温度检测部125。
此外，在图3中简易地通过一个方框来表示温度检测部125，但实际上，针对作为温度检测对象的单电池群112a设置了温度传感器，该温度传感器将温度信息作为电压信号进行输出。通过由控制电路123基于该电压信号运算单电池群112a的温度，得到单电池群112a的温度测定结果。当向信号输入输出电路124发送了控制电路123运算出的温度测定结果时，信号输入输出电路124向单电池控制部121a的外部输出该温度测定结果。将用于实现该一连串的流程的功能作为温度检测部125安装在单电池控制部121a中。此外，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。
在这里，使用图4～图6来说明在本实施方式中构成电池组110的各单电池111的端子间电压V、闭路电压(CCV)、开路电压(OCV)的关系。
图4示意性地表示单电池111的闭路电压(CCV)的结构。闭路电压(CCV)由开路电压(OCV)、电压Vo、电压Vp构成。开路电压(OCV)由单电池111的电动势E而产生。电压Vo由单电池111的内部电阻R0而产生。电压Vp由单电池111的静电电容C以及内部电阻Rp等而产生。在图4中，作为一个例子，通过静电电容C和内部电阻Rp的并联电路表示了产生电压Vp的结构。
图5(a)表示对单电池111进行了充电时的单电池111的端子间电压V。图5(b)表示充电电流I。
在图5中，端子间电压V在时刻t1以前未进行充放电，且电压稳定。此时，端子间电压V与OCV相等。另外，电压V0和电压Vp为零。因此，OCV与CCV相等。
在图5中，从时刻t1开始到时刻t2为止的期间为充电期间。在该充电期间的最初时间点即时刻t1，电流I开始流动，与此相伴产生电压Vo(＝I·R)。电压Vp在充电期间中缓缓增加。图5(a)的图示右侧的CCV表示充电期间结束紧前的CCV。
在时刻t2充电电流I成为零充电结束。与此相伴，在时刻t2电压Vo(＝I·R)变为零。在时刻t2以后，OCV和电压Vp构成CCV。因为在时刻t2以后不会发生充电或放电，所以电压Vp衰减在时刻t3基本变为零。
就这样，端子间电压V在充电期间以及在充电后经过一定期间(图5所示的t2～t3)逐渐稳定，变得与OCV相等。此外，在图5中表示了充电时的例子，但是放电也一样。一般来说，因为基本无休地进行充电或放电，所以能够根据端子间电压检测CCV，但是无法检测OCV。因此，对于OCV，将图4、图5所示的关系变为算式，即根据
OCV＝CCV－Vo－Vp (1)
进行计算。在根据式(1)计算OCV时，需要内部电阻Ro、静电电容C、内部电阻Rp、CCV、电流I的信息。之后通过图7的说明来叙述该计算的详细内容。
图6表示随着充电或放电而变化的OCV和CCV的举动。根据图6能够理解OCV与CCV几乎不一致。
图7是表示在电池组控制部150中计算二次电池的蓄电容量等各种参数的工序的功能框图。电池组控制部150具备OCV计算部151、电压差计算部152、时间点设定部153、电流累计量计算部154、电流修正量计算部156。
电池组控制部150从电流检测部130取得在电池组110流通的电流，即作为各单电池111的充电/放电电流(充放电电流)的检测电流I(t)的信息。
电池组控制部150从电压检测部122取得各单电池111的端子间电压的信息。如上所述，各单电池的端子间电压与CCV相等，但一般与OCV不相等。因此，在电池组控制部150中，如图示左侧所示，将电压V(t)作为CCV进行处理。
此外，虽然未图示，但是电池组控制部150的各结构能够根据需要与存储部180和单电池控制部121a、121b等进行通信来取得需要的信息。
OCV计算部151基于作为CCV而处理的电压V(t)、检测电流I(t)、内部电阻Ro、静电电容C、内部电阻Rp以及上述的式(1)，即
OCV＝CCV－Vo－Vp (1)
来计算OCV，并将其输出到电压差计算部152、时间点设定部153。虽然未图示，但是OCV计算部151与存储部180进行通信来取得内部电阻Ro、静电电容C以及内部电阻Rp的信息。
电压差计算部152从作为CCV来处理的电压V(t)减去由OCV计算部151计算出的OCV来计算电压差(CCV－OCV)，并输出到时间点设定部153。此外，在此之后将电压差(CCV－OCV)记载为电压差dV。
时间点设定部153设定满足“电压差dV基本相互相等，且OCV基本相互相等”这样的条件的两个时间点。
将该基准称为基准1。时间点设定部153向电流累计量计算部154和电流修正量计算部156输出所设定的时间点的信息。此外，时间点设定部153还能够根据后述的基准得到温度T(t)的信息。
对于如上所述设定的两点的OCV相互相等的理由进行说明。为了以下的说明，将第一时间点的CCV定义为CCVa，将第一时间点的dV定义为dVa，将第二时间点的CCV定义为CCVb，将第二时间点的dV定义为dVb。
电池的等效电路式：当设为在OCV＝CC－I·R－Vp中各项目包含误差err时，
第一时间点：OCVa＝CCVa+Verr－(Ia+Ia_err)+(Ra+Ra_err)－(Vpa+Vpa_err)
第二时间点：OCVb＝CCVb+Verr－(Ib+Ib_err)+(Rb+Rb_err)－(Vpb+Vpb_err)
第一时间点和第二时间点为“CCV与OCV的差dV基本相等的两点”。当把CCV和OCV的差设为dVa＝dVb＝X时，
第一时间点的dVa＝CCVa－OCVa＝Verr+(Ia+Ia_err)+(Ra+Ra_err)+(Vpa+Vpa_err)＝X
第二时间点的dVb＝CCVb－OCVb＝Verr+(Ib+Ib_err)+(Rb+Rb_err)+(Vpb+Vpb_err)＝X
∴OCVa＝CCVa－dVa＝CCVa－X
OCVb＝CCVb－dVb＝CCVb－X
ΔSOC＝f(OCVb)－f(OCVa)
＝f(CCVb－X)－f(CCVa－X)
当设为函数f能够通过f(y)＝Ay+B所表示的一次函数进行近似时，成为
ΔSOC≈A(CCVb－X)+B－A(CCVa－X)－B
＝A(CCVa－CCVb)
能够抵消误差成分，获得高精度的ΔSOC。
由于ΔSOC为高精度，因此当设为ΔSOC＝0时，能够设定OCV相等的两点。
通过以上，能够提高满足基准1，即“电压差dV基本相互相等，且OCV基本相互相等”这样的条件的时间点的OCV相等的精度。此外，除了基准1以外，还可以包含如下所示的基准2～6来作为时间点设定部153设定时间点的基准。
<基准2：设定第一时间点和第二时间点的电流举动类似的组合>
在OCV计算部151中，使用单电池111的内部电阻Ro、Rp等。电池的内部电阻根据温度等条件而发生变化，还根据电流的大小和极性进行变化。即，内部电阻包含的误差也根据电流的大小和极性发生变化。如果即便考虑到符号为止一对时间点的电流值为基本相等的电流值，则各时间点的电流举动也相同，因此内部电阻的误差基本相等，能够缓和内部电阻的误差影响。在本基准中，时间点设定部153设定在第一时间点二次电池中流通的电流的电流值减去在第二时间点二次电池中流通的电流的电流值而得到的差的绝对值为预定值以下的时间点的组合。
<基准3：设定在第一时间点以及第二时间点的电流的变化量的绝对值为预定值以下的组合>
电流检测部130进行检测的时刻与电压检测部122进行检测的时刻具有时间差。该时间差在检测电流I(t)的时间变化小时不是问题。但是，在检测电流I(t)的时间变化大时，由于式(1)的Vo(＝I·R)中包含的电流I(t)和作为CCV来处理的电压V(t)的组合大幅偏离本来应有的值，从而产生误差(将其称为I—V同时性的误差)，因此SOC差计算部155中的ΔSOC的计算精度恶化，蓄电容量Qmax的精度恶化。在本基准中，时间点设定部153设定在第一时间点检测到的电流以及第二时间点的电流的变化量的绝对值为预定值以下的组合。由此，能够选择电流I(t)的时间变化小的时间点，I—V同时性的误差减小，并且蓄电容量Qmax的精度提高。
<基准4：设定在第一时间点的电流绝对值以及在第二时间点的电流绝对值分别为预定值以下的组合>
在单电池111的电流大时，检测电流I(t)与电池内部电阻Ro之间的积的误差，即IR误差扩大。通过使第一时间点的电流绝对值以及第二时间点的电流绝对值分别为预定值以下，能够减少IR误差。在本基准中，时间点设定部153设定在第一时间点单电池111中流通的电流的绝对值以及在第二时间点单电池111中流通的电流的绝对值分别为预定值以下的组合。
<基准5：设定从第一时间点开始到第二时间点为止的时间区间为预定值以上的组合>
当电流累计量∫I(t)dt的积分区间，即从第一时间点开始到第二时间点为止的时间区间小于预定值时，会有由于检测电流I(t)中包含的误差而导致的电流累计量∫I(t)dt中包含的误差(累计误差)过小而产生误检测的情况。因此，通过附加使从第一时间点开始到第二时间点为止的时间区间为预定值以上这样的条件，能够防止上述误检测。在本基准中，时间点设定部153设定从第一时间点开始到第二时间点为止的时间区间为预定值以上的组合。
<基准6：设定从第一时间点开始到第二时间点为止的时间区间中的单电池111的温度在预定范围的组合>
通过设置本基准，能够防止在低温下内部电阻上升精度恶化的情况。在本基准中，时间点设定部153设定从第一时间点开始到第二时间点为止的时间区间中的单电池111的温度在预定范围的组合。
电流累计量计算部154在根据时间点设定部153设定的时间点的组合而决定的时间区间中，运算检测电流I(t)的时间累计量即电流累计量∫I(t)dt。积分∫I(t)dt的下端为第一时间点，上端为第二时间点。电流累计量计算部154向电流修正量计算部156输出计算出的电流累计量∫I(t)dt。
电流修正量计算部156使用电流累计量∫I(t)dt、从第一时间点开始到第二时间点为止的时间(tB－tA)以及以下的式(2)
Ierr＝{－∫I(t)dt}/(tB－tA) (2)
来计算电路误差Ierr。将其作为电流修正量Ierr输出到图2所示的电流检测部130的电流修正部131。
在这里，说明通过式(2)得到电流误差Ierr的理由。
检测电流I(t)如以下的式(3)那样，
I(t)＝Igen+Ierr (3)
由电流真值Igen和电流误差Ierr构成。
因为第一时间点和第二时间点是OCV相等的时间点，所以如以下的式(4)那样，电流累计量∫I(t)dt应该成为零。
∫I(t)dt＝∫(I+Ierr)dt＝∫Idt+Ierr·(tB－tA)＝0 (4)
因此，当使用式(4)的第三边和第四边来变形时，得到式(2)。
电流检测部130的电流修正部131使用检测电流I(t)、电流修正量Ierr以及以下的式(5)
Igen＝I(t)－Ierr (5)
来计算电流真值Igen。由此，能够高精度地得到电流的信息。因为电流检测部130向电池组控制部150输出电流真值Igen，所以电池组控制部150能够基于电流真值Igen进行高精度的控制。另外，电流检测部130还向电池组控制部150输出检测电流I(t)，使得电池组控制部150能够在以后也求出电流修正量Ierr。
本实施方式的电池控制装置具有以下的结构，并达到以下的作用效果。
(1)电池控制装置120具备时间点设定部153，其计算从实际测量的闭路电压CCV减去运算求出的开路电压OCV后的电压差dV，并设定电压差dV的绝对值为预定值以下，且开路电压OCV的差的绝对值为预定值以下的第一以及第二时间点。该条件相当于上述的基准1。电池控制装置120还具备电流累计量计算部154，其求出从第一时间点开始到第二时间点为止的期间在单电池111中流通的电流的时间累计量即电流累计量∫I(t)；电流修正量计算部156，其基于电流累计量、从第一时间点开始到第二时间点为止的时间，计算电流检测部输出的检测信号中包含的电流误差，并将电流误差作为电流修正量；电流修正部131，其使用电流修正量来进行检测信号的修正。
由此，能够高精度地计算电流修正量Ierr。结果，能够高精度地修正检测电流I(t)，能够得到高精度的电流真值Igen。
(2)时间点设定部153基于基准2来设定第一时间点tA以及第二时间点tB。即，时间点设定部153以在第一时间点tA在二次电池中流通的电流的电流值与在第二时间点tB中在单电池111中流通的电流的电流值基本相等的方式设定第一时间点tA以及第二时间点tB。
由此，能够缓和内部电阻的误差的影响，能够高精度地计算电流修正量Ierr。
(3)时间点设定部153基于基准3来设定第一时间点tA以及第二时间点tB。即，时间点设定部153以在第一时间点tA在二次电池中流通的电流的时间变化量的绝对值以及在第二时间点tB在二次电池中流通的电流的时间变化量的绝对值为预定值以下的方式设定第一时间点tA以及第二时间点tB。
由此，能够缓和I—V同时性的误差影响，能够高精度地计算电流修正量Ierr。
(4)时间点设定部153基于基准4来设定第一时间点tA以及第二时间点tB。即，时间点设定部153以在第一时间点tA在二次电池流通的电流的绝对值以及在第二时间点tB在二次电池流通的电流的绝对值为预定值以下的方式设定第一时间点tA以及第二时间点tB。
由此，能够缓和IR误差的影响，能够高精度地计算电流修正量Ierr。
(5)时间点设定部153基于基准5来设定第一时间点tA以及第二时间点tB。即，时间点设定部153以从第一时间点tA开始到第二时间点tB为止的期间的时间为预定值以上的方式设定第一时间点tA以及第二时间点tB。
由此，能够防止电流累计量∫I(t)dt中包含的误差(累计误差)过小而误检测的情况，能够高精度地计算电流修正量Ierr。
(6)时间点设定部153基于基准6来设定第一时间点tA以及第二时间点tB。即，时间点设定部153以从第一时间点tA开始到第二时间点tB为止的期间的单电池111的温度在预定值范围的方式设定第一时间点tA以及第二时间点tB。
由此，能够防止在低温下内部电阻上升精度恶化的情况，能够高精度地计算电流修正量Ierr。
(第二实施方式)
第一实施方式设定OCV基本相等的两点，在第二实施方式中，时间点设定部153能够允许设定OCV有些偏差的两点。此外，在说明第二实施方式时，对于与第一实施方式相同的结构省略说明。
图8表示第二实施方式的电池组控制部150。
第二实施方式与第一实施方式的主要不同点在于，
·缓和了时间点设定部153设定的第一时间点、第二时间点的设定基准。
·变更了通过电流修正量计算部156计算的算式。
·通过上述算式的变更需要SOC差，因此设置了SOC差计算部155。
·通过上述算式的变更需要蓄电容量。
因此，以上述不同点为中心进行说明。
时间点设定部153设定“电压差dV基本相等”的时间点。将其设为基准7。通过设为基准7，与基准1不同，没有与OCV相关的条件。即，第一时间点的OCV与第二时间点的OCV可以相等，也可以不相等。
随着上述的时间点设定部153的时间点设定的缓和，将通过电流修正量计算部156进行的电流修正量Ierr的计算式变更为以下的式(6)。
Ierr＝{Qmax×ΔSOC－∫I(t)dt}/(tB－tA) (6)
电流修正量计算部156通过上述的式(6)来计算电流修正量Ierr，并输出到图2所示的电流检测部130的电流修正部131。
在通过以上的式(6)计算电流修正量Ierr时，需要ΔSOC(SOC差)、蓄电池容量Qmax。
在本实施方式中，为了得到ΔSOC，设置了SOC差计算部155。
SOC差计算部155决定关于收集到的多个时间点的组合，在各个组合中，基于以下的式(7)求出ΔSOC。
ΔSOC＝f(OCVb)－f(OCVa) (7)
SOC差计算部155向电流修正量计算部156输出与各时间点的组合相关的ΔSOC。
在这里，OCVa是第一时间点的OCV，OCVb是第二时间点的OCV。使第二时间点为第一时间点之后的时间点。函数f是表示OCV与SOC的关系的函数，预先输入并存储在存储部180。SOC差计算部155与存储部180通信，取得函数f。此外，由于函数f还取决于温度，因此为了更正确地求出ΔSOC，SOC差计算部155从单电池控制部121a、121b取得单电池111的温度信息修正函数f来用于式(7)即可。
电流修正量计算部156为了进行上述式(6)的运算，与存储部180进行通信取得预先存储在存储部180的单电池111的蓄电容量Qmax的信息。
本实施方式的电池控制装置具有以下的结构，并达到以下的作用效果。
电池控制装置120具备时间点设定部153，其设定具有第一电压差dVa的第一时间点tA和具有第二电压差dVb的第二时间点tB，第一电压差dVa是从第一闭路电压CCV减去第一开路电压OCV时的差，第二电压差dVb是从第二闭路电压CCV减去第二开路电压OCV时的差，且与第一电压差之间的差的绝对值为预定值以下。
时间点设定部153在设定第一时间点tA以及第二时间点tB时，第一开路电压OCV与第二开路电压OCV可以相等，也可以不相等。
即，时间点设定部153基于上述的基准7。
因此，电池控制装置120还具备：SOC差计算部155，其求出第一时间点中的SOC与第二时间点的SOC之间的SOC差；电流修正量计算部156，其基于蓄电容量、SOC差、电流累计量以及从第一时间点开始到第二时间点为止的时间，计算电流检测部输出的电流中包含的电流误差，并将电流误差作为电流修正量。
由此，能够高精度地计算电流修正量Ierr。结果，能够高精度地修正检测电流I(t)，能够得到高精度的电流真值Igen。
(第二实施方式的变形例)
时间点设定部153除了基准7以外，还可以进一步包含以下的基准8来作为设定基准。
<基准8：设定ΔSOC小的组合>
在以上的式(6)中包含了蓄电容量Qmax和ΔSOC的积。如果选择ΔSOC的决定值变小的两点，则能够降低蓄电容量Qmax中包含的误差。
(第三实施方式)
在本实施方式中，车辆系统控制部200能够与电池组控制部150的时间点设定部153进行通信。对于与第一实施方式相同的结构省略说明。
在本实施方式中，车辆系统控制部200具有不使用发动机710而通过电动发电机410对驱动系统进行驱动的EV行驶模式以及通过发动机710以及电动发电机410对驱动系统进行驱动的HEV行驶模式。
时间点设定部153基本上优选设定OCV基本相互相等的时间点。因此，在未得到OCV相等的时间点这样的状况下，车辆系统控制部200进行控制使得积极地作出OCV相等的时间点。例如，在EV行驶模式下，因为单电池111的OCV单调减少，所以如果没有流过再生电流等，则难以得到OCV相等的时间点。在这种情况下，车辆系统控制部200切换到HEV行驶模式。由此，能够作出OCV相等的时间点，能够增加计算电流修正量Ierr的机会。
(第四实施方式)
在本实施方式中，车辆系统控制部200能够与电池组控制部150的时间点设定部153进行通信。对于与第一实施方式相同的结构省略说明。
在本实施方式中，车辆系统控制部200具有不使用发动机710而通过电动发电机410对驱动系统进行驱动的EV行驶模式和通过发动机710以及电动发电机410对驱动系统进行驱动的HEV行驶模式。
时间点设定部153优选在应该进行电流修正时特别设定时间点。因此，在应该进行电流修正时，车辆系统控制部200进行控制使得积极地作出OCV相等的时间点。例如，在车辆系统500刚刚启动后，因为在单电池111中没有流过电流，所以在该时间点不进行电流误差修正。因此，在车辆系统500刚刚启动后，电流检测部130的检测电流I(t)的电流误差Ierr小。但是，在车辆系统500启动后经过了一定时间后，由于驱动系统600的驱动等流过单电池111的电流，所以检测电流I(t)的电流误差Ierr变大，需要特别进行电流修正。因此，在车辆系统500启动后经过了一定时间后，车辆系统控制部200增加HEV行驶模式的比例。由此，能够作出OCV相等的时间点，能够增加计算电流修正量Ierr的机会。
(第三实施方式以及第四实施方式的变形例)
在第三实施方式以及第四实施方式中，在应作出上述的OCV相等的时间点时，车辆系统控制部200主动地控制各结构，但也可以是其他方式。例如，电池控制装置120的时间点设定部153可以与车辆系统控制部200进行通信来向车辆系统控制部200输出指令(图1的信号S5)，使其作出OCV相等的时间点。
(电流误差的计算方法的变形例)
可以使用多个电流修正量Ierr对其进行平均，使用平均电流修正量来修正电流。此时，电流修正部131优选使用电流修正量计算部156计算出的多个电流修正量Ierr来进行加权平均，求出平均电流修正量来进行电流修正。可以根据多个电流修正量Ierr各自具有的误差来附加加权平均的权重。对于多个电流修正量Ierr各自具有的误差，根据从第一时间点开始到第二时间点为止的时间区间中的电流大小、电流变化量、单电池111的温度等因素来分别决定权重。
(电流的修正方法的变形例)
本变形例是电流的修正方法的变形例。
图9表示不使电流修正量Ierr进行时间变化，从检测电流I(t)减去电流修正量Ierr的一般的电流修正方法。图9(a)表示电流修正量。图9(b)表示运算电流修正量Ierr的次数。在图9(b)所示的运算次数相对于时间平坦的区域L2中，不进行电流修正量Ierr的运算。即，这意味着不进行电流修正量Ierr的更新。并且，在图9所示的修正方法中，在通过电流修正量Ierr修正检测电流I(t)时，如图9(a)的区域L1所示，不使电流修正量Ierr进行时间变化，从检测电流I(t)减去电流修正量Ierr。但是，电流修正量Ierr随着时间经过而发生变化。因此，当在不进行电流修正量Ierr的更新将电流修正量Ierr保持为固定来持续进行电流修正时，有可能产生与实际状况不符的修正。
因此，在本实施例中，电流检测部130的电流修正部131使电流修正量Ierr衰减，通过该衰减后的电流修正量Ierr来修正检测电流I(t)。
图10表示使电流修正量Ierr衰减的修正方法。图10(a)表示电流修正量。图10(b)表示运算电流修正量Ierr的次数。在图10(b)所示的运算次数相对于时间为平坦的区域L4中不进行电流修正量Ierr的运算，不进行电流修正量Ierr的更新。与图9(a)不同，在图10(a)中，如区域L3所示，正在使电流修正量Ierr衰减。通过该衰减后的电流修正量Ierr来修正检测电流I(t)。由此，能够防止由于无法更新电流修正量Ierr，进行与实际状况不符的修正。
本发明并不限于以上所示的内容。在本发明的技术思想的范围内考虑的其他方式也包含在本发明的范围内。
符号的说明
100：电池系统
110：电池组
111：单电池
112：单电池群
112a：单电池群
112b：单电池群
120：电池控制装置
121a：单电池控制部
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
131：电流修正部
140：电压检测部
150：电池组控制部
151：OCV计算部
152：电压差计算部
153：时间点设定部
154：电流累计量计算部
155：SOC差计算部
156：电流修正量计算部
160：信号通信线路
170：绝缘元件
180：存储部
200：车辆系统控制部
250：输入部
300：继电器
320：继电器
400：逆变器
410：电动发电机
420：充电器
500：车辆系统
600：驱动系统
700：发动机控制装置
710：发动机
dV：电压差
dVa：第一电压差
dVb：第二电压差
Ierr：电流修正量(电流误差)
Igen：电流真值
Qmax：蓄电容量
tA：第一时间点
tB：第二时间点。

Claims (16)

1.一种电池控制装置，其特征在于，具备：
电流检测部，其检测在二次电池中流通的电流；
闭路电压检测部，其检测二次电池的端子间电压来取得闭路电压；
开路电压计算部，其基于所述闭路电压进行运算来取得开路电压；
时间点设定部，其设定电压差的差的绝对值为预定值以下，且所述开路电压的差的绝对值为预定值以下的第一时间点以及第二时间点，所述电压差是从所述闭路电压减去所述开路电压后的电压差；
电流累计量计算部，其求出从所述第一时间点开始到所述第二时间点为止的期间在所述二次电池中流通的电流的时间累计量即电流累计量；
电流修正量计算部，其基于所述电流累计量、从所述第一时间点开始到所述第二时间点为止的时间，计算所述电流检测部输出的检测信号中包含的电流误差，将所述电流误差作为电流修正量；以及
电流修正部，其使用所述电流修正量来进行所述检测信号的修正。
2.一种电池控制装置，其特征在于，具备：
电流检测部，其检测在二次电池中流通的电流；
闭路电压检测部，其检测二次电池的端子间电压来取得闭路电压；
开路电压计算部，其基于所述闭路电压进行运算来取得开路电压；
时间点设定部，其设定电压差的差的绝对值为预定值以下的第一时间点以及第二时间点，所述电压差是从所述闭路电压减去所述开路电压后的电压差；
电流累计量计算部，其求出从所述第一时间点开始到所述第二时间点为止的期间在所述二次电池中流通的电流的时间累计量即电流累计量；
SOC差计算部，其求出所述第一时间点的SOC与所述第二时间点的SOC之间的SOC差；
电流修正量计算部，其基于蓄电容量、所述SOC差、所述电流累计量、从所述第一时间点开始到所述第二时间点为止的时间，计算所述电流检测部输出的检测信号中包含的电流误差，将所述电流误差作为电流修正量；以及
电流修正部，其使用所述电流修正量来进行所述检测信号的修正。
3.根据权利要求1或2所述的电池控制装置，其特征在于，
所述电流修正部对于未通过所述电流修正量计算部计算所述电流误差的期间，随着时间经过使计算出的所述电流误差衰减来进行所述电流的修正。
4.根据权利要求2所述的电池控制装置，其特征在于，
所述时间点设定部基于所述开路电压分别计算SOC，设定所述SOC差的绝对值为预定值以下的所述第一时间点以及所述第二时间点。
5.根据权利要求1或2所述的电池控制装置，其特征在于，
所述时间点设定部计算在所述二次电池中流通的电流值的差，设定所述电流值的差的绝对值为预定值以下的所述第一时间点以及所述第二时间点。
6.根据权利要求1或2所述的电池控制装置，其特征在于，
所述时间点设定部计算在所述二次电池中流通的电流的时间变化量，设定在所述二次电池中流通的电流的时间变化量的绝对值为预定值以下的所述第一时间点以及所述第二时间点。
7.根据权利要求1或2所述的电池控制装置，其特征在于，
所述时间点设定部计算在所述二次电池中流通的电流的绝对值，设定在所述二次电池中流通的电流的绝对值为预定值以下的所述第一时间点以及所述第二时间点。
8.根据权利要求1或2所述的电池控制装置，其特征在于，
所述时间点设定部设定时间区间为预定值以上的所述第一时间点以及所述第二时间点。
9.根据权利要求1或2所述的电池控制装置，其特征在于，
所述时间点设定部在所述二次电池的温度为预定值范围内时，设定所述第一时间点以及所述第二时间点。
10.根据权利要求1或2所述的电池控制装置，其特征在于，
所述电流修正量计算部计算多个所述电流修正量，
所述电流修正部使用多个所述电流修正量来进行加权平均求出平均电流修正量，使用所述平均电流修正量来进行所述电流的修正，
根据多个所述电流修正量各自具有的误差来附加所述加权平均中的权重。
11.根据权利要求1或2所述的电池控制装置，其特征在于，
所述电池控制装置是车辆系统中装载的电池控制装置，
所述车辆系统装载：发动机；在动力运行时通过来自所述二次电池的电力被驱动，在再生时产生对所述二次电池进行充电的再生电力的电动发电机；以及至少控制所述发动机和所述电动发电机的系统控制部，
所述发动机和所述电动发电机对驱动系统进行驱动，
所述系统控制部具有不使用所述发动机而通过所述电动发电机来驱动所述驱动系统的EV行驶模式和通过所述发动机以及所述电动发电机来驱动所述驱动系统的HEV行驶模式。
12.根据权利要求11所述的电池控制装置，其特征在于，
还具备指令部，
当在EV行驶模式下所述电流修正量的运算机会为预定次数以下时，所述指令部向所述系统控制部发出切换为HEV行驶模式的指令。
13.根据权利要求11所述的电池控制装置，其特征在于，
还具备指令部，
在从所述车辆系统启动后开始经过了预定期间后，所述指令部向所述系统控制部发出增加HEV行驶的比例的指令。
14.一种车辆系统，其特征在于，具备：
发动机；
电动发电机，其在动力运行时通过来自所述二次电池的电力被驱动，在再生时产生对所述二次电池进行充电的再生电力；
权利要求1或2所述的电池控制装置；以及
系统控制部，其至少控制所述发动机和所述电动发电机，
所述发动机和所述电动发电机对驱动系统进行驱动，
所述系统控制部具有不使用所述发动机而通过所述电动发电机来驱动所述驱动系统的EV行驶模式和通过所述发动机以及所述电动发电机来驱动所述驱动系统的HEV行驶模式。
15.根据权利要求14所述的车辆系统，其特征在于，
所述系统控制部当在EV行驶模式下所述电流修正量的运算机会为预定次数以下时，切换为HEV行驶模式。
16.根据权利要求14所述的车辆系统，其特征在于，
所述系统控制部在从所述车辆系统启动后开始经过了预定期间后，增加HEV行驶模式的比例。
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