CN109904905A - 电池控制单元 - Google Patents

Abstract

电池控制单元适用于电源系统，该电源系统设置有：电池单体(C)串联连接的蓄电池(10)、滤波电路(31)、放电电路(34)和连接在电池单体与滤波电路之间的连接构件(L)。电池控制单元包括：电压检测单元(21)，其检测噪波被滤波电路消除的电池单体处的电压，紧接在通过放电电路执行放电之前/之后来检测电压；校正值计算单元，其计算通过放电电路执行放电时连接构件处的电压降的量，以作为校正值；以及电压计算单元，其通过将由校正值计算单元计算的校正值与由电压检测单元紧随放电之后检测的放电后电压相加来计算电池单体的电压。

Description

电池控制单元

技术领域

本公开涉及一种电池控制单元。

背景技术

设置有多个电池单体串联连接的蓄电池的电源系统包括：电压检测电路，其用于检测电池单体的电压；均衡电路，其用于均衡由电压检测电路所检测的电池单体的电压。在电压检测电路与每个电池单体之间设置有低通滤波器，以消除从每个电池单体传输到电压检测电路的电压中所包括的噪波。通过测量低通滤波电路的电容器电压来检测每个电池单体的电压。然而，当通过均衡电路从各个电池单体执行放电时，电池单体与低通滤波电路之间的路径所包括的接触电阻等产生电压降，并且从电容器执行放电。因此，这是当电压检测电路检测电压时产生检测误差的起因之一。有鉴于此，例如专利文献、即JP-A-2014-196951公开了一种使用电压校正电路的技术，在该电压校正电路中，根据从均衡电路放电完成的时间到电压检测电路检测到电压的时间的时段，基于在设计阶段中定义的等式来校正检测电压。

此处，电池单体与滤波电路之间的路径所包括的接触电阻或路径的导体所包括的内阻由于老化劣化等而变化。然而，根据上述专利文献公开的技术，由于在设计阶段确定校正值，因此使得无法考虑电阻值随时间的变化。最近，对待消除噪波的频率范围(即截止频率)的要求已变得更加严格，使得低通滤波器的时间常数变得更大。因此，根据上述专利文献中公开的校正技术，检测电压中的误差变大。有鉴于此，即使低通滤波器的时间常数更大，也要求电压的检测精度更高。为了消除放电动作期间电容器中的电压变化所引起的误差，考虑可以延迟电压检测，直到对电容器放电的影响消失。然而，若低通滤波器的时间常数很大，则对电容器放电的影响消失费时。

发明内容

本公开鉴于上述情况而作出，并提供一种电池控制装置，其能够精确且迅速地检测电池单体的电压。

作为第一方面，电池控制单元(20)适用于电源系统，所述电源系统设置有：蓄电池(10)，在所述蓄电池(10)中，多个电池单体(C)串联连接；为每个所述电池单体设置的滤波电路(31)，所述滤波电路(31)包括电容器(33)，并消除从所述电池单体传输的电压中所包括的噪波；连接构件(L)，所述连接构件(L)连接在所述电池单体与所述滤波电路之间；以及放电电路(34)，所述放电电路(34)包括为每个所述电池单体设置的放电开关(22)，所述放电开关(22)经由所述连接构件和放电电阻器(35)而串联连接到所述电池单体。所述电池控制单元包括：为每个所述电池单体设置的电压检测单元(21)，所述电压检测单元(21)检测噪波被所述滤波电路消除的所述电池单体处的电压，紧接在通过所述放电电路执行放电之前/之后，检测电压；校正值计算单元，在所述电源系统动作的情况下，所述校正值计算单元计算通过所述放电电路执行放电时所述连接构件处的电压降的量，以作为校正值；以及电压计算单元，所述电压计算单元通过将由所述校正值计算单元计算出的所述校正值与由所述电压检测单元检测的放电后电压相加来计算所述电池单体的电压，所述放电后电压是紧接着放电之后检测到的电压。

电池单体与滤波电路之间的连接构件所包括的接触电阻或内阻由于老化劣化等而变化。因此，当电流流过放电电路以对电池单体进行放电时，由于电容器电压因连接构件的电阻处的电压降而变化，因此，在通过滤波电路消除噪波之后在电压检测单元处检测到的电压不同于电池单体电压。这是在电压检测单元处检测到的电压中包括误差的起因。此外，由于电阻因老化等而随时间变化，因此，难以预先计算放电后电容器处的电容器电压与电池单体电压之间的差值，即连接构件处的电压降的量。

根据第一方面，在电源系统动作期间，校正值计算单元计算通过放电电路执行放电时连接构件处的电压降的量，以作为校正值。之后，将校正值与放电后电压相加，由此，电压计算单元计算电池单体电压。因而，当电流确实地流过放电电路时，在连接构件处计算电压降的量，并且将电压降的量确定为校正值。因此，可以根据情况进行精确校正。另外，由于使用校正值来计算电池单体电压，因此，不必等到电容器电压达到电池单体电压就可以精确地计算电池单体处的电压。

作为第二方面，所述电池控制单元包括初始校正值计算单元，所述初始校正值计算单元计算当所述电源系统起动时且当已通过所述放电电路对所有所述电池单体执行放电时的初始校正值，通过将在由所述电压检测单元检测到的所述放电后电压的前一个或后一个检测时刻所检测到的电压与所述放电后电压进行比较，来计算所述初始校正值；并且所述校正值计算单元构造成：在所述电源系统动作期间，根据通过所述放电电路放电时所述电池单体的状态，将由所述初始校正值计算单元计算的所述初始校正值校正为所述校正值。

当电源系统起动时，该过程通过放电电路对所有电池单体执行放电，以使放电电路等生效。紧接在电源系统起动中所执行的放电之后，通过将在由电压检测单元检测到的放电后电压的前一个或后一个检测时刻检测到的电压与放电后电压进行比较，来计算初始校正值。之后，在电源系统动作期间，校正值计算单元根据在通过放电电路放电时电池单体的状态，将初始校正值校正为校正值。可以根据电池单体的状态并利用该校正值来校正放电后电压，并且可以计算更精确的电池单体的电压值。

作为第三方面，所述校正值计算单元构造成：基于在所述初始校正值计算单元计算所述初始校正值时由所述电压检测单元检测到的所述电池单体的放电前电压以及在所述电源系统动作时即将通过所述放电电路执行放电之前由所述电压检测单元检测到的所述电池单体的放电前电压之间的比率，将所述初始校正值校正为所述校正值。

由于流过放电电路的电流量与即将通过放电电路对电池单体放电之前的电压成比例，因此，连接构件处的电压降与即将通过放电电路对电池单体放电之前的电压成比例，并且电容器的电压与电池单体的电压之间的电压差也与即将放电之前的电压成比例。有鉴于此，在电源系统动作时，为了根据通过放电电路进行放电时的电压降来计算校正值，校正值计算单元将初始校正值校正为：基于用于计算初始校正值的电池单体的放电前电压与即将通过放电电路放电之前的放电前电压之间的比率的校正值。因而，由于初始校正值得到校正，因此，即使在电池单体的电压变化时，也可以实现精确校正。

作为第四方面，所述校正值计算单元构造成以如下方式将所述校正值校正为所述校正值：将一个电池单体的所述初始校正值乘以即将对一个电池单体放电之前的放电前电压，并将相乘所得的初始校正值除以在计算一个电池单体的校正值时的放电前电压，从而校正所述校正值。

对于一个电池单体，当通过放电电路进行放电时，使用放电前电压与放电后电压之间的比率来校正初始校正值。具体而言，将一个电池单体的初始校正值乘以该一个电池单体的放电前电压，并将相乘所得的值除以在计算初始校正值时的放电前电压，从而将初始校正值校正为校正值。因而，校正值得到计算，由此可以进行精确的校正。

作为第五方面，彼此相邻地定位的电池单体共用所述连接构件；

所述校正计算单元构造成，当一个电池单体不放电但位于与所述一个电池单体的一侧相邻处的电池单体放电时，以如下的方式将所述初始校正值校正为所述校正值：将所述一个电池单体的所述初始校正值乘以即将对相邻电池单体进行放电之前的放电前电压所得的值，除以所述初始校正值的所述相邻电池单体待放电时的放电前电压，并将相除所得的值减半以产生负值，从而将所述初始校正值校正为所述校正值。

当假设一个电池单体不放电且相邻的电池单体共用连接构件，并且与该一个电池单体的一侧相邻的相邻电池单体通过放电电路放电时，在共用的连接构件中产生电压降。其结果是，连接到该一个电池单体的电容器处的电压相对于电池单体增大该电压降的量。共用的连接构件处的电压降根据相邻电池单体处的电压而变化，使得连接到该一个电池单体的电容器处的电压也变化。鉴于此，基于相邻电池单体处的放电前电压与计算初始校正值时的放电前电压之间的比率来校正一个电池单体的初始校正值，以获取校正值。由于连接构件处的电压降的量仅是与执行放电的一侧相对应的量，因此，校正值变为在两侧放电时的初始校正值的量的一半，并且电容器处的电压高于该一个电池单体的电压，需要从电压降的量中减去校正值的量。具体而言，将该一个电池单体的初始校正值乘以相邻电池单体的放电前电压所得的值，除以计算相邻电池单体的初始校正值时的放电前电压，之后将相除所得的值减半为负值，从而将电池单体的初始校正值校正为校正值。因而，初始校正值得到校正，由此可以执行精确的校正。

作为第六方面，彼此相邻地定位的电池单体共用所述连接构件；所述校正计算单元构造成，当该一个电池单体不放电但与所述一个电池单体的两侧相邻地定位的两个电池单体放电时，以如下方式将所述初始校正值校正为所述校正值：将所述一个电池单体的所述初始校正值乘以即将对一侧的相邻电池单体放电之前的放电前电压所得的值，除以计算该一侧的相邻电池单体的所述初始校正值时的放电前电压，并将相除所得的值减半为第一值，并且将所述一个电池单体的所述初始校正值乘以即将对另一侧的相邻电池单体放电之前的放电前电压所得的值，除以计算该另一侧的相邻电池单体的所述初始校正值时的放电前电压，并将相除所得的值减半为第二值，将所述第一值与所述第二值相加以产生负值，从而将所述初始校正值校正为所述校正值。

当假设一个电池单体不放电且相邻电池单体共用连接构件，并且位于与该一个电池单体的两侧相邻处的相邻电池单体通过各个放电电路放电时，对该一个电池单体的初始校正值进行校正，以通过使用每个相邻电池单体中的放电前电压与计算初始校正值时的放电前电压之间的比率来获取校正值。具体而言，将一个电池单体的初始校正值乘以与一侧的一个电池单体相邻地定位的相邻电池单体的放电前电压，将相乘所得的值除以在计算一侧的相邻电池单体的初始校对值时的放电前电压，并将相除所得的值减半(一个减半值)。而且，将该一个电池单体的初始校正值乘以位于与另一侧的一个电池单体相邻处的相邻电池单体的放电前电压，将相乘所得的值除以在计算另一侧的相邻电池单体的初始校对值时的放电前电压，并将相除所得的值减半(另一个减半值)。之后，将一个减半值与另一个减半值相加以产生负值，从而校正一个电池单体的初始校正值以获得校正值。因而，初始校正值得到校正，由此可以执行精确的校正。

作为第七方面，所述校正值计算单元包括测量所述电池单体的温度的温度测量单元；并且所述校正计算单元构造成：基于在所述校正初始校正值被校正时由所述温度测量单元测量的温度与当所述电源系统动作时在通过所述放电电路执行放电时由所述温度测量单元测量的温度之间的差值，将所述初始校正值校正为校正值。

连接构件的内阻根据即将通过放电电路进行放电之前的电池单体的温度而变化。因此，连接构件处的电压降根据即将通过放电电路进行放电之前的电池单体的温度而变化，并且来自电容器的放电量也变化。为此，在电源系统动作时，为了基于通过放电电路进行放电时的电压降来计算校正值，基于用于计算初始校正值的电池单体的初始温度与通过放电电路放电时的温度之间的差值来校正初始校正值，并将经校正的初始校正值作为校正值。因此，初始校正值被校正，由此即使在电池单体的温度变化时也可以执行精确的校正。

附图说明

在附图中：

图1是示出根据本公开第一实施方式的电源系统的整体构造的框图；

图2是示出电流流过放电电路以均衡电池电压的状态的图；

图3是示出在电压检测电路处电池电压中的变化的时序图；

图4是示出在对电源系统进行起动时电池控制单元所执行的过程的流程图；

图5是示出电池控制单元所执行的用于计算电源系统动作期间的校正值的过程的流程图；

图6是示出电池电压与连接构件处的电压降之间的关系的图；

图7是示出电池单体的温度与连接构件处的电压降之间的关系的图。

具体实施方式

参照附图，将对根据本公开的电池控制单元的实施方式进行描述。例如，根据本公开的电池控制单元适用于安装在混合动力车辆或电动车辆上的电源系统。

如图1所示，电源系统设置有蓄电池10。蓄电池10例如包括用作电力供给源的锂离子电池，该电力供给源用于包括车辆的牵引马达(未示出)的车载电负载。注意，其不限于锂离子电池，而是可以使用诸如镍氢电池之类的其它类型的电池，只要使用包括供给预定电压的多个电池单体的蓄电池即可。

蓄电池10包括电池模块11，该电池模块11包括串联连接的n个电池单体C1-Cn，其中，n是一以上的整数，大约为数个到数十个。蓄电池10可以包括串联连接或并联连接的多个电池模块11，或者可以包括单个电池模块11。根据本实施方式，将一个电池模块11例示为蓄电池10。在以下描述中，也将电池单体C1至Cn称为电池单体C。在图1中，省略对电池单体C1、C9和随后的电池单体的描述。

为每个电池模块11设置监控IC(集成电路)20，以在执行与每个电池单体C相对应的电压的计算和均衡处理时，监控电池的状态。对于每个电池单体C，监控IC包括电压检测电路21和放电开关22。而且，监控IC 20包括：控制单元(未示出)，其计算每个电池单体C的电压，并控制放电开关22；以及存储单元，其存储数据等。根据本实施方式，监控IC 20对应于电池控制单元，电压检测电路21对应于电压检测单元。监控IC 20可以监控多个电池模块11，或者单个电池模块11可以由多个电池模块20监控。控制单元和存储单元可以不设置在监控IC中，而是可以设置在能与监控IC 20通信的ECU(电子控制单元)中。

对每个电池单体C，设置有电压检测电路21、滤波电路31和放电电路34。连接构件L1至L(n+1)设置成在电池单体C、滤波电路31和放电电路34之间连接。每个连接构件L1至L(n+1)将每个电池单体C的正端子与滤波电路的一端连接，并且将每个电池单体C的负端子连接到滤波电路31的另一端。此外，除了连接到最高电压侧电池单体C1的正端子的连接构件L1以及连接到最低电压侧电池单体Cn的负端子的连接构件L(n+1)以外，连接构件L2至Ln由相邻的电池单体C共用。例如，将电池单体C3的正端子与滤波电路31的一端连接的连接构件L3被用作将电池单体C2的负端子与相邻的滤波电路31的另一端连接的连接构件L3。在以下描述中，也将连接构件L1至L(n+1)称作连接构件L。在图1中，省略了对连接构件L1、连接构件L10和随后的连接构件的描述。

基板B设置有监控IC 20、滤波电路31和放电电路34等。线束41设置成连接基板B与电池单体C。此外，线束41与基板B经由该线束41与该基板B之间的连接器42连接。而且，基板包括印刷配线43和熔丝44。连接构件L包括上述部件(即线束41、连接器42、印刷配线43和熔丝44)，并连接电池单体C与滤波电路31。线束41包括用作电阻器的电阻部件41a，且印刷配线43包括用作电阻器的电阻部件43a。连接器42具有：接触电阻；以及诸如安装在印刷配线43上的熔丝之类的部件或连接到具有电阻部件和接触电阻的印刷布线43的部件。将电流流过连接构件L时用作电阻器的这些电阻部件称作内阻R。这些电阻部件被定义为内阻R。内阻R的电阻值根据老化劣化和环境温度而变化。电阻值约为几百毫欧。

滤波电路31消除了从电池单体C传输到监控电路的电压检测电路21的电压所包含的噪波或从外部电路传播到电源系统的噪波。滤波电路31被构造成低通滤波器，其是所谓的RC电路，包括滤波电阻器32和电容器33。滤波电阻器32具有约几千欧姆。另一方面，电容器33具有约33μF的电容。滤波电阻器32的一端连接到正电极侧的连接构件L，而滤波电阻器32的另一端连接到监控IC 20的与电压检测电路21连接的引脚。电容器33的一端连接在滤波电阻器32的另一端与电压检测电路21之间，而电容器33的另一端连接到负电极侧的连接构件L。注意，滤波电路31可以是任何其它的滤波电路，只要采用诸如使用电感器来替代滤波电阻器32的低通滤波器之类的电容器即可。

放电电路34是构造成使各个电池单体C均衡的放电电路(电池平衡处理)。

放电电路34相对于电池单体C并联连接到滤波电路31。放电电路34设置有：包括在监控IC 20中的放电开关22；以及放电电阻器35。放电电阻器35的电阻约为几十欧。对于放电电阻器35，一端与滤波电路31一起连接到连接构件L，而另一端连接到监控IC 20的与放电开关22连接的引脚。类似于连接构件L，在相邻的电池单体C之间共用放电电阻器35。

当电流流过放电电路34时，如图2中的箭头所示，电流从电池单体C的正电极经由正电极侧的连接构件L流过正电极侧的放电电阻器35，并经由负电极侧的连接构件L流过负电极侧的放电电阻器35，之后，电流返回到电池单体C的负电极侧。具体而言，控制单元判断是否通过使用设置在正电极侧放电电阻器35与负电极侧放电电阻器35之间的监控IC 20中的放电开关22而执行了通过该电流路径从电池单体C的放电。在对于每个电池单体组而不同的放电时刻，对所划分的电池单体组执行电池单体C的放电。具体而言，将电池单体C划分成奇数电池单体组和偶数电池单体组，并且控制单元控制放电开关，以在相互不同的放电时刻对各个电池单体组进行放电。注意，可以执行电池单体C的放电，使得相邻的电池单体C在不同的放电时刻放电。因此，可以将电池单体C划分成3组以进行放电，或者可以不将电池单体C分组以进行放电。

电压检测电路21包括A/D转换单元，并检测电容器33的电压。电压检测电路21的一端连接到滤波电阻器32，而另一端连接到放电电阻器35。由于稳定状态下的电容器33的每个电压对应于并联连接的各个电池单体C的每个电压，因此，各个电压检测电路21测量电容器33的每个电压，从而可以在噪波被滤波电路31消除的状态下测量电池单体C的每个电压。

然而，当放电电流流过放电电路34时，由于连接构件L的内阻R而发生电压降，使得电容器33的电压不同于电池单体C的电压。因此，为了计算电池单体C的电压，需要对由电压检测电路21所检测的电容器33的电压进行校正。

下文将参照图2至图7，对校正方法进行详细描述。图2表示在电源系统动作期间电池单体C3、C5放电的状态。图3表示放电时(如图2等所示的情况)电池单体C的电压和电容器33的电压(用虚线表示)。在图3中，水平线表示时间，而垂直线表示每个信号的信号电平。图4是示出当电源系统起动时所执行的过程的流程图。图5是为了在电源系统动作时计算校正值而执行的过程的流程图。图6是示出电池单体C的电压与连接构件L处的电压降之间的关系的图表，而图7是示出电池单体C的温度与连接构件L处的电压降之间的关系的图表。

当电源系统起动时，控制单元(监控IC 20)执行图4所示的流程图的过程。当车辆的IG(点火)信号接通以起动电源系统时，该过程在步骤S11中获取用于计算所有电池单体C的初始校正值S的初始电压Vi。具体而言，该过程为各个电池单体C来控制电压检测电路21，以检测电容器33的电压，从而获取由电压检测电路21所检测的电压。

在步骤S12中，该过程控制放电开关22处于接通状态(闭合状态)，以通过奇数电池单体C组或偶数电池单体C组中的放电电路34使电池单体C放电。之后，在放电开关接通之后经过预定时段(例如十几毫秒)时，该过程将放电开关22控制在切断状态(断开状态)，并终止放电。

当放电终止时，在步骤S13中，该过程获取用于计算初始校正值的放电后电压V0，以作为紧随在放电之后的电压。具体而言，类似于步骤S11，对于所有电池单体C，电压检测电路21检测电容器33的电压，以获取所检测的电压。注意，紧随在放电之后的电压是指在放电开关22切断之后经过约几毫秒的时间内检测到的电压。由于紧随在放电开关22的切断命令发出之后，电流可能仍会流过放电电路34，因此，在步骤S12与步骤S13之间设定用于处理瞬变的时段(例如1到3毫秒)。

接着，在步骤S14，该过程计算已放电的电池单体C的初始校正值S。该过程计算在如下检测时刻所检测到的初始电压Vi与在步骤S13中获取的放电后电压V0之间的电压差，该检测时刻是检测到放电后电压V0的检测时刻的在先检测时刻。将该电压差定义为初始校正值S。该差值包括通过放电电路34放电而在电池单体C处产生的电压降。然而，由于放电时间短，且放电后电压V0与电池单体C的实际值之间的差值ΔV0大于电压降，因此可以忽略该电压降。根据本公开，获取在放电后电压的检测时刻的在先检测时刻所检测到的初始电压Vi与放电后电压之间的差值。然而，该过程可获取在检测到放电后电压V0的检测时刻之后的检测时刻所获取的电压与初始电压Vi之间的差值。因此，对奇数电池单体C组或偶数电池单体C组计算电池单体C的初始校正值S。

当在步骤S14中计算初始校正值S的同时，在步骤S15中，该过程在计算初始校正值时测量电池单体C的初始温度Ti。注意，可以同时执行或者可以依次执行步骤S14和步骤S15。当步骤S14和S15的过程结束时，该过程终止该进程。当该过程判断存在尚未计算初始校正值S的电池单体C时，重复执行该过程。换言之，当对奇数电池单体C组执行该过程时，随后对偶数电池单体C组执行该过程。

对于流程图所示的过程，仅描述了在电源系统起动时初始校正值S的计算过程。然而，该过程包括：初始检查例程，该初始检查例程例如在利用放电电路34的放电过程期间检测到异常时通知异常；电压检测电路21处的电压检测过程；以及电池单体C的温度测量过程。在流程图中，步骤S14的功能对应于初始校正计算单元，而步骤S15的功能对应于温度测量单元。可以对电池单体C的奇数组和偶数组、或者可以对任一组来执行温度测量单元的功能。

接着，将对使用校正值ΔV来计算电池单体C的电压的方法进行描述。

首先，参照图3，对在电源系统动作时电压检测电路的检测结果和电池单体C的电压中出现的误差进行描述。在时刻t1，对于每个电池单体C，在电压检测电路31处检测放电前电压V1。当电压检测电路21处的检测结束时，在时刻t2，对应于待放电的奇数组的电池单体C的放电开关22将接通(闭合)，以开始放电。

在放电期间，通过经由放电电路34进行放电，电容器33处的电压响应于因连接构件L中的内阻R引起的电压降而变化。具体而言，将对图2所示的电池单体C3和电池单体C5放电的情况进行描述。由于连接构件L5和连接构件L6中的内阻R处的电压降，与正在放电的电池单体C5相对的电容器33处的电压减小。由于连接构件L6中的内阻处的电压降，与相邻电池单体(即电池单体C5)正在放电的电池单体C6相对的电容器33处的电压增大。对于与相邻的两个电池单体(即电池单体C3、C5)正在放电的电池单体C4相对的电容器33，电容器33处的电压由于连接构件L4、L5中的内阻R处的电压降而增大。

在放电进行预定时段(例如，十至二十毫秒)之后，在时刻t3将放电开关22切断(断开)。之后，在将放电开关22切断并且经过了电流完全停止流动的瞬变时段之后，在t4，该过程检测电压检测电路21处的放电后电压V2。

之后，在经过预定切断时段(例如，十至二十毫秒)之后，对偶数电池单体C组放电。在时刻t5，电压检测电路21对每个电池单体C检测放电前电压V3。在时刻t6，将偶数电池单体C组的放电开关22接通(闭合)以开始放电。在下文中，由于奇数电池单体C组的进程类似于偶数组的进程，因此将省略说明。因而，偶数电池单体C组和奇数电池单体C组交替地放电。

在发生图3所示的误差的情况下，需要计算校正值ΔV，以计算电池单体C的电压。图5是示出由控制单元(监控IC 20)实施的校正值计算处理的流程图。通过控制单元以预定周期重复实施校正值计算过程。在下文中，作为示例，如图2所示，将对奇数电池单体C组放电的情况进行描述。具体而言，将对电池单体C3、C5放电的情况进行描述。

在步骤S21，该过程获取所有电池单体C的放电前电压V1。具体而言，该过程控制所有电池单体C的电压检测电路21以获取电容器33处的电压，从而获取在电压检测电路21处检测到的检测电压。

在步骤S22中，该过程判断在奇数电池单体C组或偶数电池单体C组中是否需要对各个电池单体C放电。具体而言，当一个电池单体处的电压大于另一个电池单体处的电压时，该过程判断需要对该一个电池单体C放电。注意，不一定必须在每个周期执行该步骤，而是在完成一定数量的放电周期时，或者自在先步骤执行起经过预定时间之后执行该步骤。

之后，该过程在步骤S23中控制放电开关22接通(闭合)，以通过放电电路34对电池单体C放电，其中，该电池单体C在步骤S22中被判断为需要放电。之后，当在放电开关22接通之后经过一定时段(例如十至二十毫秒)时，该过程控制放电开关22切断并终止放电。具体而言，该过程判断电池单体C3和电池单体C5需要放电，从而在步骤S23中执行对电池单体C3和电池单体C5的放电。

当放电完成时，该过程在步骤S24中获取放电后电压V2。具体而言，类似于步骤S21中的过程，该过程使用电压检测电路21对所有电池单体C检测电容器33处的电压，从而获取所检测的电压。注意，由于紧随放电开关22的切断命令发出之后，放电开关22中的开关时刻会波动而电流可能会流过放电电路34，因此，在步骤23与步骤24之间添加瞬变时段(例如1至3毫秒)。之后，在步骤S25中，该过程测量电池单体C的温度T。

之后，该过程对每个电池单体C计算校正值ΔV并校正放电后电压V2，从而获取每个电池单体C的电压。首先，在步骤S26中，该过程判断在步骤S23中是否对对象电池单体C执行了放电。具体而言，对于电池单体C3和电池单体C5，步骤26被判断为肯定并前进到步骤S27。另一方面，对于除了电池单体C3和电池单体C5以外的电池单体C，步骤26被判断为否定并控制前进到步骤S31。

在步骤S27中，该过程获取：电池单体C(对象电池单体C)的初始校正值S；在即将计算初始校正值S(在图4所示的步骤S11中获取)之前获取的对象电池单体C的初始电压Vi；对象电池单体C的初始温度Ti；以及在计算初始电压Vi和初始校正值S时测量的初始温度Ti。具体而言，对于电池单体C3和电池单体C5中的每一个获取如下参数：电池单体C3或电池单体C5的初始校正值S；以及电池单体C3或电池单体C5的初始电压Vi和初始温度Ti。

在步骤S28中，该过程计算对象电池单体C的校正值ΔV。校正值ΔV是指电池单体C的实际电压值与由电压检测电路21检测到的电容器33处的电压之间的差值。如图6所示，连接构件L处的电压降的量与电池单体C的电压的量成比例。因此，以如下方式基于在步骤S23中放电时的电压来校正初始校正值S：将初始校正值乘以放电前电压V1所得到的值除以初始电压Vi。如图7所示，连接构件L处的电压降的量由与电池单体C的温度相关的线性函数来表示。具体而言，由于连接构件L的内阻R随温度系数α而变化，因此，该过程计算在计算初始校正值S时获取的电池单体C的初始温度Ti与在步骤S25中测量的电池单体C的温度T之间的温度差。之后，该过程计算连接构件L的内阻R的变化率。此外，将初始校正值S乘以变化率，由此基于温度差进行校正。具体而言，可以由等式(1+(T－Ti)×α)来计算变化率。换言之，将初始校正值S乘以放电前电压V1所得的值再除以初始电压Vi，之后将相除所得的值乘以由温度变化所引起的内阻R的变化率。因而，可以计算电池单体C3和电池单体C5的校正值ΔV。

另一方面，在步骤S26中，当判断尚未执行放电时，该过程判断相邻电池单体C是否已经放电。具体而言，当对于电池单体C2、电池单体C4和电池单体C6，步骤31中的判断为肯定时，该过程前进到步骤S32。另一方面，当对于电池单体C7和电池单体C8，步骤31中的判断为否定时，该过程前进到步骤S37。在电池单体C和相邻的电池单体C未执行放电的情况下，由于在连接构件L处不产生电压降，因此不需要校正。因此，在步骤S27中，将校正值ΔV设定为0。

在步骤S31，当该过程判断在相邻电池单体C处已执行了放电时，该过程判断该相邻电池单体是否在电池单体C的一侧。具体而言，当其是电池单体C2和电池单体C6时，该过程判断步骤S32为肯定，并且前进到步骤S33。同时，在电池单体C4的情况下，该过程判断步骤S32为否定，并前进到步骤S35。

在步骤S32中，当判断已经对位于对象电池单体C的一侧相邻处的相邻电池单体C执行了放电时，该过程在步骤S33中获取如下参数：对象电池C的初始校正值S；相邻电池单体C的初始电压Vi(在即将计算相邻电池单体C的初始校正值S之前时获取的初始电压Vi)；以及在计算相邻电池单体C的初始校正值S时测量的初始温度Ti。具体而言，当电池单体C2是对象电池时，获取电池单体C2的初始校正值S、电池单体C3的初始电压Vi和初始温度Ti。而且，当电池单体C6是对象电池C6时，获取电池单体C6的初始校正值、电池单体C5的初始电压Vi和初始温度。

在步骤S33中，该过程计算对象电池单体C的校正值ΔV。以如下方式计算校正值ΔV。将电池单体C的初始校正值S乘以已放电的相邻电池单体C的放电前电压V1，将相乘所得的值除以待放电的相邻电池单体C的初始电压Vi，并且将相除所得的值减半而作为负值，之后将该负值乘以内阻R与温度相关的变化率，从而获得校正值ΔV。具体而言，对于电池单体C6，可以利用下式来计算校正值ΔV：

-0.5×电池单体C6的初始校正值S×电池单体C5的放电前电压V1÷电池单体C5的初始电压Vi×(1+(T－Ti)×α)。

在步骤S32中，当该过程判断已经由位于电池单体C的两侧相邻处的相邻电池单体C执行了放电时，该处理在步骤S35中获取如下参数：电池单体C的初始校正值S；在即将计算相邻电池单体C的初始校正值S之前时获取的相邻电池单体C的每个初始电压Vi；以及在计算相邻电池单体C的初始校正值S时测量的每个初始温度Ti。具体而言，当电池单体C4是对象电池时，该过程获取电池单体C4的初始校正值S、电池单体C3的初始电压Vi和电池单体C3的初始电压、以及初始温度Ti。

在步骤S36中，该过程计算对象电池单体C的校正值ΔV。可以以如下方式计算校正值ΔV。将电池单体C的初始校正值S乘以已放电且位于与对象电池的一侧相邻处的相邻电池单体C的放电前电压V1，将相乘所得的值除以已放电的相邻电池单体C的初始电压Vi，并且将相除所得的值减半。之后，将减半的值与将电池单体C的初始校正值S乘以已放电的另一相邻电池单体C的放电前电压V1所得的值相加，将相乘所得的值除以已放电的另一相邻电池单体V的初始电压Vi，并将相除所得的值减半，之后将负信号与上述相加所得的值相加。将负值乘以内阻R的与温度相关的变化率，从而计算校正值ΔV。具体而言，对于电池单体C4，可以利用下式来计算校正值ΔV：

{-0.5×电池单体C4的初始校正值S×电池单体C3的放电前电压V1÷电池单体C3的初始电压Vi－0.5×电池单体C4的初始校正值S×电池单体C5的放电前电压V1÷电池单体C5的初始电压Vi}×(1+(T－Ti)×α)。

之后，对于所有电池单体C，在计算校正值ΔV之后，在步骤S29中计算每个电池单体C的电压。具体而言，将每个校正值ΔV与在步骤S24中获取的对应放电后电压V2相加，从而计算每个电池单体C的电压，并终止该过程。因而，紧随在放电之后，在电压检测电路21处检测放电后电压V2，并且利用校正值ΔV校正放电后电压V2，以计算电池单体C的电压。其结果是，无需等待电容器33处的电压恢复，可以迅速地计算电池单体C的值。

在流程图中，步骤S25的功能对应于温度测量单元，步骤S28、S34、S36、S37的功能对应于校正值计算单元，而步骤S29的功能对应于电压计算单元。

根据上述第一实施方式，可以获得以下效果。

根据本实施方式，该过程计算在电源系统动作的情况下通过放电电路34放电时连接构件L处的电压降。之后，将校正值ΔV与放电后电压V2相加，从而计算出电池单体C的电压。因而，当电流确实地流过放电电路34时，连接构件L中的电压降的值作为校正值ΔV，从而可以根据情况执行精确校正。而且，由于利用校正值ΔV来计算电压值，因此，不必等到电容器33处的电压变得与电池单体C的电压相同，可以迅速地计算电池单体C的值。

当电源系统起动时，该过程通过放电电路34对所有电池单体C执行放电，以使放电电路34等生效。紧随在电源系统起动中执行放电之后，该过程对放电后电压V0与紧接在检测到放电后电压V0的时刻之前所检测到的初始电压Vi进行比较，从而计算初始校正值S。之后，在电源系统动作的情况下，根据电池单体C放电时的状态来校正初始校正值S，从而获取校正值ΔV。通过使用校正值ΔV，可以根据电池单体C的状态来校正放电后电压V2。其结果是，可以更精确地计算电池单体C的电压值。

由于流过放电电路34的电流量与紧接在通过放电电路34放电之前的电池单体C的电压成比例，因此，连接构件L处的电压降也与电池单体C的电压成比例。因此，电容器33处的电压与电池单体C处的电压之间的电压差与电池单体C的电压成比例。为此，在电源系统动作时，为了基于通过放电电路34放电时的电压降来计算校正值ΔV，基于用于计算初始校正值S的电池单体C的初始电压Vi与即将通过放电电路34放电之前的放电后电压V1之间的比率来校正初始校正值S，并将校正的初始校正值S作为校正值ΔV。因而，即使在电池单体C的电压变化时，也可以校正初始校正值S，由此执行精确的校正。

在一个电池单体C中，当通过放电电路34放电时，利用该一个电池单体的放电前电压V1来校正初始校正值S。具体而言，将初始校正值S乘以该一个电池单体的放电前电压V1，并将相乘所得的初始校正值S除以计算初始校正值S时的初始电压Vi，从而对初始校正值S进行校正，以获取校正值ΔV。因而，计算出校正值ΔV，由此可以执行精确的校正。

当假设一个电池单体C(例如，电池单体C6)不放电且相邻电池单体共用连接构件L，并且位于与该一个电池单体(例如电池单体C5)的一侧相邻处的相邻电池单体通过放电电路34放电时，在共用的连接构件L中产生电压降。其结果是，连接到该一个电池单体C的电容器33处的电压相对于该一个电池单体C增大电压降的量。共用的连接构件L处的电压降根据相邻电池单体C处的电压而变化，使得连接到一个电池单体C的电容器33处的电压也变化。鉴于此，基于相邻电池单体C处的放电前电压V1与计算初始校正值时的初始电压VI之间的比率来校正该一个电池单体C的初始校正值S，以获取校正值ΔV。由于连接构件L处的电压降的量仅是与执行放电的一侧相对应的量，因此，校正值ΔV变为在两侧放电时的初始校正值S的量的一半，并且电容器33处的电压高于一个电池单体C的电压。因此，需要从电压降的量中减去校正值ΔV的量。具体而言，将该一个电池单体C的初始校正值S乘以相邻电池单体C的放电前电压V1所得的值，除以计算相邻电池单体C的初始校正值S时的初始校正值S，之后将相除所得的值减半作为负值，从而将电池单体C的初始校正值S校正为校正值ΔV。因而，初始校正值S得到校正，由此可以执行精确的校正。

当假设一个电池单体C不放电且相邻电池单体共用连接构件L，并且位于与该一个电池单体C的两侧相邻处的相邻电池单体C通过各个放电电路34放电时，对该一个电池单体C的初始校正值S进行校正，以通过使用每个相邻电池单体C中的放电前电压V1与计算初始校正值时的初始电压Vi之间的比率来获取校正值ΔV。具体而言，将一个电池单体C的初始校正值S乘以在一侧与该一个电池单体相邻地定位的相邻电池单体C的放电前电压V1，将相乘所得的值除以该一侧的相邻电池单体C的初始电压Vi，并将相除所得的值减半(一个减半值)。而且，将该一个电池单体C的初始校正值S乘以在另一侧与该一个电池单体相邻地定位相邻电池单体C的放电前电压V1，将相乘所得的值除以该另一侧的相邻电池单体C的初始电压Vi，并将相除所得的值减半(另一个减半值)。之后，将一个减半值与另一个减半值相加，以产生负值，从而校正一个电池单体C的初始校正值S以获得校正值ΔV。因而，可以通过执行精确的校正来校正初始校正值S。

连接构件L的内阻R根据即将通过放电电路34放电之前的电池单体C的温度T而变化。因此，连接构件L处的电压降根据即将通过放电电路34放电之前的电池单体C的温度T而变化，并且来自电容器33的放电量也变化。为此，在电源系统动作时，为了基于通过放电电路34放电时的电压降来计算校正值ΔV，基于用于计算初始校正值S的电池单体C的初始温度Ti与通过放电电路34放电时的温度T之间的差值来校正初始校正值S，并将经校正的初始校正值S作为校正值ΔV。因而，即使在电池单体C的温度变化时，初始校正值S也得到校正，由此可以执行精确的校正。

(其它实施方式)

本公开并不限定于上述实施方式。例如，实施方式可以以如下方式改型。

根据上述实施方式，在通过放电电路34对奇数电池单体C组放电之后，执行两次电压检测，之后通过放电电路34对偶数电池单体C组放电。然而，在检测一个电池单体C组的放电后电压V2之后，不执行第二次电压检测，并且可以对其它组的电池放电。例如，可以紧随奇数电池单体C组的放电后电压V2的检测时刻之后，对偶数电池单体C组放电。

根据上述实施方式，当计算初始校正值S时且当电池单体C放电时，基于电压比和温度差进行校正。然而，可以不执行电压的校正但执行温度的校正，或者可以不执行温度的校正但执行电压的校正。

根据上述实施方式，在电源系统起动时计算初始校正值S。然而，计算初始校正值的时刻不限于此，而可以是任何时刻，只要对所有电池单体执行放电即可。

Claims (7)

1.一种电池控制单元(20)，用于电源系统，所述电源系统包括：

蓄电池(10)，在所述蓄电池(10)中，多个电池单体(C)串联连接；

为每个所述电池单体设置的滤波电路(31)，所述滤波电路(31)包括电容器(33)，并消除从所述电池单体传输的电压中所包括的噪波；

连接构件(L)，所述连接构件(L)连接在所述电池单体与所述滤波电路之间；以及

放电电路(34)，所述放电电路(34)包括为每个所述电池单体设置的放电开关(22)，所述放电开关(22)经由所述连接构件和放电电阻器(35)串联连接到所述电池单体，

所述电池控制单元包括：

为每个所述电池单体设置的电压检测单元(21)，所述电压检测单元(21)检测噪波被所述滤波电路消除的所述电池单体处的电压，紧接在通过所述放电电路执行放电之前/之后检测电压；

校正值计算单元，在所述电源系统动作的情况下，所述校正值计算单元计算通过所述放电电路执行放电时所述连接构件处的电压降的量，以作为校正值；以及

电压计算单元，所述电压计算单元通过将由所述校正值计算单元计算的所述校正值与由所述电压检测单元检测的放电后电压相加来计算所述电池单体的电压，所述放电后电压是紧随放电之后检测到的电压。

2.如权利要求1所述的电池控制单元，其特征在于，

所述电池控制单元包括初始校正值计算单元，所述初始校正值计算单元计算当所述电源系统起动时且当已通过所述放电电路对所有所述电池单体执行放电时的初始校正值，通过将在由所述电压检测单元检测到的所述放电后电压的前一个或后一个检测时刻所检测到的电压与所述放电后电压进行比较，来计算所述初始校正值；并且

所述校正值计算单元构造成：在所述电源系统动作期间，根据通过所述放电电路放电时所述电池单体的状态，将由所述初始校正值计算单元计算的所述初始校正值校正为所述校正值。

3.如权利要求2所述的电池控制单元，其特征在于，

所述校正值计算单元构造成：基于当所述初始校正值计算单元计算所述初始校正值时由所述电压检测单元检测到的所述电池单体的放电前电压与在所述电源系统动作期间即将通过所述放电电路执行放电之前由所述电压检测单元检测到的所述电池单体的放电前电压之间的比率，将所述初始校正值校正为所述校正值。

4.如权利要求2或3所述的电池控制单元，其特征在于，

所述校正值计算单元构造成以如下方式将所述校正值校正为所述校正值：将一个电池单体的所述初始校正值乘以即将对一个电池单体放电之前的放电前电压，并将相乘所得的初始校正值除以在计算一个电池单体的校正值时的放电前电压，从而校正所述校正值。

5.如权利要求2或3所述的电池控制单元，其特征在于，

彼此相邻地定位的电池单体共用所述连接构件；

所述校正计算单元构造成，当一个电池单体不放电但与所述一个电池单体的一侧相邻地定位的所述电池单体放电时，以如下的方式将所述初始校正值校正为所述校正值：将所述一个电池单体的所述初始校正值乘以即将对相邻电池单体放电之前的放电前电压所得的值，除以计算所述相邻电池单体的所述初始校正值时的放电前电压，并将相除所得的值减半以产生负值，从而将所述初始校正值校正为所述校正值。

6.如权利要求2或3所述的电池控制单元，其特征在于，

彼此相邻地地定位的电池单体共用所述连接构件；

所述校正计算单元构造成，当一个电池单体不放电但与所述一个电池单体相邻地定位的两个电池单体放电时，以如下方式将所述初始校正值校正为所述校正值：

将所述一个电池单体的所述初始校正值乘以即将对一侧的相邻电池单体放电之前的放电前电压所得的值，除以计算一侧的相邻电池单体的所述初始校正值时的放电前电压，并将相除所得的值减半而作为第一值，并且

将所述一个电池单体的所述初始校正值乘以即将对另一侧的相邻电池单体放电之前的放电前电压所得的值，除以计算另一侧的相邻电池单体的所述初始校正值时的放电前电压，并将相除所得的值减半为第二值，将所述第一值与所述第二值相加而作为负值，从而将所述初始校正值校正为所述校正值。

7.如权利要求2或3所述的电池控制单元，其特征在于，

所述校正值计算单元包括测量所述电池单体的温度的温度测量单元；并且

所述校正计算单元构造成：基于在所述校正初始校正值被校正时由所述温度测量单元测量的温度与当所述电源系统动作时在通过所述放电电路执行放电时由所述温度测量单元测量的温度之间的差值，将所述初始校正值校正为校正值。