CN111169323A - 电池控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池控制装置(50)，其具备推定部(52)、设定部(53)、以及控制部(51)。在OCV处于平坦区域的范围内地情况下，设定部(53)根据平坦区域的下限电压确定的第一蓄电量设定为控制用蓄电量，控制部(51)在成为可行驶状态后直至OCV成为超过平坦区域的上限电压的第一电压为止对电池(22)充电，设定部(53)在OCV达到第一电压之前，将推定部(52)推定的蓄电量设定为控制用蓄电量，在OCV达到第一电压后，将根据OCV确定的第二蓄电量设定为控制用蓄电量。

Description

电池控制装置
技术领域
本发明涉及搭载在车辆中的电池控制装置。
背景技术
已知提议使用磷酸铁锂离子电池(LFP电池)作为搭载在车辆中的电池。该LFP电池由于在能够根据开路电压(OCV)唯一地确定蓄电量(SOC)的SOC-OCV特性曲线中具有平坦区域(参照图2)，所以在该平坦区域中难以精确地推定电池的蓄电状态。
对此，日本特开2010-266221号中公开了一种技术，其在开路电压处于平坦区域的情况下，通过计算电池中的实际的充放电累计量并与平坦区域相比电压较低侧的基准SOC相加，从而推定电池的蓄电量。
然而，在日本特开2010-266221号记载的技术中，例如当电池的状态长时间处于平坦区域内时，有可能用于计算充放电产生的电流的累计量的电流传感器的测量误差等被积累，推定出的蓄电量与电池的实际蓄电量产生较大偏差。
发明内容
本发明提供一种电池控制装置，其能够对推定出的蓄电量与电池的实际蓄电量之间的偏差进行抑制，能够精确地管理电池的蓄电状态。
本发明的一个方式是一种车用电池控制装置，其对电池的蓄电状态进行管理，所述电池的SOC-OCV特性曲线具有开路电压相对于蓄电量的变化率在规定值以下的平坦区域，该电池控制装置包括：获取部，其获取电池的开路电压；判定部，其进行第一判定，该第一判定是对获取部获取的电池的开路电压是否处于平坦区域的下限电压以上而上限电压以下的特定范围内进行的判定；推定部，其进行基于累计电流量推定电池的蓄电量的第一推定；设定部，其设定控制用蓄电量，所述控制用蓄电量作为表示电池的蓄电量的值而被参照；以及控制部，其根据电池的开路电压或者控制用蓄电量控制电池的充放电，以使电池的蓄电量成为规定的目标值，在车辆点火接通时，判定部判定电池的开路电压处于特定范围内的情况下，设定部基于特性曲线，将控制用蓄电量设定为与根据平坦区域的下限电压确定的蓄电量相比较小的第一蓄电量，在控制用蓄电量被设定为第一蓄电量、并且车辆处于可行驶的状态后，控制部基于开路电压，直至电池的开路电压成为第一电压为止对电池进行充电，所述第一电压是超过平坦区域的上限电压的电压，在电池的开路电压达到第一电压为止，设定部将推定部推定出的蓄电量所述控制用蓄电量，在电池的开路电压达到第一电压后，设定部将基于特性曲线而根据电池的开路电压确定的第二蓄电量设为控制用蓄电量。
上述本发明的电池控制装置在电池的开路电压处于平坦区域的情况下，立即进行规定的充电，使电池的开路电压上升到平坦区域以外后，对作为表示电池的蓄电量的值而被参照的控制用蓄电量尽快重新设定，因此能够抑制控制用蓄电量与电池的实际蓄电量之间的偏差，能够精确地管理电池的蓄电状态。
附图说明
参考附图对本发明所示例的实施例的特征、优点、技术上及工业上的意义进行记述，附图中的相同的标号表示同一部件，其中：
图1是对包含了本实施方式所涉及的电池控制装置的车用冗余电源系统的概略构成例进行表示的图。
图2是对锂离子电池的SOC-OCV特性的一个示例进行表示的图。
图3是对初始SOC跳跃控制的处理进行说明的流程图。
图4是说明图3的步骤S304所进行的详细处理的流程图。
图5是对允许自动驾驶的处理进行说明的流程图。
图6是对常规SOC跳跃控制的处理进行说明的流程图。
图7是对第二电池的实际SOC处于平坦区域内时的初始SOC跳跃控制进行说明的时序图。
图8是对第二电池的实际SOC处于平坦区域上侧时的初始SOC跳跃控制以及常规SOC跳跃控制进行说明的时序图。
图9是对第二电池的实际SOC处于平坦区域下侧时的初始SOC跳跃控制以及常规SOC跳跃控制进行说明的时序图。
具体实施方式
(实施方式)本发明的电池控制装置使用控制用蓄电量，该控制用蓄电量作为表示电池的蓄电量的值被参照。将控制用蓄电量设定为能够根据车辆点火接通时获取到的电池的开路电压而基于SOC-OCV特性曲线唯一地确定的蓄电量。当电池的开路电压处于无法唯一地确定蓄电量的平坦区域中的情况下，利用充放电控制将电池的蓄电状态变化至平坦区域外后，将控制用蓄电量设定为根据开路电压确定的蓄电量。如此一来，能够抑制控制用蓄电量与电池的实际蓄电量之间的偏差。
在以下的实施方式中，作为一个例子，说明将本发明的电池控制装置应用于需要精确地管理蓄电状态的电池之一的、搭载于具备自动驾驶系统的车辆中的自动驾驶备用电池的情况。
[构成]图1是对包含了本实施方式所涉及的电池控制装置50的车用冗余电源系统1的概略构成例进行表示的图。图1所示的冗余电源系统1具备第一电源系统、第二电源系统、电力供给部30、第一中继设备41、第二中继设备42、以及电池控制装置50。第一电源系统包括第一DC/DC转换器(以下称为“第一DDC”)11、第一电池12、第一自动驾驶系统13、以及车载设备14。第二电源系统包括第二DC/DC转换器(以下称为“第二DDC”)21、第二电池22以及第二自动驾驶系统23。第一电源系统的第一电池12、第一自动驾驶系统13、以及车载设备14通过第一电源线15与第一DDC 11的输出侧连接。第二电源系统的第二电池22以及第二自动驾驶系统23通过第二电源线25与第二DDC 21的输出侧连接。
在该冗余电源系统1中，采用利用第一电源系统以及第二电源系统构成的冗余电源结构。第一电源系统与第二电源系统之间经由用于供给欠电流(undercurrent)的第一中继设备41连接。第二电池22经由用于保护电池的第二中继设备42与第二电源系统连接。该第一中继设备41以及第二中继设备42由电池控制装置50控制连接/断开。
电力供给部30能够并联地为第一DDC 11以及第二DDC 21供电。该电力供给部30例如为锂离子电池等可充放电地构成的高压电池。
第一DDC 11能够将电力供给部30所供给的电力进行转换，经由第一电源线15向第一电池12、第一自动驾驶系统13、以及车载设备14输出。
第一电池12例如为铅酸电池等可充放电地构成的二次电池。该第一电池12能够存储由第一DDC 11输出的电力(充电)，而且能够将自身存储的电力向第一自动驾驶系统13以及车载设备14输出(放电)。另外，第一电池12能够经由第一中继设备41以及第二中继设备42存储由第二电池22释放的电力(充电)。
第一自动驾驶系统13是具有车辆自动驾驶所需的车载设备的系统。自动驾驶所需的车载设备包括例如自动驾驶ECU(Electronic Control Unit)、电动制动装置(EBS)、电动助力转向装置(EPS)等。
车载设备14包括与车辆的自动驾驶无关的一个以上车载设备。该车载设备14包括例如前照灯或雨刮器等装置。
第二DDC 21能够将电力供给部30所供给的电力进行转换，经由第二电源线25向第二电池22、以及第二自动驾驶系统23输出。
第二电池22例如为锂离子电池等可充放电地构成的二次电池。作为一个示例，能够将具有如图2所示的SOC-OCV特性曲线的磷酸铁锂离子电池(LFP电池)作为第二电池22使用，该SOC-OCV特性曲线具有开路电压(OCV)相对于蓄电量(SOC)的变化率比相邻的区域小的平坦区域。该第二电池22能够经由第二中继设备42存储由第二DDC 21输出的电力(充电)，而且能够将自身存储的电力向第二自动驾驶系统23等输出(放电)。该第二电池22是除了为第二自动驾驶系统23供给电力以外还具有作为后备电池的作用的备用电池，该后备电池是在车辆自动驾驶时第一电池12发生故障的情况下，对与车辆的自动驾驶相关的功能进行辅助。
第二自动驾驶系统23是冗余地设置的与第一自动驾驶系统13相同的系统，是与第一自动驾驶系统13相同的包括车辆自动驾驶所需的车载设备的系统。
第一中继设备41设于第一电源线15与第二电源线25之间，构成为能够通过电池控制装置50的控制而对第一电源线15及第二电源线25之间进行连接或断开。该第一中继设备41在停车时等车辆电源断开时成为连接状态，形成从第一电池12向第二自动驾驶系统23供给欠电流的路径。第一中继设备41在除上述以外的时间为断开状态，将第一电源系统与第二电源系统电气分离。
第二中继设备42设于第二电源线25与第二电池22之间，构成为通过电池控制装置50的控制而对第二电源线25及第二电池22之间进行连接或断开。该第二中继设备42在停车时等车辆电源断开时为断开状态，防止从第二电池22至第二自动驾驶系统23的电流消耗。第二中继设备42在除上述以外的时间为连接状态，向第二自动驾驶系统23供给电力。
电池控制装置50能够管理第一DDC 11、第二DDC 21、第一电池12、第二电池22、第一中继设备41、以及第二中继设备42的状态和动作等，控制冗余电源系统1的状态。在本实施方式的电池控制装置50中，执行用于精确推定第二电池22的蓄电状态的控制。
电池控制装置50可以由ECU(Electronic Control Unit)构成，该ECU代表性地含有CPU(Central Processing Unit)、存储器、以及输入/输出接口等。该电池控制装置50可以包括监视ECU和电源ECU等搭载于车辆中的ECU的一部分或者全部，其中监视ECU监视第二电池22的电压、电流、以及温度，电源ECU能够控制第二DDC 21的输出电压、控制第一中继设备41的连接/断开状态。本实施方式的电池控制装置50通过由CPU读取并执行存储在存储器中的程序，从而实现控制部51、推定部52、设定部53、获取部54、以及判定部55的功能。
控制部51适宜地控制第二DDC 21的电压指示值，以使得第二电池22的蓄电量成为规定的目标值(例如为最大蓄电容量的90％)的方式，根据第二电池22的开路电压进行第二电池22的充电以及放电，即实施所谓的常规充电。另外，控制部51在满足了后述的规定条件的情况下，适宜地控制第二DDC 21的电压指示值，在达到规定的蓄电量(例如最大蓄电容量的98％)之前以恒流对第二电池22进行充电(CC充电)，在达到上述规定的蓄电量后以恒压对第二电池22进行充电(CV充电)，即实施所谓的CCCV充电。该CCCV充电根据作为表示第二电池22的蓄电量的值而被参照的控制用蓄电量(以下称为“控制用SOC”)，在车辆可行驶的状态即READY-ON期间实施。
推定部52对与控制部51所实施的充放电控制相应地产生的充电电流以及放电电流进行累计，根据累计的电流量推定第二电池22的蓄电量。(第一推定)。充电电流以及放电电流可以由设置于第二电池22中的电流传感器获取。
另外，推定部52推定含有电池的充电量的推定误差的累计值以及放电量的推定误差的累计值在内的第二电池22的蓄电量的最大值(以下称为“SOC_MAX”)以及最小值(以下称为“SOC_MIN”)(第二推定)。SOC_MAX是含有推定误差的最大的蓄电量，，该推定误差是电流传感器测量到的电流值与实际流过第二电池22的电流值相比变多的部分。SOC_MIN是含有推定误差的最小的蓄电量，该推定误差是电流传感器测量到的电流值与实际流过第二电池22的电流值相比减少的部分。由电流传感器产生的误差可以通过以事先实际测量的方式获取而进行推定，也可以根据电流传感器的产品标准而推定。
设定部53对控制用SOC进行设定，其中控制用SOC是作为表示第二电池22的蓄电量的值而被参照的量。在该控制用SOC中设定有由推定部52推定出的第二电池22的蓄电量。另外，设定部53随时重新进行设定，以使第二电池22的实际的蓄电量(以下称为“实际SOC”)与控制用SOC之间的偏差不会变大。控制用SOC的设定方法在后面详述。
获取部54获取第二电池22的开路电压(OCV)。第二电池22的开路电压可以由设置于第二电池22中的电压传感器等获取。
判定部55对在车辆点火接通(IG-ON)时由获取部54获取的第二电池22的开路电压是否处于特定范围内进行判定，其中上述特定范围是指上述的SOC-OCV特性曲线的平坦区域的下限电压以上而上限电压以下的范围(第一判定)。该平坦区域的下限电压以及上限电压能够根据在第二电池22的SOC-OCV特性曲线中能否根据开路电压唯一地确定蓄电量而进行设定。例如，在图2所示的SOC-OCV特性曲线的情况下，能够设定下限电压为3.28V，设定上限电压为3.31V。
另外，判定部55对由推定部52推定出的SOC_MAX与SOC_MIN之差(＝SOC_MAX-SOC_MIN)是否超过规定的阈值进行判定(第二判定)。考虑在每次使用公知的电流累计方法对该SOC_MIN以及SOC_MAX进行累计时就会累计误差，从而与第二电池22的实际SOC之间的偏差会各自增加。因此，判定部55根据极限值适宜地设定规定的阈值，当SOC_MIN与SOC_MAX之差超过规定的阈值时，使设定部53修正第二电池22的实际SOC与控制用SOC之间的偏差，所述极限值是作为允许第二电池22的实际SOC与SOC_MIN以及SOC_MAX之间的偏差的极限的值。此外，判定部55也可以判定从设定部53进行后述的SOC跳跃控制而将控制用SOC设定为新的蓄电量开始是否经过了规定的时间(第三判定)，在经过了规定的时间的情况下，使设定部53修正第二电池22的实际SOC与控制用SOC之间的偏差。
进一步地，判定部55判定由推定部52推定出的SOC_MIN是否达到规定的蓄电量(第四判定)，在SOC_MIN达到了规定的蓄电量的情况下，许可车辆进行自动驾驶。规定的蓄电量设定为第二电池22为了对与车辆的自动驾驶相关的功能进行辅助所需的最低蓄电量。
上述控制部51、推定部52、设定部53、获取部54、以及判定部55的详细控制在下面说明。
[控制]接下来，进一步参照图3至9，说明本实施方式所涉及的电池控制装置50所执行的控制。图3是对初始SOC跳跃控制的处理进行说明的流程图。图4是说明图3的步骤S304所进行的详细处理的流程图。图5是对在具备自动驾驶系统的车辆中被允许自动驾驶的处理进行说明的流程图。图6是对常规SOC跳跃控制的处理进行说明的流程图。图7至图9是对初始SOC跳跃控制以及常规SOC跳跃控制进行说明的时序图。
1.初始SOC跳跃控制
参照图3、图4、图7、图8、以及图9，说明初始SOC跳跃控制。该初始SOC跳跃控制是在车辆成为点火接通状态后首先实施的控制，其对第二电池22的实际SOC与控制用SOC之间的偏差进行修正。
在从上一次点火断开后开始至本次点火接通为止的车辆未使用期间，由于自放电以及电池单元的均衡化处理等，第二电池22的蓄电量降低。该蓄电量的降低会引起第二电池22的实际SOC与控制用SOC之间的偏差。因此，在本实施方式中，在车辆变为点火接通状态后立即实施初始SOC跳跃控制。图3所示的处理在车辆成为点火接通状态后就开始。即图7、图8以及图9中的定时(1)。
步骤S301：判定部55判定第二电池22的实际SOC是否处于SOC-OCV特性曲线的平坦区域内。具体地，判定部55对由获取部54获取的第二电池22的开路电压(OCV)是否处于特定范围内进行判定，该特定范围是指平坦区域的下限电压以上而上限电压以下的范围；在第二电池22的开路电压位于下限电压以上而上限电压以下的特定范围内的情况下(S301为“是”)，由于第二电池22的实际SOC处于平坦区域内，无法根据开路电压唯一地确定蓄电量，所以处理向步骤S302前进。图7相当于上述情况。另一方面，在第二电池22的开路电压不处于下限电压以上而上限电压以下的特定范围内的情况下(S301为“否”)，由于第二电池22的实际SOC处于平坦区域外，能根据开路电压唯一地确定蓄电量，所以处理向步骤S309前进。图8以及图9相当于上述情况。
图7、图8、以及图9的示例中，蓄电量为50％-90％的范围是平坦区域，判定部55通过对第二电池22的开路电压是否处于蓄电量50％时的开路电压(下限电压)3.28V以上而蓄电量90％时的开路电压(上限电压)3.31V以下的范围(参照图2)进行判定，从而判定第二电池22的实际SOC是否处于平坦区域内。图7示出点火接通时的第二电池22的实际SOC处于平坦区域内的情况，图8示出点火接通时的第二电池22的实际SOC位于平坦区域上侧(高SOC侧)的情况，图9示出点火接通时的第二电池22的实际SOC位于平坦区域下侧(低SOC侧)的情况。
步骤S302：设定部53将控制用SOC设定为第一蓄电量(以下称为“平坦下侧SOC”)，该第一蓄电量是小于根据SOC-OCV特性曲线的平坦区域的下限电压确定的蓄电量的量。即，使控制用SOC陡降至平坦下侧SOC(SOC跳跃)。即图7中的定时(2)。该设定是在检测完成后进行的，该检测由在从点火接通状态开始至变为READY-ON状态为止的期间执行的规定系统(电池监视系统等)进行。
如图7、图8、以及图9所示，在例如将根据平坦区域的下限电压确定的蓄电量设为50％的情况下，能够将小于50％的蓄电量(平坦下侧SOC)设定为控制用SOC。根据该设定处理，无论第二电池22的实际SOC处于平坦区域内的哪个状态，都必然能够将控制用SOC设定为比实际SOC低。这样一来，如果在设定后根据控制用SOC对第二电池22进行充电，就能够使第二电池22的实际SOC可靠地上升到平坦区域的上侧(高SOC侧)。设定结束后，处理前进至步骤S303。
步骤S303：控制部51对车辆是否处于可行驶的READY-ON状态进行判断。在READY-ON状态下，由于第二DDC 21动作，所以能够向第二电池22充电。如果处于READY-ON状态(S303为“是”)，处理前进至步骤S304。
步骤S304：控制部51对第二电池22实施CCCV充电。即图7中的(3)-(7)期间。该CCCV充电能够采用公知技术进行。这里同时参照图4，说明在步骤S304实施的CCCV充电。
步骤S401：控制部51向第二DDC 21赋予电压指示值，以在达到规定的电压(以下称为“第一电压”)之前以事先规定的恒流对第二电池22进行充电(CC充电)。将第二电池22的实际SOC超过平坦区域的上限电压的电压设定为该第一电压。例如，在将平坦区域上侧的蓄电量设为90％的图7、图8、以及图9中，可以将蓄电量为98％时的开路电压设为第一电压。如此一来，对第二电池22进行CC充电，与该CC充电对应地，由推定部52推定的第二电池22的蓄电量上升。在CC充电完成之前，通过设定部53将由推定部52推定的蓄电量设定为控制用SOC。
步骤S402：控制部51对CC充电是否完成进行判断。具体地，控制部51判断第二电池22的开路电压是否达到第一电压。如果CC充电完成(S402为“是”)，则处理前进至步骤S403。即图7中的定时(6)。
步骤S403：控制部51向第二DDC 21赋予电压指示值，以通过事先规定的恒压(在此为维持第一电压不变)而供给电流，从而对第二电池22进行充电(CV充电)。如此一来，对第二电池22进行CV充电，在与该CV充电相应地，控制用SOC也变化。
步骤S404：控制部51对CV充电是否完成进行判断。具体地，控制部51判断在将第二电池22的开路电压维持在第一电压的状态下，流入第二电池22的电流是否减少到规定值以下，或者是否进行了规定时间以上的CV充电。如果CV充电完成(S404为“是”)，则步骤S304的CCCV充电结束。即图7中的定时(7)。再次参照图3，说明初始SOC跳跃控制。
步骤S305：在CCCV充电结束后，控制部51实施控制，使第二电池22的充放电量为规定值以下。即图7中的(7)-(8)期间。实施该控制是为了使第二电池22的状态稳定从而能够测量适宜的开路电压。具体地，向第二DDC 21赋予电压指示值，以使第二电池22的充放电量不会超过规定值而大幅变化。如果控制开始，则处理前进至步骤S306。
步骤S306：控制部51判断第二电池22的充放电量为规定值以下的状态是否持续了第一时间。第一时间是用于判断出第二电池22成为稳定状态的时间，可以根据第二电池22的特性和使用环境温度等进行设定。第一时间可以使用计时器等计量。在第二电池22的充放电量为规定值以下的状态持续了第一时间的情况下(S306为“是”)，判断为第二电池22成为稳定状态，处理向步骤S309前进。在第二电池22的充放电量为规定值以下的状态没有持续第一时间的情况下(S306为“否”)，判断为第二电池22未处于稳定状态，处理向步骤S307前进。
步骤S307：判定部55判断从控制部51开始进行使第二电池22的充放电量为规定值以下的控制开始，是否经过了第二时间。第二时间是用于判断对一直没有成为稳定状态的第二电池22是否应继续进行使充放电量为规定值以下的控制的时间，可以根据第二电池22所需的推定精度和系统负载等进行设定。第二时间可以使用计时器等计量。在从开始进行使第二电池22的充放电量为规定值以下的控制开始经过了第二时间的情况下(S307为“是”)，放弃继续控制，处理向步骤S308前进。在从开始进行使第二电池22的充放电量为规定值以下的控制开始尚未经过第二时间的情况下(S307为“否”)，应继续控制而处理向步骤S305前进。
步骤S308：由于第二电池22不处于稳定状态，所以控制部51不是根据第二电池22的开路电压确定蓄电量，而是利用公知的电流电压关系图方法计算第二电池22的开路电压。具体地，由第二DDC 21向第二电池22施加规定的充放电脉冲，将电压和电流为组而多次测量，将测量出的多个电压-电流组形成关系图而求得近似直线，获取上述近似直线的截距作为开路电压。开路电压被计算后，处理前进至步骤S309。
步骤S309：设定部53将根据步骤S302-S308的处理后得到的第二电池22的开路电压确定的第二蓄电量(S301为“是”的情况)，或者根据不进行步骤S302-S308的处理而得到的第二电池22的开路电压确定的第三蓄电量(S301为“否”的情况)，设定为控制用SOC。即，使控制用SOC陡升到根据开路电压确定的第二或者第三蓄电量(SOC跳跃)。即图7中的定时(8)。根据该设定处理，第二电池22的实际SOC与控制用SOC之间的偏差被修正，初始SOC跳跃控制结束。
2.常规SOC跳跃控制
参照图5、图8、以及图9，说明常规SOC跳跃控制。该常规SOC跳跃控制是在上述初始SOC跳跃控制结束后，车辆为可行驶的READY-ON状态的期间实施的、对第二电池22的实际SOC与控制用SOC之间的偏差进行修正的控制。
在车辆为READY-ON状态的期间，原则上是执行与第二电池22的状态对应的常规的充电控制，控制用SOC应该追随着第二电池22的实际SOC进行变化。然而，由于电流传感器中产生的测量误差，即使正在处于READY-ON，由推定部52推定的第二电池22的蓄电量的误差也会被累计而使得第二电池22的实际SOC与控制用SOC之间的偏差增加。因此，在本实施方式中，即使在车辆处于READY-ON时，也在满足后述的规定条件的情况下，执行常规SOC跳跃控制。
步骤S501：判定部55监视由推定部52推定出的第二电池22的蓄电量的SOC_MAX以及SOC_MIN。开始SOC_MAX以及SOC_MIN的监视后，处理前进至步骤S502。
步骤S502：控制部51开始利用常规充电的第二电池22的充放电控制。该常规充电通过对指示给第二电池22的电压值进行反馈控制而进行，使第二电池22的蓄电量成为规定的目标值(例如90％蓄电量)。与该第二电池22的充放电控制对应地，设定部53设定的控制用SOC、以及推定部52推定的SOC_MAX以及SOC_MIN也变化。即图8以及图9中的(3)-(5)期间。充放电控制开始后，处理前进至步骤S503。
步骤S503：判定部55对SOC_MIN与SOC_MAX之差是否超过规定的阈值(第一条件)进行判定。该阈值能够根据极限值进行设定，极限值是允许第二电池22的实际SOC与SOC_MIN以及SOC_MAX之间的偏差的极限的值。此外，判定部55判定从设定部53进行SOC跳跃控制而将控制用SOC设定为新的蓄电量开始是否经过了第三时间(第二条件)。该新的蓄电量是上述的第二蓄电量或者第三蓄电量。此外，在反复实施上述常规SOC跳跃控制的情况下，也可以判定从上次利用该控制将控制用SOC设定为后述的第四蓄电量开始是否经过了第三时间。第三时间是用于判断第二电池22的实际SOC与控制用SOC之间的偏差没有被修正的期间的时间，能够根据第二电池22所需的推定精度等进行设定。当SOC_MIN与SOC_MAX之差超过规定的阈值(满足第一条件)或者从将控制用SOC设定为新的蓄电量开始经过了第三时间(满足第二条件)的情况下(S503为“是”)，处理向步骤S504前进。即图8以及图9中的定时(5)。另一方面，除此以外的(既不满足第一条件也不满足第二条件)的情况下，继续进行步骤S503的判定处理。
步骤S504：控制部51对第二电池22实施CCCV充电。即图8以及图9中的(5)-(7)期间。该步骤S504的处理与在上述图3的步骤S304(图4的步骤S401-S404)中说明的处理相同。具体地，对第二电池22进行CC充电直至第二电池22的实际SOC为超过平坦区域的上限电压的第二电压为止，然后以将第二电池22的开路电压维持在第二电压的状态对第二电池22进行CV充电。此外，本常规SOC跳跃控制中的第二电压可以与初始SOC跳跃控制中的第一电压相同，也可以不同。CCCV充电完成后，处理前进至步骤S505。
步骤S505：在CCCV充电结束后，控制部51实施控制，使第二电池22的充放电量为规定值以下。即图8以及图9中的(7)-(8)期间。该步骤S505的处理与在上述图3的步骤S305中说明的处理相同。控制开始后，处理前进至步骤S506。
步骤S506：控制部51判断第二电池22的充放电量为规定值以下的状态是否持续了第一时间。该步骤S506的处理与在上述图3的步骤S306中说明的处理相同。在第二电池22的充放电量为规定值以下的状态持续了第一时间的情况下(S506为“是”)，处理向步骤S509前进。在第二电池22的充放电量为规定值以下的状态尚未持续第一时间的情况下(S506为“否”)，处理向步骤S507前进。
步骤S507：判定部55判断从控制部51开始进行使第二电池22的充放电量为规定值以下的控制开始，是否经过了第二时间。该步骤S507的处理与在上述图3的步骤S307中说明的处理相同。在从开始进行使第二电池22的充放电量为规定值以下的控制开始经过了第二时间的情况下(S507为“是”)，处理向步骤S508前进。在从开始进行使第二电池22的充放电量为规定值以下的控制开始尚未经过第二时间的情况下(S507为“否”)，处理向步骤S505前进。
步骤S508：控制部51利用公知的电流电压关系图方法计算第二电池22的开路电压。该步骤S508的处理与在上述图3的步骤S308中说明的处理相同。开路电压被计算后，处理前进至步骤S509。
步骤S509：设定部53将根据步骤S501-S508的处理后得到的第二电池22的开路电压确定的第四蓄电量设定为控制用SOC。即，使控制用SOC陡升到根据开路电压确定的第四蓄电量(SOC跳跃)。推定部52使推定的SOC_MIN以及SOC_MAX与设定部53的控制用SOC同时与第四蓄电量一致(即、重置推定误差的累计值)。即图8以及图9中的定时(8)。根据该设定处理，第二电池22的实际SOC与控制用SOC之间的偏差被修正，常规SOC跳跃控制结束。
这里使用图8以及图9说明了常规SOC跳跃控制，但在图7中，从初始SOC跳跃控制结束后的定时(7)开始也同样地实施上述常规SOC跳跃控制。
此外，对在上述点火接通后成为READY-ON状态时是首先实施CCCV充电控制还是实施常规充电控制的哪一个的指示、赋予从常规充电控制向CCCV充电控制切换的定时的指示、以及赋予CCCV充电结束而获取开路电压的定时的指示等，能够利用规定的标识来进行。
3.自动驾驶许可控制
参照图6、图7、图8、以及图9，说明自动驾驶许可控制。该自动驾驶许可控制是用于判断在车辆处于可行驶的READY-ON状态的期间，是否允许第一自动驾驶系统13以及第二自动驾驶系统23进行车辆的自动驾驶的控制。图6所示的处理在READY-ON状态的期间反复执行。
步骤S601：判定部55至少监视由推定部52推定出的第二电池22的蓄电量的SOC_MIN。开始SOC_MIN的监视后，处理前进至步骤S602。
步骤S602：判定部55判定SOC_MIN是否超过了第五蓄电量，该第五蓄电量是根据SOC-OCV特性曲线的平坦区域的下限电压确定的蓄电量以上的蓄电量。将第五蓄电量设定为，在车辆正在自动驾驶时第一电池12发生故障的情况下用于对与车辆的自动驾驶相关的功能进行辅助的第二电池22所需的最低蓄电量(辅助可能SOC)。在图7、图8、以及图9的示例中，辅助可能SOC设为60％蓄电量。在SOC_MIN超过第五蓄电量的情况下(S602为“是”)，处理前进至步骤S603，在SOC_MIN没有超过第五蓄电量的情况下(S602为“否”)，处理前进至步骤S604。
步骤S603：判定部55判断为第二电池22具有能够辅助的蓄电量，允许车辆自动驾驶。即图7、图8以及图9中的定时(4)起。此外，图8的情况中，由于在点火接通的时刻第二电池22的蓄电量超过辅助可能SOC，所以控制为从初始阶段就能够允许车辆自动驾驶的状态。
步骤S604：判定部55判断为第二电池22不具有能够辅助的蓄电量，不允许车辆自动驾驶。即图7以及图9中的(3)-(4)期间。
[作用/效果]如上所述，根据本发明的一个实施方式所涉及的电池控制装置50，车辆点火接通时，获取第二电池22的开路电压，将根据该开路电压基于SOC-OCV特性曲线唯一地确定的蓄电量(第三蓄电量)设定为设定控制用SOC。当第二电池22的开路电压处于无法唯一地确定蓄电量的平坦区域的下限电压以上而上限电压以下的特定范围内的情况下，将根据平坦区域的下限电压确定的平坦下侧SOC(第一蓄电量)设定为控制用SOC，立即实施CCCV充电以使该控制用SOC在READY-ON期间上升。然后，在利用CCCV充电而第二电池22的开路电压超过平坦区域的上限电压(平坦区域外)，成功那位能够根据开路电压唯一地确定蓄电量的状态后，设定控制用SOC为根据该开路电压确定的蓄电量(第二蓄电量)。
根据该控制，作为表示电池的蓄电量的值而被参照的控制用SOC由于被尽快地重新设定为能够根据开路电压唯一地确定的蓄电量，所以能够抑制控制用SOC与第二电池22的实际SOC之间的偏差，能够精确地管理第二电池22的蓄电状态。另外，在该控制中，根据设定为与第二电池22的实际SOC相比更低的控制用SOC实施CCCV充电，所以能够避免控制用SOC过度上升而在第二电池22的开路电压(实际SOC)脱离平坦区域前就充电结束的情况，能够使第二电池22的开路电压(实际SOC)可靠地上升到位于平坦区域上侧的区域。
另外，根据本实施方式所涉及的电池控制装置50，在READY-ON期间，在将累计误差包括在内对第二电池22的蓄电量进行推算而得的最小值(SOC_MIN)与最大值(SOC_MAX)之差超过了规定的阈值时，也实施CCCV充电以使控制用SOC在READY-ON期间上升。或者，在READY-ON期间，当从设定部53进行SOC跳跃控制而将控制用SOC设定为新的蓄电量开始经过了规定的时间的情况下，也实施CCCV充电以使控制用SOC上升。然后，在利用CCCV充电使第二电池22的开路电压超过平坦区域的上限电压而成为能够根据开路电压唯一地确定蓄电量的状态后，设定控制用SOC为根据该开路电压确定的蓄电量(第四蓄电量)。
根据该控制，在READY-ON期间，因为能够定期地抑制控制用SOC与第二电池22的实际SOC之间的偏差，所以能够精确地稳定管理第二电池22的蓄电状态。
进一步地，根据本实施方式所涉及的电池控制装置50，监视将累计误差包括在内而推定第二电池22的蓄电量得到的最小值(SOC_MIN)，如果SOC_MIN超过第二电池22所需的辅助可能SOC，则允许车辆自动驾驶，该第二电池22所需的辅助可能SOC是能够在车辆正在自动驾驶时第一电池12发生故障的情况下第二电池22对与车辆的自动驾驶相关的功能进行辅助的SOC。
根据该控制，即使在第二电池22处于平坦区域而无法确定实际SOC、可能会产生控制用SOC与第二电池22的实际SOC之间的偏差的情况下，也能够根据SOC_MIN可靠地判断第二电池22的实际SOC是否处于辅助可能SOC以上的状态。因此，即使没有消除控制用SOC与第二电池22的实际SOC之间的偏差，也能够允许车辆自动驾驶。从而，能够在点火接通后尽早为驾驶者提供自动驾驶。
以上虽然对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明也能够被视为电池控制装置、包括了电池控制装置的车用电源系统、电池控制装置执行的SOC跳跃控制方法、SOC跳跃控制程序以及存储有该程序的计算机可读取非易失性存储介质、或者搭载了电池控制装置的车辆。
本发明的电池控制装置能够用于搭载了具有两套电源系统的冗余电源系统的车辆等中。

Claims (5)

1.一种电池控制装置，其用于车辆，对电池的蓄电状态进行管理，所述电池的SOC-OCV特性曲线具有开路电压相对于蓄电量的变化率在规定值以下的平坦区域，
所述电池控制装置的特征在于，包括：
获取部，其获取所述电池的开路电压；
判定部，其进行第一判定，该第一判定是对所述获取部获取的所述电池的开路电压是否处于所述平坦区域的下限电压以上而上限电压以下的特定范围内进行的判定；
推定部，其进行基于累计电流量推定所述电池的蓄电量的第一推定；
设定部，其设定控制用蓄电量，所述控制用蓄电量作为表示所述电池的蓄电量的值而被参照；以及
控制部，其根据所述电池的开路电压或者所述控制用蓄电量控制所述电池的充放电，以使所述电池的蓄电量成为规定的目标值，
在车辆点火接通时，所述判定部判定所述电池的开路电压处于所述特定范围内的情况下，所述设定部基于所述特性曲线，将所述控制用蓄电量设定为与根据所述平坦区域的下限电压确定的蓄电量相比较小的第一蓄电量，
在所述控制用蓄电量被设定为所述第一蓄电量、并且车辆处于可行驶的状态后，所述控制部基于开路电压，直至所述电池的开路电压成为第一电压为止对所述电池进行充电，所述第一电压是超过所述平坦区域的上限电压的电压，
在所述电池的开路电压达到所述第一电压为止，所述设定部将所述推定部推定出的蓄电量设为所述控制用蓄电量，在所述电池的开路电压达到所述第一电压后，所述设定部将基于所述特性曲线而根据所述电池的开路电压确定的第二蓄电量设为所述控制用蓄电量。
2.根据权利要求1所述的电池控制装置，其特征在于，
在车辆点火接通时，所述判定部判定所述电池的开路电压不处于所述特定范围内的情况下，所述设定部将基于所述特性曲线而根据所述电池的开路电压确定的第三蓄电量设为所述控制用蓄电量。
3.根据权利要求1或2所述的电池控制装置，其特征在于，
所述推定部进行对所述电池的蓄电量的最大值以及最小值进行推定的第二推定，该电池的蓄电量的最大值以及最小值包括所述电池的充电量的推定误差的累计值以及放电量的推定误差的累计值在内，
所述判定部进行第二判定，该第二判定是对所述推定部在所述第二推定中推定出的所述电池的蓄电量的最小值与最大值之差是否超过规定的阈值进行的判定，
在所述判定部判定为所述差超过规定的阈值的情况下，所述控制部基于开路电压，直至所述电池的开路电压成为超过所述平坦区域的上限电压的第二电压为止对所述电池进行充电，
所述设定部在所述电池的开路电压达到所述第二电压为止，将所述推定部在所述第一推定中推定出的蓄电量设为所述控制用蓄电量，在所述电池的开路电压达到所述第二电压后，将基于所述特性曲线而根据所述电池的开路电压确定的第四蓄电量设为所述控制用蓄电量，
所述推定部使所述电池的蓄电量的最小值以及最大值与所述第四蓄电量一致。
4.根据权利要求1或2所述的电池控制装置，其特征在于，
所述判定部进行第三判定，该第三判定是对从所述设定部将所述控制用蓄电量设定为所述第二蓄电量或者所述第三蓄电量开始是否经过了规定的时间进行的判定，
所述判定部在所述第三判定中判定为已经过所述规定的时间的情况下，所述控制部基于开路电压，直至所述电池的开路电压成为超过所述平坦区域的上限电压的第二电压为止对所述电池进行充电，
所述设定部在所述电池的开路电压达到所述第二电压为止，将所述推定部在所述第一推定中推定出的蓄电量设为所述控制用蓄电量，在所述电池的开路电压达到所述第二电压后，将基于所述特性曲线而根据所述电池的开路电压确定的第四蓄电量设为所述控制用蓄电量。
5.根据权利要求3或4所述的电池控制装置，其特征在于，
所述判定部还进行第四判定，该第四判定在车辆处于可行驶的状态时，对所述推定部在所述第二推定中推定出的所述电池的蓄电量的最小值是否超过第五蓄电量进行判定，在判定为所述电池的蓄电量的最小值超过了所述第五蓄电量的情况下，允许车辆自动驾驶，其中所述第五蓄电量是根据所述平坦区域的下限电压确定的蓄电量以上的量。
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