CN113002351B - 车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆。电动车辆具备：电池包，包括电池ECU；门ECU，与电池包分开设置；及HVECU，与电池包和门ECU分开设置，并将电池的电池功率和电池电流中的任意一方作为控制对象进行控制。门ECU对电池ECU与HVECU之间的通信进行中继，并且将与在电池ECU与HVECU之间授受的信息有关的历史信息存储于环形缓冲区。

Description

车辆
技术领域
本公开涉及搭载有能够更换的电池包的车辆。
背景技术
在日本特开2019-156007号公报中，公开了一种控制装置，其使用表示搭载于车辆的二次电池的输入功率的上限值的功率上限值(Win)来控制二次电池的输入功率。
发明内容
近年来，以二次电池为动力源的电动车辆(例如电动汽车或混合动力车)的普及正在发展。在电动车辆中，考虑在二次电池的容量或性能因电池劣化等而降低的情况下，更换搭载于电动车辆的二次电池。
二次电池通常以电池包的形态搭载于车辆。电池包构成为包括二次电池、检测二次电池的状态(例如，电流、电压和温度)的传感器以及控制装置。以下，有时将内置于电池包的控制装置、传感器分别记载为“电池ECU”、“电池传感器”。在电池包搭载与二次电池匹配的周边设备(例如，传感器和控制装置)。在电池包中，进行保养以使二次电池及其周边设备正常工作。因此，在更换搭载于车辆的二次电池时，从车辆保养的观点出发，认为优选的是对包括搭载于车辆的电池包在内进行更换，而不是仅更换二次电池。
如上述日本特开2019-156007所记载的那样，已知有一种控制装置，其与电池包分开地搭载于车辆，并使用功率上限值来控制二次电池的输入功率。该控制装置构成为进行电力基准的输入限制。电力基准的输入限制是控制二次电池的输入功率以使二次电池的输入功率不超过功率上限值的处理。通常，在采用进行电力基准的输入限制的控制装置的车辆搭载电池包，该电池包包括使用电池传感器的检测值来求出功率上限值的电池ECU。
在这样的电池包被更换的情况下，考虑如下结构：为了能够在更换后的电池包与车辆的控制装置之间进行通信而另行设置对通信进行中继的控制装置。在具有这样的结构的车辆中，在更换后的电池包的使用期间发生了与电池功率的控制相关的某种不良情况的情况下，从车辆保养的观点出发，要求容易地将电池包与车辆中的不良情况的发生原因分开。
本公开提供一种车辆，在搭载了能够更换的电池包的车辆中，在发生不良情况时容易地将车辆与电池包中的不良情况的发生原因分开。
本公开的一个方式所涉及的车辆具备：电池包，包括二次电池、检测二次电池的状态的第一电池传感器以及第一电子控制装置；第二电子控制装置，与电池包分开设置，并包括存储规定的信息的存储装置；及第三电子控制装置，与电池包及第二电子控制装置分开设置，并将二次电池的电池功率及电池电流中的任意一方作为控制对象进行控制。第二电子控制装置对第一电子控制装置与第三电子控制装置之间的通信进行中继。第二电子控制装置将与在第一电子控制装置和第三电子控制装置之间授受的信息有关的历史信息存储于存储装置。
如此，由于在对第一电子控制装置与第三电子控制装置之间的通信进行中继的第二电子控制装置的存储装置，存储与在第一电子控制装置和第三电子控制装置之间授受的信息有关的历史信息，所以在电池包的使用期间发生了与电池功率的控制相关的某种不良情况的情况下，能够使用所存储的历史信息，容易地将电池包与车辆中的不良情况的发生原因分开。
在上述方式中，第二电子控制装置也可以将最近的预先规定的期间内的历史信息存储于存储装置。
如此，能够在不使存储装置的存储容量不必要地增大的情况下将历史信息存储于存储装置。
在上述方式中，第一电子控制装置也可以使用第一电池传感器的检测值来计算与电池功率及电池电流中的任意另一方有关的第一限制值。第二电子控制装置也可以将在第一电子控制装置中计算出的第一限制值转换为与控制对象对应的第二限制值。第三电子控制装置也可以使用第二限制值来对控制对象进行控制。
如此，由于在第一电子控制装置中计算出的第一限制值在第二电子控制装置中被转换为第二限制值，所以能够在不变更第三电子控制装置的结构的情况下，进行二次电池的电池功率或电池电流中的任意一方即控制对象的控制。
在上述方式中，所述车辆也可以还具备第二电池传感器，该第二电池传感器与第一电池传感器分开设置，并检测二次电池的状态。第二电子控制装置也可以除了历史信息以外，还将第二电池传感器的检测值的历史存储于存储装置。
如此，由于能够将第一电池传感器的检测值与第二电池传感器的检测值进行比较，因此能够容易地将电池包与车辆中的不良情况的发生原因分开。
根据本公开的方式，能够提供一种车辆，在搭载了能够更换的电池包的车辆中，在发生不良情况时容易地将车辆与电池包中的不良情况的发生原因分开。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是表示本公开的实施方式所涉及的电动车辆的结构的图。
图2是表示本公开的实施方式所涉及的车辆中包含的各控制装置的连接方式的图。
图3是表示用于决定目标电池功率的映射图的一例的图。
图4是表示电池包、HVECU以及门ECU的详细结构的图。
图5是表示变形例中的电池包、HVECU以及门ECU的详细结构的图。
具体实施方式
参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。图中，相同或相当的部分标注同一标号，并且不重复其说明。以下，也将电子控制单元(Electronic Control Unit)称为“ECU”。
图1是表示本公开的实施方式所涉及的电动车辆(以下，记载为车辆)100的结构的图。在本实施方式中，就车辆100而言，设想了前轮驱动的四轮汽车(更特定地是混合动力车)，但车轮的数量及驱动方式能够适当变更。例如，驱动方式可以是后轮驱动，也可以是四轮驱动。
参照图1，在车辆100搭载有包括电池ECU13的电池包10。另外，与电池包10分开地，电动机ECU23、发动机ECU33、HVECU50和门ECU60被搭载于车辆100。电动机ECU23、发动机ECU33、HVECU50和门ECU60分别位于电池包10的外侧。电池ECU13位于电池包10的内部。在本实施方式中，电池ECU13、门ECU60、HVECU50分别相当于本公开所涉及的“第一控制装置”、“第二控制装置”、“第三控制装置”的一例。
电池包10包括电池11、电压传感器12a、电流传感器12b、温度传感器12c、电池ECU13以及SMR(System Main Relay：系统主继电器)14。电池11作为二次电池发挥功能。在本实施方式中，采用包含电连接的多个锂离子电池的电池组作为电池11。构成电池组的各二次电池也被称为“电池单元”。在本实施方式中，构成电池11的各锂离子电池相当于“电池单元”。另外，电池包10所包含的二次电池并不限于锂离子电池，也可以是其他的二次电池(例如镍氢电池)。作为二次电池，可以采用电解液式二次电池，也可以采用全固体式二次电池。
电压传感器12a检测电池11的每个电池单元的电压。电流传感器12b检测流过电池11的电流(将充电侧设为负)。温度传感器12c检测电池11的每个电池单元的温度。各传感器将其检测结果向电池ECU13输出。电流传感器12b设置于电池11的电流路径。在本实施方式中，电压传感器12a及温度传感器12c各自针对每一个电池单元设置一个。但是，并不限于此，电压传感器12a及温度传感器12c各自也可以针对每多个电池单元设置一个，还可以相对于一个电池组仅设置一个。以下，将电压传感器12a、电流传感器12b以及温度传感器12c统称为“电池传感器12”。电池传感器12可以是除了上述传感器功能以外，还具有SOC(StateOf Charge：荷电状态)推定功能、SOH(State of Health：健康状态)推定功能、电池单元电压的均等化功能、诊断功能以及通信功能的BMS(Battery Management System：电池管理系统)。
SMR14构成为切换对电池包10的外部连接端子T1、T2与电池11进行连结的电力路径的连接/切断。作为SMR14，例如可以采用电磁式的机械继电器。在本实施方式中，PCU(Power Control Unit：功率控制单元)24与电池包10的外部连接端子T1、T2连接。电池11经由SMR14与PCU24连接。在SMR14处于闭合状态(连接状态)时，能够在电池11与PCU24之间进行电力的授受。另一方面，在SMR14处于开路状态(切断状态)时，连结电池11与PCU24的电力路径被切断。在本实施方式中，SMR14由电池ECU13控制。电池ECU13按照来自HVECU50的指示来控制SMR14。SMR14例如在车辆100行驶时处于闭合状态(连接状态)。
车辆100具备发动机31、第一电动发电机21a(以下记为“MG21a”)、第二电动发电机21b(以下记为“MG21b”)作为行驶用的动力源。MG21a和21b分别为兼具作为通过被供给驱动电力而输出扭矩的电动机的功能以及作为通过被施加扭矩而产生发电电力的发电机的功能这两者的电动发电机。作为MG21a和21b，分别使用交流电动机(例如，永磁同步电动机或感应电动机)。MG21a和21b分别经由PCU24与电池11电连接。MG21a、MG21b分别具有转子轴42a、42b。转子轴42a、42b分别相当于MG21a、MG21b的旋转轴。
车辆100还具备单小齿轮型行星齿轮42。发动机31的输出轴41和MG21a的转子轴42a分别与行星齿轮42连结。发动机31例如是包括多个气缸(例如，4个气缸)的火花点火式内燃机。发动机31通过使燃料在各气缸内燃烧来生成动力，并利用所生成的动力使所有气缸共用的曲轴(未图示)旋转。发动机31的曲轴经由未图示的扭振阻尼器与输出轴41连接。通过曲轴旋转，输出轴41也旋转。
行星齿轮42具有3个旋转元件，即输入元件、输出元件和反作用力元件。更具体而言，行星齿轮42具有：太阳齿轮；与太阳齿轮同轴配置的齿圈；与太阳齿轮及齿圈啮合的小齿轮；以及将小齿轮以能够自转且能够公转的方式进行保持的行星齿轮架。行星齿轮架相当于输入元件，齿圈相当于输出元件，太阳齿轮相当于反作用力元件。
发动机31和MG21a分别经由行星齿轮42与驱动轮45a、45b机械连结。发动机31的输出轴41与行星齿轮42的行星齿轮架连结。MG21a的转子轴42a与行星齿轮42的太阳齿轮连结。行星齿轮架被输入由发动机31输出的扭矩。行星齿轮42构成为将发动机31输出到输出轴41的扭矩分配并传递给太阳齿轮(进而MG21a)和齿圈。在发动机31输出的扭矩向齿圈输出时，由MG21a产生的反作用力扭矩作用于太阳齿轮。
行星齿轮42及MG21b构成为，将从行星齿轮42输出的动力和从MG21b输出的动力合并而传递到驱动轮45a、45b。更具体而言，在行星齿轮42的齿圈安装有与从动齿轮43啮合的输出齿轮(未图示)。另外，安装于MG21b的转子轴42b的驱动齿轮(未图示)也与从动齿轮43啮合。从动齿轮43以将MG21b输出到转子轴42b的扭矩和从行星齿轮42的齿圈输出的扭矩合成的方式发挥作用。如此合成的驱动扭矩传递到差动齿轮44，进一步经由从差动齿轮44向左右延伸的驱动轴44a、44b传递到驱动轮45a、45b。
在MG21a、21b分别设置有检测MG21a、21b的状态(例如，电流、电压、温度和转速)的电动机传感器22a和22b。电动机传感器22a及22b分别将其检测结果向电动机ECU23输出。在发动机31设置有检测发动机31的状态(例如，进气量、进气压力、进气温度、排气压力、排气温度、催化剂温度、发动机冷却水温度以及转速)的发动机传感器32。发动机传感器32将其检测结果向发动机ECU33输出。
HVECU50构成为向发动机ECU33输出用于控制发动机31的指令(控制指令)。发动机ECU33构成为按照来自HVECU50的指令来控制发动机31的各种致动器(例如，未图示的节气门、点火装置以及喷射器)。HVECU50能够通过发动机ECU33来进行发动机控制。
HVECU50构成为向电动机ECU23输出用于分别控制MG21a及MG21b的指令(控制指令)。电动机ECU23构成为，按照来自HVECU50的指令，生成与MG21a及MG21b各自的目标扭矩相对应的电流信号(例如，表示电流的大小及频率的信号)，并将所生成的电流信号向PCU24输出。HVECU50能够通过电动机ECU23来进行电动机控制。
PCU24例如构成为包括与MG21a、21b对应设置的两个变换器、以及配置在各变换器与电池11之间的转换器。PCU24构成为将蓄积在电池11中的电力分别供给到MG21a及MG21b，并且将由MG21a及MG21b分别产生的电力供给到电池11。PCU24构成为能够单独地控制MG21a、MG21b的状态，例如能够使MG21a成为再生状态(即发电状态)，并且使MG21b成为动力运行状态。PCU24构成为能够将由MG21a及MG21b中的一方产生的电力供给到另一方。MG21a及MG21b构成为能够相互授受电力。
车辆100构成为进行HV(Hybrid Vehicle：混合动力车辆)行驶和EV(ElectricVehicle：电动车辆)行驶。HV行驶是一边由发动机31产生行驶驱动力一边通过发动机31及MG21b进行的行驶。EV行驶是在发动机31停止的状态下通过MG21b进行的行驶。在发动机31停止的状态下，不再进行各气缸中的燃烧。当各气缸中的燃烧停止时，不再由发动机31产生燃烧能量(进而不再产生车辆的行驶驱动力)。HVECU50构成为根据状况切换EV行驶和HV行驶。
图2是表示本公开的实施方式所涉及的车辆100中包含的各控制装置的连接方式的图。参照图2，车辆100包括局部总线B1和全局总线B2。局部总线B1和全局总线B2例如分别是CAN(Controller Area Network：控制器局域网)总线。
在局部总线B1连接有电池ECU13、电动机ECU23和发动机ECU33。虽然省略了图示，但在全局总线B2连接有例如HMI(Human Machine Interface：人机接口)控制装置。作为HMI控制装置的例子，可举出控制导航系统或仪表面板的控制装置。另外，全局总线B2经由未图示的CGW(中央网关)与其他的全局总线连接。
HVECU50与全局总线B2连接。HVECU50构成为与连接于全局总线B2的各控制装置相互进行CAN通信。另外，HVECU50经由门ECU60与局部总线B1连接。门ECU60构成为对HVECU50与连接于局部总线B1的各控制装置(例如，电池ECU13、电动机ECU23和发动机ECU33)之间的通信进行中继。HVECU50经由门ECU60与连接于局部总线B1的各控制装置相互进行CAN通信。这样，在本实施方式中，由与局部总线B1连接的各控制装置构成车辆控制系统。
在本实施方式中，采用微型计算机作为电池ECU13、电动机ECU23、发动机ECU33、HVECU50和门ECU60中的每一个。电池ECU13、电动机ECU23、发动机ECU33、HVECU50、门ECU60分别构成为包括处理器13a、23a、33a、50a、60a、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)13b、23b、33b、50b、60b、存储装置13c、23c、33c、50c、60c以及通信I/F(接口)13d、23d、33d、50d、60d。作为各处理器，可以采用例如CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)。各通信I/F包括CAN控制器。RAM作为临时存储由处理器处理的数据的作业用存储器发挥功能。存储装置构成为能够存储规定的信息。各存储装置例如包括ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)和能够重写的非易失性存储器(例如，EEPROM(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory：电可擦除可编程只读存储器)、数据闪速存储器等)。在各存储装置中，除了程序以外，还存储有在程序中使用的信息(例如，映射图、数学式以及各种参数)。通过各处理器执行存储在各存储装置中的程序，由此执行车辆的各种控制。但是，并不限于此，各种控制也可以通过专用的硬件(电子电路)来执行。各ECU所具备的处理器的数量也是任意的，任一ECU可以具备多个处理器。
再次参照图1，对电池11的充放电控制进行说明。以下，将电池11的输入功率和电池11的输出功率统称为“电池功率”。HVECU50使用电池11的SOC(State Of Charge：荷电状态)来决定目标电池功率。然后，HVECU50控制电池11的充放电以使电池功率接近目标电池功率。但是，这样的电池11的充放电控制受到后述的输入输出限制的制约。以下，有时将充电侧(输入侧)的目标电池功率记载为“目标输入功率”，并将放电侧(输出侧)的目标电池功率记载为“目标输出功率”。在本实施方式中，用正(+)表示放电侧的功率，用负(-)表示充电侧的功率。但是，在比较功率的大小时，与符号(+/-)无关地以绝对值进行比较。即，值越接近于0，功率越小。在针对功率设置上限值和下限值的情况下，上限值位于功率的绝对值较大的一侧，下限值位于功率的绝对值较小的一侧。功率超过正侧的上限值意味着功率与上限值相比向正侧变大(即，相对于0向正侧远离)。功率超过负侧的上限值意味着功率与上限值相比向负侧变大(即，相对于0向负侧远离)。SOC表示蓄电余量，例如将当前的蓄电量相对于满充电状态的蓄电量的比例用0～100％来表示。作为SOC的测定方法，可以采用例如电流积分法或OCV推定法这样的公知的方法。
图3是表示用于决定目标电池功率的映射图的一例的图。在图3中，基准值C0表示SOC的控制中心值，功率值PA表示目标输入功率的上限值，功率值PB表示目标输出功率的上限值。参照图1及图3，根据该映射图，在电池11的SOC为基准值C0时，目标电池功率成为“0”，不进行电池11的充放电。在电池11的SOC比基准值C0小的区域(放电过多区域)中，电池11的SOC越小则目标输入功率越大，直到目标输入功率达到上限值(功率值PA)为止。另一方面，在电池11的SOC比基准值C0大的区域(充电过多区域)中，电池11的SOC越大则目标输出功率也越大，直到目标输出功率达到上限值(功率值PB)为止。HVECU50按照图3所示的映射图来决定目标电池功率，通过对电池11进行充放电以使电池功率接近所决定的目标电池功率，从而能够使电池11的SOC接近基准值C0。SOC的基准值C0既可以是固定值，也可以根据车辆100的状况而可变。
HVECU50构成为使用电池ECU13及门ECU60来进行电池11的输入限制及输出限制。HVECU50设定电池11的输入功率的上限值Win和电池11的输出功率的上限值Wout，并控制电池功率以使其不超过所设定的Win及Wout。HVECU50通过控制发动机31及PCU24来调整电池功率。在Win或Wout小于目标电池功率(即，接近0)的情况下，控制电池功率以使其不超过Win或Wout，而不是目标电池功率。
电池ECU13构成为使用电池传感器12的检测值来设定电池11的输入电流的上限值IWin。另外，电池ECU13构成为使用电池传感器12的检测值来设定电池11的输出电流的上限值IWout。另一方面，HVECU50构成为使用Win来控制电池11的输入功率。HVECU50构成为进行电力基准的输入限制(即，进行控制电池11的输入功率以使电池11的输入功率不超过Win的处理)。另外，HVECU50构成为使用Wout来控制电池11的输出功率。HVECU50构成为进行电力基准的输出限制(即，控制电池11的输出功率以使电池11的输出功率不超过Wout的处理)。
这样，从电池包10输出IWin及IWout，与此相对，在HVECU50中，为了控制电池功率而求出Win及Wout。因此，介于电池包10与HVECU50之间的门ECU60进行电池包10与HVECU50之间的通信的中继，并且执行IWin、IWout与Win、Wout之间的转换。通过这样的结构，HVECU50能够对电池包10中包含的电池11适当地进行电力基准的输入限制及输出限制。
在具有以上这样的结构的车辆100中，考虑在电池11的容量或性能因电池劣化等而降低的情况下，更换搭载于车辆100的电池11。
电池11通常以如上所述的电池包10的形态搭载于车辆100。如上所述，在电池包10搭载与电池11匹配的周边设备(例如电池传感器12及电池ECU13)。在电池包10中，进行保养以使电池11及其周边设备正常工作。因此，在更换搭载于车辆100的电池11时，从车辆保养的观点出发，认为优选的是对包括搭载于车辆100的电池包10在内进行更换，而不是仅更换电池11。
另外，在这样的电池包被更换的情况下，在更换后的电池包的使用期间发生了与电池功率的控制相关的某种不良情况时，从车辆保养的观点出发，要求容易地将电池包10与除了电池包10之外的车辆100中的不良情况的发生原因分开。
因此，在本实施方式中，如上所述，对电池ECU13与HVECU50之间的通信进行中继的门ECU60将与在电池ECU13和HVECU50之间授受的信息有关的历史信息存储于存储装置60c。
如此，在电池包10的使用过程中发生了与电池功率的控制相关的某种不良情况的情况下，能够使用所存储的历史信息容易地将电池包与车辆中的不良情况的发生原因分开。
以下，对本实施方式中的电池ECU13、HVECU50及门ECU60的详细结构进行说明。
图4是表示电池包10、HVECU50和门ECU60的详细结构的图。参照图2及图4，在本实施方式中，电池包10中包含的电池11是包含多个电池单元111的电池组。各电池单元111例如是锂离子电池。各电池单元111具备正极端子111a、负极端子111b、电池壳体111c。电池11中，一个电池单元111的正极端子111a与相邻的另一个电池单元111的负极端子111b通过具有导电性的汇流条112电连接。电池单元111彼此串联连接。
电池包10除了上述电池11以外，还内置电池传感器12、电池ECU13、SMR14。从电池传感器12向电池ECU13输出的信号(以下，也称为“电池传感器信号”)包括表示从电压传感器12a输出的电压VB的信号、表示从电流传感器12b输出的电流IB的信号、以及表示从温度传感器12c输出的温度TB的信号。电压VB表示各电池单元111的电压的实测值。电流IB表示流过电池11的电流的实测值(将充电侧设为负)。温度TB表示各电池单元111的温度的实测值。
电池ECU13反复取得最新的电池传感器信号。电池ECU13取得电池传感器信号的间隔(以下，也称为“采样周期”)既可以是固定值，也可以是可变的。在本实施方式中，将采样周期设为8毫秒。但是，并不限于此，采样周期也可以在规定范围(例如，1毫秒以上且1秒以下的范围)内可变。
电池ECU13包括IWin运算部131和IWout运算部132。IWin运算部131构成为使用电池传感器12的检测值(即，电池传感器信号)来求出IWin。作为IWin的运算方法，可以采用公知的方法。IWin运算部131可以决定IWin以进行用于保护电池11的充电电流限制。IWin例如可以被决定为抑制电池11中的过充电、Li析出、高速率劣化以及电池过热。IWout运算部132构成为使用电池传感器12的检测值(即，电池传感器信号)来求出IWout。作为IWout的运算方法，可以采用公知的方法。IWout运算部132可以决定IWout以进行用于保护电池11的放电电流限制。IWout例如可以被决定为抑制电池11中的过放电、Li析出、高速率劣化以及电池过热。在电池ECU13中，例如通过图2所示的处理器13a和由处理器13a执行的程序来实现IWin运算部131和IWout运算部132。但是，并不限于此，上述各部也可以通过专用的硬件(电子电路)来实现。
电池包10将IWin运算部131求出的IWin、IWout运算部132求出的IWout以及从电池传感器12输入的信号(即，电池传感器信号)作为指令信号S1向门ECU60输出。这些信息从电池包10中包含的电池ECU13向设于电池包10的外部的门ECU60输出。如图2所示，电池ECU13与门ECU60通过CAN通信来交换信息。
门ECU60包括以下说明的Win转换部61和Wout转换部62。在门ECU60中，例如通过图2所示的处理器60a和由处理器60a执行的程序来实现Win转换部61和Wout转换部62。但是，并不限于此，上述各部也可以通过专用的硬件(电子电路)来实现。
Win转换部61使用下面所示的式(1)，将IWin转换为Win。式(1)预先存储于存储装置60c(图2)。
Win＝IWin×VBs…(1)
式(1)中，VBs表示由电池传感器12检测出的电池11的电压的实测值。在本实施方式中，采用平均电池单元电压(例如，构成电池11的所有电池单元111的电压的平均值)作为VBs。但是，并不限于此，也可以代替平均电池单元电压，采用最大电池单元电压(即，各电池单元111的电压中的最高的电压值)、最小电池单元电压(即各电池单元111的电压中的最低的电压值)、或者电池组的端子间电压(即，在SMR14处于闭合状态时施加于外部连接端子T1、T2之间的电压)作为VBs。Win转换部61能够使用电池传感器信号(特别是电压VB)来取得VBs。Win转换部61按照上述式(1)，通过将IWin与VBs相乘，将IWin转换为Win。
Wout转换部62使用下面所示的式(2)，将IWout转换为Wout。式(2)中的VBs与式(1)中的VBs相同。式(2)预先存储于存储装置60c(图2)。
Wout＝IWout×VBs…(2)
Wout转换部62能够使用电池传感器信号(特别是电压VB)来取得VBs(即，由电池传感器12检测出的电池11的电压的实测值)。Wout转换部62按照上述式(2)，通过将IWout与VBs相乘，将IWout转换为Wout。
当从电池包10向门ECU60输入IWin、IWout以及电池传感器信号时，由门ECU60的Win转换部61以及Wout转换部62将IWin以及IWout分别转换为Win以及Wout。然后，从门ECU60向HVECU50输出包含Win、Wout及电池传感器信号的指令信号S2。如图2所示，门ECU60和HVECU50通过CAN通信来交换信息。
而且，在存储装置60c设定作为环形缓冲区发挥功能的存储区域(以下，仅记载为环形缓冲区)60e。存储装置60c构成为即使在车辆100的电源切断后也至少保存存储在环形缓冲区60e中的信息。在环形缓冲区60e存储包含在电池ECU13与HVECU50之间授受的各种检测结果、各种运算结果以及各种控制指令的信息。即，在环形缓冲区60e存储从电池ECU13输入的IWin、IWout、IB、VB及TB、作为Win转换部61的运算结果的Win、作为Wout转换部62的运算结果的Wout、以及后述的控制指令SM1、SM2及SE。
在电池ECU13与HVECU50之间授受的信息被反复取得并存储于环形缓冲区60e。从取得时间点起经过预先规定的期间后的信息被新取得的信息覆写。因此，在环形缓冲区60e存储在最近的预先规定的期间内在电池ECU13与HVECU50之间授受的信息。
HVECU50包括以下说明的控制部51。在HVECU50中，例如由图2所示的处理器50a和由处理器50a执行的程序来实现控制部51。但是，并不限于此，控制部51也可以通过专用的硬件(电子电路)来实现。
控制部51构成为使用上限值Win来控制电池11的输入功率。另外，控制部51构成为使用上限值Wout来控制电池11的输出功率。在本实施方式中，控制部51创建针对图1所示的MG21a、MG21b及发动机31中的每一个的控制指令SM1、SM2及SE，以使电池11的输入功率及输出功率分别不超过上限值Win及Wout。控制部51将包含针对MG21a及MG21b的控制指令SM1及SM2和针对发动机31的控制指令SE的指令信号S3输出到门ECU60。然后，从HVECU50输出的指令信号S3中的控制指令SM1及SM2通过门ECU60向电动机ECU23发送。电动机ECU23按照接收到的控制指令SM1及SM2来控制PCU24(图1)。另外，从HVECU50输出的指令信号S3中的控制指令SE通过门ECU60向发动机ECU33输送。发动机ECU33按照接收到的控制指令SE来控制发动机31。通过按照控制指令SM1、SM2和SE来控制MG21a、MG21b和发动机31，从而进行控制使得电池11的输入功率和输出功率分别不超过上限值Win和Wout。HVECU50通过控制发动机31及PCU24，能够调整电池11的输入功率及输出功率。
如以上所说明的那样，本实施方式所涉及的车辆100具备包括电池ECU13的电池包10、以及与电池包10分开设置的HVECU50和门ECU60。
电池ECU13构成为使用电池传感器12的检测值来求出IWin(即，表示电池11的输入电流的上限值的电流上限值)及IWout(即，表示电池11的输出电流的上限值的电流上限值)。电池包10构成为输出IWin和IWout。
门ECU60构成为对电池ECU13与HVECU50之间的通信进行中继。在门ECU60搭载有Win转换部61、Wout转换部62以及包含环形缓冲区60e的存储装置60c。当从电池包10向门ECU60输入IWin、IWout时，由门ECU60的Win转换部61及Wout转换部62将IWin及IWout分别转换为Win及Wout，并从门ECU60向HVECU50输出Win、Wout。而且，门ECU60将IWin、IWout、Win、Wout、IB、VB、TB、SM1、SM2及SE存储于存储装置60c的环形缓冲区60e。因此，在环形缓冲区60e存储与最近的预先规定的期间内的上述信息有关的历史信息。
HVECU50构成为使用从门ECU60输入的上限值Win来控制电池11的输入功率。而且，HVECU50构成为使用从门ECU60输入的上限值Wout来控制电池11的输出功率。因此，HVECU50能够使用上限值Win及Wout适当地进行电力基准的输入限制和电力基准的输出限制。
如此，由于在门ECU60的存储装置60c存储与在电池ECU13和HVECU50之间授受的信息有关的历史信息，所以在更换后的电池包10的使用期间发生了与电池功率的控制相关的某种不良情况的情况下，能够使用所存储的历史信息，容易地将电池包10与除了电池包10之外的车辆100中的不良情况的发生原因分开。
在对发生了各种不良情况的车辆分析产生原因的情况下，从门ECU60的环形缓冲区60e读出在最近的预先规定的期间内在电池ECU13与HVECU50之间授受的信息。并且，在从电池包10接收的信息中包含一些不正常的信息的情况下(例如，在温度传感器的检测历史中存在超过通常可取得的范围的值的情况等)，能够判定为发生原因存在于电池包10。另外，在从电池包10接收的信息是正常的信息，且在从HVECU50接收的信息中包含一些不正常的信息的情况下(例如，表示针对MG21a、MG21b或发动机31的控制指令的值超过通常可取得的范围的情况等)，能够判定为发生原因存在于HVECU50。因此，能够容易地将电池包10和除了电池包10之外的车辆100中的不良情况的发生原因分开。
因此，能够提供一种车辆，在搭载了能够更换的电池包的车辆中，在发生不良情况时容易地将车辆与电池包中的不良情况的发生原因分开。
另外，由于在环形缓冲区60e存储最近的预先规定的期间内的历史信息，所以能够在不使存储装置60c的存储容量不必要地增大的情况下存储历史信息。
此外，在电池ECU13中计算出的电池电流的限制值IWin及IWout与HVECU50中的控制对象的限制值不同的情况下，在门ECU60中将IWin及IWout转换为Win及Wout，因此，能够在不变更HVECU50的结构的情况下，使用来自电池包10的信息来控制电池包10的电池功率。
以下，对变形例进行记载。在上述的实施方式中，将在局部总线B1连接有电池ECU13、电动机ECU23及发动机ECU33的情况作为一例进行了说明，但电动机ECU23及发动机ECU33也可以连接于全局总线B2。
而且，在上述的实施方式中，作为电动车辆的结构，将如图1所示的混合动力车辆的结构作为一例进行了说明，但并不特别限定于混合动力车辆。电动车辆例如可以是不搭载发动机的电动汽车，也可以是构成为能够使用从车辆外部供给的电力对电池包内的二次电池进行充电的PHV。
而且，在上述的实施方式中，将HVECU50经由电池ECU13来控制SMR14的结构作为一例进行了说明，但是HVECU50也可以构成为不经由电池ECU13而直接地控制SMR14。
而且，在上述的实施方式中，将电池包10中包含的电池11(二次电池)为电池组的情况作为一例进行了说明，但电池11例如也可以为单电池。
而且，在上述的实施方式中，说明了门ECU60将IWin、IWout、Win、Wout、IB、VB、TB、SM1、SM2以及SE作为在电池ECU13与HVECU50之间授受的信息存储于存储装置60c的环形缓冲区60e的情况，但是例如，门ECU60也可以将上述信息中的能够将预先设想的不良情况的发生原因分开的至少任一信息存储于存储装置60c的环形缓冲区60e。
而且，在上述的实施方式中，说明了门ECU60将IWin、IWout、Win、Wout、IB、VB、TB、SM1、SM2以及SE作为在电池ECU13与HVECU50之间授受的信息存储于存储装置60c的环形缓冲区60e的情况，但是例如，门ECU60也可以除了上述信息以外，还将与电池传感器12分开设置并检测电池11的状态的电池传感器的检测值的历史存储于环形缓冲区60e。
图5是表示变形例中的电池包10、HVECU50以及门ECU60的详细结构的图。
如图5所示，电池包10的结构与图4中所例示的电池包10的结构相比，不同之处在于电池传感器15与电池传感器12分开地设置于电池11。除此以外的结构与图4中所例示的电池包10的结构相同。因此，不重复其详细的说明。
电池传感器15例如可以是与电池传感器12相同的结构，包括检测电压VB’的电压传感器、检测电流IB’的电流传感器、以及检测温度TB’的温度传感器。或者，电池传感器15也可以包括相当于电池传感器12的电压传感器12a的传感器、相当于电流传感器12b的传感器、以及相当于温度传感器12c的传感器中的至少任一传感器。电池传感器15将指令信号S4输出到门ECU60。门ECU60例如与从电池ECU13取得电池传感器12的电池传感器信号的定时同步地取得电池传感器15的电池传感器信号，并存储于存储装置60c的环形缓冲区60e。
如此，由于能够进行由电池传感器12的检测值与电池传感器15的检测值的比较，因此能够更容易地将电池包10与车辆100中的不良情况的发生原因分开。
而且，在上述的实施方式中，说明了门ECU60将在电池ECU13与HVECU50之间授受的信息存储于存储装置60c的环形缓冲区60e的情况，但也可以除了上述信息以外，还将在电动机ECU23与HVECU50之间授受的信息以及在发动机ECU33与HVECU50之间授受的信息中的至少任一信息存储于存储装置60c的环形缓冲区60e。如此，能够容易地确定不良情况部位。
而且，在上述的实施方式中，说明了门ECU60将在电池ECU13与HVECU50之间授受的信息存储于存储装置60c的环形缓冲区60e的情况，但门ECU60存储该信息的间隔可以是与门ECU60取得该信息的间隔相同的间隔，也可以是比门ECU60取得该信息的间隔长的间隔。如此，能够与存储装置60c的可写入速度一并地设定门ECU60存储该信息的间隔。因此，能够使可作为环形缓冲区60e选择的存储器的种类扩大。而且，例如通过将存储信息的间隔设定为比取得信息的间隔长的间隔，能够在不使存储容量不必要地增大的情况下存储预先规定的期间内的历史信息。
而且，在上述的实施方式中，说明了HVECU50进行电力基准的输入输出限制的情况，但例如也可以进行电流基准的输入输出限制。在该情况下，省略门ECU60的Win转换部61和Wout转换部62。
而且，在上述的实施方式中，说明了电池ECU13计算电池电流的上限值IWin、IWout的情况，但是例如也可以计算电池功率的上限值Win、Wout。在该情况下，省略门ECU60的Win转换部61和Wout转换部62。
另外，上述的变形例也可以将其全部或一部分进行适当组合来实施。应当认为本次公开的实施方式在所有方面均是例示，而不是限制性的。本发明的范围并不是上述的说明，而是由请求保护的范围表示，并且意在包括与请求保护的范围等同的含义和范围内的所有改变。

Claims (3)

1.一种车辆，其特征在于，包括：
电池包，包括二次电池、构成为检测所述二次电池的状态的第一电池传感器以及第一电子控制装置；
第二电子控制装置，与所述电池包分开设置，并包括存储规定的信息的存储装置；及
第三电子控制装置，与所述电池包及所述第二电子控制装置分开设置，并构成为将所述二次电池的电池功率及电池电流中的任意一方作为控制对象进行控制，
所述第二电子控制装置构成为对所述第一电子控制装置与所述第三电子控制装置之间的通信进行中继，并且
所述第二电子控制装置构成为将与在所述第一电子控制装置和所述第三电子控制装置之间授受的信息有关的历史信息存储于所述存储装置，
所述第一电子控制装置构成为使用所述第一电池传感器的检测值来计算与所述电池功率及所述电池电流中的任意另一方有关的第一限制值，
所述第二电子控制装置构成为将在所述第一电子控制装置中计算出的所述第一限制值乘以由所述第一电池传感器检测出的所述二次电池的电压的实测值，从而将在第一电子控制装置中计算出的第一限制值转换为与所述控制对象对应的第二限制值，并且
所述第三电子控制装置构成为使用所述第二限制值来控制所述控制对象。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，
所述第二电子控制装置构成为将最近的预先规定的期间内的所述历史信息存储于所述存储装置。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其特征在于，
所述车辆还包括第二电池传感器，该第二电池传感器与所述第一电池传感器分开设置，并构成为检测所述二次电池的状态，所述第二电子控制装置构成为，除了所述历史信息以外，还将所述第二电池传感器的检测值的历史存储于所述存储装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7276113B2 (ja) 2019-12-19 2023-05-18 トヨタ自動車株式会社 車両、車両制御システム
JP7272258B2 (ja) * 2019-12-19 2023-05-12 トヨタ自動車株式会社 車両
JP7251464B2 (ja) 2019-12-19 2023-04-04 トヨタ自動車株式会社 車両、車両制御システム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103180747A (zh) * 2010-07-23 2013-06-26 丰田自动车株式会社 车辆控制装置和车辆控制方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3476770B2 (ja) * 2000-12-18 2003-12-10 科学技術振興事業団 電気自動車の制御装置
JP2002343449A (ja) * 2001-05-16 2002-11-29 Nissan Motor Co Ltd 冷却装置の故障判断装置
JP4327143B2 (ja) * 2005-09-30 2009-09-09 パナソニックＥｖエナジー株式会社 二次電池用の制御装置及び二次電池の出力制御方法及び二次電池の出力制御実行プログラム
US9203248B2 (en) * 2009-09-28 2015-12-01 Hitachi, Ltd. Battery management system using non-volatile memory
JP2013115846A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Denso Corp 組電池のガード処理装置
JP2014082923A (ja) * 2012-09-27 2014-05-08 Toyota Motor Corp 診断装置および診断システム
US10322747B2 (en) * 2014-11-26 2019-06-18 Mitsubishi Electric Corporation Control device for a vehicle and vehicle control method
JP7108869B2 (ja) * 2018-02-08 2022-07-29 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車載充電装置、及び車載充電装置の制御方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103180747A (zh) * 2010-07-23 2013-06-26 丰田自动车株式会社 车辆控制装置和车辆控制方法

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