车辆、车辆控制系统以及车辆控制方法

技术领域

本公开涉及车辆、车辆控制系统以及车辆控制方法。

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(以下，也称为“功率限制型的控制装置”)，该控制装置与电池包分开搭载于车辆，并使用功率上限值来控制二次电池的输入功率。功率限制型的控制装置构成为进行功率基准的输入限制。功率基准的输入限制是以使二次电池的输入功率不超过功率上限值的方式控制二次电池的输入功率的处理。通常，在采用进行功率基准的输入限制的控制装置的车辆搭载电池包(以下，也称为“功率限制型的电池包”)，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。

另一方面，还已知有一种控制装置(以下，也称为“电流限制型的控制装置”)，该控制装置与电池包分开搭载于车辆上，并使用表示二次电池的输入电流的上限值的电流上限值来控制二次电池的输入电流。电流限制型的控制装置构成为进行电流基准的输入限制。电流基准的输入限制是以使二次电池的输入电流不超过电流上限值的方式控制二次电池的输入电流的处理。通常，在采用进行电流基准的输入限制的控制装置的车辆搭载电池包(以下，也称为“电流限制型的电池包”)，该电池包包括使用电池传感器的检测值来求出电流上限值的电池ECU。

根据电池包的供需状况(或者库存状况)，有时电流限制型的电池包比功率限制型的电池包更容易得到。但是，在现有的车辆中，没有设想将电流限制型的电池包和功率限制型的控制装置组合使用的情况，并且针对用于将电流限制型的电池包和功率限制型的控制装置组合使用的方法没有进行任何研究。因此，在搭载功率限制型的控制装置的车辆中，难以采用电流限制型的电池包。

本公开提供一种能够对电流限制型的电池包中包含的二次电池进行功率基准的输入限制的车辆、车辆控制系统以及车辆控制方法。

本公开的第一方式所涉及的车辆具备：电池包，包括第一控制装置；及第二控制装置，与电池包分开设置。电池包还包括二次电池和检测二次电池的状态的电池传感器。第一控制装置构成为，使用电池传感器的检测值来求出表示二次电池的输入电流的上限值的电流上限值。第二控制装置构成为，使用表示二次电池的输入功率的上限值的功率上限值来控制二次电池的输入功率。在该车辆搭载有变换器，该变换器通过将由电池传感器检测出的二次电池的电压的实测值与电流上限值进行乘法运算，而将电流上限值变换为功率上限值。

在上述车辆搭载有将电流上限值变换为功率上限值的变换器。变换器通过将在电池包中求出的电流上限值与电压的实测值进行乘法运算，能够容易且适当地取得与电流上限值对应的功率上限值。因此，根据上述结构，即使在采用了电流限制型的电池包的情况下，第二控制装置也能够适当地进行功率基准的输入限制。另外，第二控制装置相当于上述的功率限制型的控制装置。

在上述方式中，也可以还具备第三控制装置，该第三控制装置与电池包分开设置，并构成为对第一控制装置与第二控制装置之间的通信进行中继。上述变换器也可以搭载于第三控制装置。电池包也可以构成为输出电流上限值。上述车辆也可以构成为，当从电池包向第三控制装置输入了电流上限值时，利用变换器将电流上限值变换为功率上限值，并从第三控制装置向第二控制装置输出功率上限值。

在上述方式中，与电池包分开设置的第三控制装置包括上述变换器，并利用变换器将电流上限值变换为功率上限值。因此，能够在不变更电池包(包括第一控制装置)及第二控制装置的结构的前提下，将上述变换器搭载于车辆。

在上述方式中，上述第三控制装置也可以构成为，在被输入了电流上限值的情况下进行上述变换而输出功率上限值，并在被输入了功率上限值的情况下不进行上述变换而输出功率上限值。

在上述方式中，在车辆搭载有电流限制型的电池包的情况下，上述第三控制装置对从电流限制型的电池包输入的电流上限值进行上述变换而输出功率上限值。另一方面，在车辆搭载有功率限制型的电池包的情况下，上述第三控制装置不对从功率限制型的电池包输入的功率上限值进行上述变换而输出功率上限值。因此，根据上述结构，无论在采用了电流限制型的电池包和功率限制型的电池包中的哪一个的情况下，第二控制装置均能够适当地进行功率基准的输入限制。

在上述方式中，上述第一控制装置、第二控制装置以及第三控制装置可以分别是与车载LAN连接的微型计算机。在车载LAN中，第一控制装置也可以以经由第三控制装置与第二控制装置进行通信的方式连接。

在上述方式中，LAN是“局域网(Local Area Network)”的简称。在上述实施方式中，第一至第三控制装置中分别为微型计算机。微型计算机小型且处理能力高，适合作为车载控制装置。另外，上述第三控制装置能够在通过车载LAN从第一控制装置接收到电流上限值，并利用上述变换器将电流上限值变换为功率上限值之后，通过车载LAN将功率上限值发送给第二控制装置。在上述结构中，各控制装置能够适当地进行所要求的运算以及通信。作为车载LAN的通信协议，可以采用CAN(Controller Area Network：控制器局域网)或FlexRay。

另外，第三控制装置也能够使用于上限值的变换(即，从电流上限值向功率上限值的变换)之外的目的。第三控制装置也可以构成为，进行信息的管理(例如，车辆数据的蓄积)。另外，第三控制装置也可以作为CGW(中央网关)发挥功能。

在上述方式中，上述变换器也可以搭载于第一控制装置。第一控制装置也可以构成为，在与第二控制装置连接的情况下，利用变换器将使用电池传感器的检测值所求出的电流上限值变换为功率上限值，并将功率上限值向第二控制装置输出。

上述变换器也可以被集成到第一控制器(即，电池包的内部)。在这样的结构中，能够在电池包的内部将电流上限值变换为功率上限值，并从电池包输出功率上限值。因此，能够在不追加上述第三控制装置的前提下，由第二控制装置适当地进行功率基准的输入限制。

在上述方式中，上述变换器也可以搭载于第二控制装置。电池包也可以构成为输出电流上限值。第二控制装置也可以构成为，利用变换器将从电池包输入的电流上限值变换为功率上限值，并以使二次电池的输入功率不超过功率上限值的方式控制二次电池的输入功率。

在上述结构中，与电池包分开设置的第二控制装置包括上述变换器，并利用变换器将电流上限值变换为功率上限值。因此，能够在不变更电池包(包括第一控制装置)的结构的前提下，将上述变换器搭载于车辆。另外，能够在不追加上述第三控制装置的前提下，由第二控制装置适当地进行功率基准的输入限制。

在上述方式中，上述二次电池也可以是包括多个电池单元的电池组。用于上述乘法运算的二次电池的电压的实测值也可以是平均电池单元电压、最大电池单元电压、最小电池单元电压以及电池组的端子间电压中的任一个。

如上所述，在二次电池为电池组的结构中，通过实际测量平均电池单元电压、最大电池单元电压、最小电池单元电压以及电池组的端子间电压中的任一个，并将实测值用于上述乘法运算，能够容易且适当地取得与电流上限值对应的功率上限值。平均电池单元电压是电池组中包含的多个电池单元的电压的平均值。最大电池单元电压是电池组中包含的多个电池单元的各电压中的最高的电压值。最小电池单元电压是电池组中包含的多个电池单元的各电压中的最低的电压值。

上述任一车辆也可以是使用蓄积于电池包内的二次电池的电力来行驶的电动车辆。电动车辆包括EV(电动汽车)、HV(混合动力车)和PHV(插电式混合动力车)。

上述车辆也可以是具备第一电动发电机、第二电动发电机以及发动机的混合动力车。对于第一电动发电机和第二电动发电机中的每一个，也可以从电池包内的二次电池供给电力。发动机和第一电动发电机中的每一个也可以经由行星齿轮与该混合动力车的驱动轮机械连结。行星齿轮和第二电动发电机也可以构成为，从行星齿轮输出的动力和从第二电动发电机输出的动力合并而传递到驱动轮。第二控制装置也可以创建针对第一电动发电机、第二电动发电机以及发动机中的每一个的控制指令，以使二次电池的输入功率不超过功率上限值。

本公开的第二方式所涉及的车辆控制系统是构成为安装有包括二次电池的电池包的车辆控制系统。所述车辆控制系统具备：控制部，所述控制部构成为在电池包安装于所述车辆控制系统的情况下，以使二次电池的输入功率不超过功率上限值的方式控制二次电池的输入功率；及变换部，所述变换部构成为在从电池包输入了表示二次电池的输入电流的上限值的电流上限值时，通过将二次电池的电压的实测值与电流上限值进行乘法运算，而将电流上限值变换为功率上限值。

在上述实施方式中，通过将电流上限值与电压的实测值进行乘法运算，而取得与电流上限值对应的功率上限值。因此，即使在采用了电流限制型的电池包的情况下，也能够对电流限制型的电池包中包含的二次电池适当地进行功率基准的输入限制。

本公开的第三方式所涉及的车辆控制方法包括如下步骤：安装有包括二次电池的电池包的车辆控制系统从电池包取得表示二次电池的输入电流的上限值的电流上限值、以及二次电池的电压的实测值；所述车辆控制系统通过将电流上限值与电压的实测值进行乘法运算，而将电流上限值变换为表示二次电池的输入功率的上限值的功率上限值；及所述车辆控制系统使用功率上限值来控制二次电池的输入功率。

在上述实施方式中，通过将电流上限值与电压的实测值进行乘法运算，而取得与电流上限值对应的功率上限值。因此，即使在采用了电流限制型的电池包的情况下，也能够对电流限制型的电池包中包含的二次电池适当地进行功率基准的输入限制。

根据本公开，能提供一种能够对电流限制型的电池包中包含的二次电池进行功率基准的输入限制的车辆、车辆控制系统以及车辆控制方法。

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是表示在本公开的实施方式所涉及的车辆中为了设定目标电池功率而使用的映射图的一例的图。

图4是表示图1所示的电池包、网关ECU以及HVECU的详细结构的图。

图5是表示本公开的实施方式所涉及的车辆控制系统的第一例的图。

图6是表示本公开的实施方式所涉及的车辆控制系统的第二例的图。

图7是表示图4所示的网关ECU的变形例的图。

图8是表示图4所示的HVECU的变形例的图。

图9是表示图4所示的车辆控制系统的第一变形例的图。

图10是表示图4所示的车辆控制系统的第二变形例的图。

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是表示本实施方式所涉及的车辆的结构的图。在该实施方式中，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和网关ECU60被搭载于车辆100。电动机ECU23、发动机ECU33、HVECU50和网关ECU60分别位于电池包10的外侧。电池ECU13位于电池包10的内部。本实施方式所涉及的电池ECU13、HVECU50、网关ECU60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包括蓄电池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。蓄电池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蓄电池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，构成蓄电池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，也可以采用全固态式二次电池。

电压传感器12a检测蓄电池11的每个电池单元的电压。电流传感器12b检测流过蓄电池11的电流(将充电侧设为负)。温度传感器12c检测蓄电池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设置于蓄电池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(State Of 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与蓄电池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。蓄电池11经由SMR14与PCU24连接。在SMR14处于闭合状态(连接状态)时，能够在蓄电池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，连结蓄电池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转矩的电动机的功能以及作为通过被施加转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与蓄电池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(例如汽油)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。另外，发动机31并不限于汽油发动机，也可以是柴油发动机。

行星齿轮42具有3个旋转元件，即输入要素、输出要素和反作用力要素。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要素，齿圈相当于输出要素，太阳齿轮相当于反作用力要素。

发动机31和MG21a彼此经由行星齿轮42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输出的转矩。行星齿轮42构成为将发动机31输出到输出轴41的转矩分配并传递给太阳齿轮(进而MG21a)和齿圈。在发动机31输出的转矩向齿圈输出时，由MG21a产生的反作用力转矩作用于太阳齿轮。

行星齿轮42和MG21b构成为，将从行星齿轮42输出的动力(即，输出到齿圈的动力)和从MG21b输出的动力(即，输出到转子轴42b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的转矩和从行星齿轮42的齿圈输出的转矩合成的方式发挥作用。如此合成的驱动转矩传递到差动齿轮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、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各自的目标转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发送。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蓄电池11之间的转换器(均未图示)。PCU24构成为将蓄积在蓄电池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蓄电池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行驶和EV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1及图2，车辆100具有包括局部总线B1和全局总线B2的车载LAN。搭载于车辆100的各控制装置(例如，电池ECU13、电动机ECU23以及发动机ECU33)与车载LAN连接。在本实施方式中，作为车载LAN的通信协议，采用CAN(Controller Area Network：控制器局域网)。局部总线B1和全局总线B2中的每一个例如是CAN总线。但是，车载LAN的通信协议并不限于CAN，而是任意的，例如也可以是FlexRay。

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连接有多个控制装置。与全局总线B2连接的多个控制装置例如包括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经由网关ECU60与局部总线B1连接。网关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经由网关ECU60与连接于局部总线B1的各控制装置相互进行CAN通信。网关ECU60也可以构成为汇集与车辆100有关的数据(例如，由车载传感器取得的各种信息、后述的IWin、IWout、Win、Wout以及控制指令S

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和网关ECU60中的每一个。电池ECU13、电动机ECU23、发动机ECU33、HVECU50、网关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保存所存储的信息。各存储装置例如包括ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)及能够改写的非易失性存储器。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、公式以及各种参数)。通过各处理器执行存储在各存储装置中的程序，而执行车辆100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，对蓄电池11的充放电控制进行说明。以下，将蓄电池11的输入功率和蓄电池11的输出功率统称为“电池功率”。HVECU50使用蓄电池11的SOC(State OfCharge：荷电状态)来决定目标电池功率。然后，HVECU50以使电池功率接近目标电池功率的方式控制蓄电池11的充放电。但是，这样的蓄电池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C

HVECU50构成为进行蓄电池11的输入限制和输出限制。HVECU50对表示蓄电池11的输入功率的上限值的第一功率上限值(以下记为“Win”)和表示蓄电池11的输出功率的上限值的第二功率上限值(以下记为“Wout”)进行设定，并以使电池功率不超过所设定的Win及Wout的方式控制电池功率。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，电池功率被控制成Win或Wout，而不是目标电池功率。在本实施方式中，Win相当于本公开所涉及的“功率上限值”的一例。

电池ECU13构成为，使用电池传感器12的检测值来求出表示蓄电池11的输入电流的上限值的第一电流上限值(以下有时记为“IWin”)。另外，电池ECU13构成为，使用电池传感器12的检测值来求出表示蓄电池11的输出电流的上限值的第二电流上限值(以下有时记为“IWout”)。即，电池包10相当于电流限制型的电池包。另一方面，HVECU50构成为使用Win来控制蓄电池11的输入功率。HVECU50构成为进行功率基准的输入限制(即，以使蓄电池11的输入功率不超过Win的方式控制蓄电池11的输入功率的处理)。另外，HVECU50构成为使用Wout来控制蓄电池11的输出功率。HVECU50构成为进行功率基准的输出限制(即，以使蓄电池11的输出功率不超过Wout的方式控制蓄电池11的输出功率的处理)。即，HVECU50相当于功率限制型的控制装置。在本实施方式中，IWin相当于本公开所涉及的“电流上限值”的一例。

如上所述，车辆100具备电流限制型的电池包(即电池包10)和功率限制型的控制装置(即HVECU50)。在车辆100中，电流限制型的电池包和功率限制型的控制装置被组合使用。虽然从电池包10输出IWin及IWout，但利用介于电池包10与HVECU50之间的网关ECU60将IWin、IWout变换为Win、Wout。由此，Win和Wout被输入到HVECU50。通过这样的结构，HVECU50能够对电池包10中包含的蓄电池11适当地进行功率基准的输入限制及输出限制。

图4是表示电池包10、网关ECU60以及HVECU50的详细结构的图。图4中的S1～S3表示后述的第一至第三步骤。参照图2及图4，在本实施方式中，电池包10中包含的蓄电池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。正极端子111a与负极端子111b之间的电压相当于电池单元电压Vs。蓄电池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。但是，并不限于此，电池组中的电池单元的连接方式是任意的。

电池包10除了上述蓄电池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”)包括从电压传感器12a输出的电压信号VB、从电流传感器12b输出的电流信号IB、以及从温度传感器12c输出的温度信号TB。电压信号VB表示各电池单元111的电压(电池单元电压Vs)的实测值。电流信号IB表示流过蓄电池11的电流的实测值(将充电侧设为负)。温度信号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。以下，有时将每单位时间由电池ECU13取得电池传感器信号的次数记载为“采样率”。存在采样率越高，通过后述的变换处理求出Win、Wout的精度(即变换精度)越高的倾向。

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以进行用于保护蓄电池11的充电电流限制。IWin例如可以被决定为抑制蓄电池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以进行用于保护蓄电池11的放电电流限制。IWout例如可以被决定为抑制蓄电池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执行的程序来具体实现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)来具体实现。

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取得的信号(即，电池传感器信号)向网关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的外部的网关ECU60输出。如图2所示，电池ECU13与网关ECU60通过CAN通信来交换信息。

网关ECU60包括以下说明的Win变换部61和Wout变换部62。在网关ECU60中，例如通过图2所示的处理器60a和由处理器60a执行的程序来具体实现Win变换部61和Wout变换部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)来具体实现。

Win变换部61使用下面所示的式(1)，将IWin变换为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检测出的蓄电池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，构成蓄电池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变换部61能够使用电池传感器信号(特别是电压信号VB)来取得VBs。Win变换部61按照上述式(1)，通过将IWin与VBs进行乘法运算，将IWin变换为Win。本实施方式所涉及的Win变换部61相当于本公开所涉及的“变换器”的一例。

Wout变换部62使用下面所示的式(2)，将IWout变换为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变换部62能够使用电池传感器信号(特别是电压信号VB)来取得VBs(即，由电池传感器12检测出的蓄电池11的电压的实测值)。Wout变换部62按照上述式(2)，通过将IWout与VBs进行乘法运算，将IWout变换为Wout。

当从电池包10向网关ECU60输入IWin、IWout以及电池传感器信号时，由网关ECU60的Win变换部61以及Wout变换部62将IWin以及IWout分别变换为Win以及Wout。然后，从网关ECU60向HVECU50输出Win、Wout及电池传感器信号。网关ECU60从电池包10实时地逐次取得IWin、IWout、VBs，计算Win及Wout并向HVECU50发送。从网关ECU60向HVECU50发送的Win及Wout通过最新的IWin、IWout、VBs(即，实时值)而被逐次更新。如图2所示，网关ECU60和HVECU50通过CAN通信来交换信息。

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执行的程序来具体实现控制部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)来具体实现。

控制部51构成为使用Win来控制蓄电池11的输入功率。另外，控制部51构成为使用Wout来控制蓄电池11的输出功率。在本实施方式中，控制部51以使蓄电池11的输入功率及输出功率分别不超过Win及Wout的方式创建针对图1所示的MG21a、MG21b及发动机31的控制指令S

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和网关ECU60。网关ECU60构成为对电池ECU13与HVECU50之间的通信进行中继。在网关ECU60搭载有Win变换部61及Wout变换部62。Win变换部61通过将VBs(即，由电池传感器12检测出的蓄电池11的电压的实测值)与IWin进行乘法运算，而将IWin变换为Win。Wout变换部62通过将VBs与IWout进行乘法运算，而将IWout变换为Wout。电池ECU13构成为使用电池传感器12的检测值来求出IWin(即，表示蓄电池11的输入电流的上限值的电流上限值)及IWout(即，表示蓄电池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。当从电池包10向网关ECU60输入IWin、IWout时，由网关ECU60的Win变换部61及Wout变换部62将IWin及IWout分别变换为Win及Wout，并从网关ECU60向HVECU50输出Win、Wout。HVECU50构成为，使用Win(即，表示蓄电池11的输入功率的上限值的功率上限值)来控制蓄电池11的输入功率。另外，HVECU50构成为，使用Wout(即，表示蓄电池11的输出功率的上限值的功率上限值)来控制蓄电池11的输出功率。

上述车辆100通过具备Win变换部61及Wout变换部62，能够将从电流限制型的电池包(例如电池包10)输出的IWin及IWout分别变换为Win及Wout。因此，HVECU50能够使用Win及Wout适当地进行功率基准的输入限制和功率基准的输出限制。

车辆100中包含的控制部件也可以以规定的单位模块化而构成车辆控制系统。

图5是表示车辆控制系统的第一例的图。参照图5，车辆控制系统201通过将MG21a、21b、电动机传感器22a、22b、电动机ECU23、PCU24、发动机31、发动机传感器32、发动机ECU33、行星齿轮42、HVECU50以及网关ECU60模块化而构成。车辆控制系统201构成为能够安装电池包10(图4)。

图6是表示车辆控制系统的第二例的图。参照图6，车辆控制系统202是从车辆控制系统201去除发动机控制部件(即，发动机31、发动机传感器32以及发动机ECU33)进行模块化所得的系统。车辆控制系统202构成为能够安装电池包10(图4)及上述发动机控制部件。

模块化所得的车辆控制系统可以作为一个部件进行处理。通过如上述那样将控制部件模块化，从而容易制造车辆。另外，能够在不同的车型中共用部件。

车辆控制系统201、202具备HVECU50和网关ECU60。HVECU50在电池包10(图4)安装于该车辆控制系统的情况下，以使蓄电池11的输入功率不超过Win的方式控制蓄电池11的输入功率，并且以使蓄电池11的输出功率不超过Wout的方式控制蓄电池11的输出功率。在车辆控制系统201、202中，HVECU50相当于本公开所涉及的“控制部”的一例。当从电池包10输入了IWin时，网关ECU60通过将由电池传感器12检测出的蓄电池11的电压的实测值与IWin进行乘法运算，而将IWin变换为Win。另外，当从电池包10输入了IWout时，网关ECU60通过将由电池传感器12检测出的蓄电池11的电压的实测值与IWout进行乘法运算，而将IWout变换为Wout。在车辆控制系统201、202中，网关ECU60相当于本公开所涉及的“变换部”的一例。

安装有电池包10的车辆控制系统201、202能够通过包括以下说明的第一至第三步骤的车辆控制方法来控制蓄电池11的输入功率。

在第一步骤(例如图4中的S1)中，该车辆控制系统201、202从电池包10取得IWin和VBs(即，蓄电池11的电压的实测值)。在第二步骤(例如图4中的S2)中，该车辆控制系统201、202通过将IWin与VBs进行乘法运算而将IWin变换为Win。在第三步骤(例如图4中的S3)中，该车辆控制系统201、202使用Win来控制蓄电池11的输入功率。

另外，安装有电池包10的车辆控制系统201、202能够通过包括以下说明的第四至第六步骤的车辆控制方法来控制蓄电池11的输出功率。

在第四步骤中，该车辆控制系统201、202从电池包10取得IWout和VBs(即，蓄电池11的电压的实测值)。在第五步骤中，该车辆控制系统201、202通过将IWout与VBs进行乘法运算而将IWout变换为Wout。在第六步骤中，该车辆控制系统201、202使用Wout来控制蓄电池11的输出功率。

根据上述车辆控制方法，车辆控制系统201、202能够使用Win及Wout来适当地进行功率基准的输入限制和功率基准的输出限制。

在上述实施方式中，在将电流限制型的电池包连接到功率限制型的控制装置的情况下，通过采用网关ECU60，来对电流限制型的电池包中包含的二次电池进行功率基准的输入限制和功率基准的输出限制。即，在上述实施方式中，采用了构成为能够与电流限制型的电池包连接，并且不能与功率限制型的电池包连接的网关ECU60。但是，并不限于此，也可以采用图7所示的网关ECU60X来代替在上述实施方式中所采用的网关ECU60。图7是表示图4所示的网关ECU60的变形例的图。

参照图7，网关ECU60X具备用于连接电池包10A的连接器C21和用于连接电池包10B的连接器C22。电池包10A是具备用于外部连接的连接器C11，并向连接器C11输出IWin、IWout及电池传感器信号的电流限制型的电池包。电池包10B是具备用于外部连接的连接器C12，并向连接器C12输出Win、Wout及电池传感器信号的功率限制型的电池包。另外，在网关ECU60X的输出端口C3经由信号线连接有HVECU50。

当电池包10A的连接器C11被连接到网关ECU60X的连接器C21时，IWin、IWout及电池传感器信号从电池包10A输入到连接器C21。然后，利用网关ECU60X的Win变换部61及Wout变换部62将IWin及IWout分别变换为Win及Wout，并将Win、Wout及电池传感器信号输出到输出端口C3。因此，从网关ECU60X向HVECU50输出Win、Wout及电池传感器信号。

另一方面，当电池包10B的连接器C12被连接到网关ECU60X的连接器C22时，Win、Wout及电池传感器信号从电池包10B输入到连接器C22。网关ECU60X将输入到连接器C22的Win、Wout及电池传感器信号直接输出到输出端口C3。即，不进行上述的变换。因此，从网关ECU60X向HVECU50输出Win、Wout及电池传感器信号。

如上所述，该变形例所涉及的网关ECU60X构成为，在被输入了IWin、IWout的情况下，进行基于上述式(1)、(2)的变换而输出Win、Wout，在被输入了Win、Wout的情况下，不进行上述的变换而输出Win、Wout。在具备这样的网关ECU60X的车辆中，无论在使用电流限制型的电池包10A的情况和使用功率限制型的电池包10B的情况中的哪一个情况下，均从网关ECU60X输出Win、Wout。因此，在这样的车辆中，无论在采用电流限制型的电池包10A和功率限制型的电池包10B中的哪一个的情况下，HVECU50均能够适当地进行功率基准的输入限制和功率基准的输出限制。

另外，在图7所示的例子中，网关ECU60X分别具备电流限制型的电池包用的输入端口(连接器C21)和功率限制型的电池包用的输入端口(连接器C22)，但网关ECU也可以构成为能够以其他的方式与电流限制型的电池包和功率限制型的电池包这两者连接。例如，网关ECU可以具备与电流限制型的电池包和功率限制型的电池包这两者连接的一个输入端口。并且，也可以构成为，在电池包连接到该输入端口时的初始处理中，由网关ECU识别电池包是电流限制型/功率限制型中的哪一种。在连接到输入端口的电池包为电流限制型的情况下，网关ECU可以启动变换逻辑(例如，图7所示的Win变换部61及Wout变换部62)，来将所输入的IWin及IWout分别变换为Win及Wout，并且将Win及Wout向输出端口输出。另一方面，在连接到输入端口的电池包是功率限制型的情况下，网关ECU可以不启动变换逻辑而将所输入的Win及Wout直接向输出端口输出。

在上述实施方式中，为了蓄电池11的输入限制而求出的功率上限值的数量为一个。但是，并不限于此，也可以使用多个功率上限值来进行输入限制。例如，也可以采用图8所示的HVECU50X，来代替在上述实施方式中所采用的HVECU50。图8是表示图4所示的HVECU50X的变形例的图。

参照图4及图8，HVECU50X的硬件结构与图2所示的HVECU50的结构相同。但是，HVECU50X除了控制部51以外还包括保护部53。在HVECU50X中，例如由图2所示的处理器50a和由处理器50a执行的程序来具体实现控制部51及保护部53。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)来具体实现。

例如，从图4所示的网关ECU60向HVECU50X输入Win、Wout及电池传感器信号。保护部53使用映射图M来求出表示蓄电池11的输入功率的上限值的第三功率上限值(以下有时记为“GWin”)、和表示蓄电池11的输出功率的上限值的第四功率上限值(以下有时记为“GWout”)。GWin是针对Win的保护值，在Win为异常值(更特定地是过大的值)时，代替Win来限制蓄电池11的输入功率。GWout是针对Wout的保护值，在Wout为异常值(更特定地是过大的值)时，代替Wout来限制蓄电池11的输出功率。

映射图M是表示蓄电池11的温度与GWin以及GWout中的每一个之间的关系的信息，被预先存储于存储装置50c(图2)。映射图M中的线L11表示蓄电池11的温度与GWin之间的关系。映射图M中的线L12表示蓄电池11的温度与GWout之间的关系。

保护部53参照映射图M来取得与当前的蓄电池11的温度相对应的GWin、GWout。然后，将Win和GWin中较小的一方向控制部51输出，并且将Wout和GWout中较小的一方向控制部51输出。例如，在映射图M中的蓄电池11的温度和Win为状态P11时将Win向控制部51输出，在为状态P12时将GWin(线L11)向控制部51输出。以下，有时将Win超过GWin的情况(例如，成为状态P12的情况)记载为“有Win保护”。另外，在映射图M中的蓄电池11的温度和Wout为状态P21时将Wout向控制部51输出，在为状态P22时将GWout(线L12)向控制部51输出。以下，有时将Wout超过GWout的情况(例如，成为状态P22的情况)记载为“有Wout保护”。

上述GWin、GWout的取得所使用的蓄电池11的温度例如是由图4所示的温度传感器12c检测出的蓄电池11的温度的实测值。例如，可以采用平均电池单元温度、最大电池单元温度以及最小电池单元温度中的任一个作为上述蓄电池11的温度。

除了上述功率上限值以外，电池传感器信号也被从保护部53向控制部51输出。控制部51使用从保护部53接收到的功率上限值来控制蓄电池11的输入功率及输出功率。更具体而言，控制部51以使蓄电池11的输入功率及输出功率中的每一个不超过功率上限值的方式创建针对图1所示的MG21a、MG21b以及发动机31的控制指令S

保护部53也可以将有Win保护和有Wout保护记录于存储装置50c(图2)，并基于所记录的数据来判断搭载于车辆的电池包(例如，图4所示的电池包10)的适合/不适合。例如，保护部53可以在有Win保护的频度和有Wout保护的频度中的至少一方超过规定值时，判断为电池包不适合。另外，保护部53也可以在有Win保护的状态持续的时间和有Wout保护的状态持续的时间中的至少一方超过规定值时，判断为电池包不适合。

HVECU50X也可以将电池包的适合/不适合的判断结果记录于存储装置50c(图2)。另外，HVECU50X也可以在判断为电池包不适合的情况下，向用户报知该情况。通过该报知，可以催促用户更换电池包。向用户的报知处理是任意的，可以利用向显示装置的显示(例如文字或图像的显示)来通知，也可以通过扬声器利用声音(包括语音)来通知，还可以使规定的灯点亮(包括闪烁)。

由于从IWin、IWout向Win、Wout的变换精度不足，Win、Wout有时会超过GWin、GWout。因此，HVECU50X可以在Win超过GWin时和/或在Wout超过GWout时，通过向图4所示的ECU13发送规定的信号，来提高ECU13的采样率(进而提高每单位时间从ECU13向网关ECU60发送的电池传感器信号的数据数)。

根据上述图8所示的变形例，在由于某种原因Win、Wout成为过大的值时，能够利用GWin、GWout来保护蓄电池11。

在上述实施方式中，在网关ECU60搭载有Win变换部61和Wout变换部62。但是，并不限于此，也可以使其他的ECU具有这些功能。

图9是表示图4所示的车辆控制系统的第一变形例的图。参照图9，该变形例所涉及的车辆控制系统除了采用HVECU50Y来代替HVECU50，并省略了网关ECU60之外，与图4所示的车辆控制系统相同。HVECU50Y的硬件结构与图2所示的HVECU50的结构相同。但是，HVECU50Y除了控制部51以外，还具备Win变换部521及Wout变换部522。Win变换部521及Wout变换部522分别具有与上述的Win变换部61及Wout变换部62(图4)相同的功能。在HVECU50Y中，例如通过图2所示的处理器50a和由处理器50a执行的程序来具体实现控制部51、Win变换部521以及Wout变换部522。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)来具体实现。

电池包10将IWin、IWout及电池传感器信号向HVECU50Y输出。HVECU50Y的Win变换部521及Wout变换部522分别将从电池包10输入的IWin及IWout变换为Win及Wout。Win和Wout分别从Win变换部521和Wout变换部522输入到控制部51。控制部51以使蓄电池11的输入功率及输出功率分别不超过Win及Wout的方式创建针对图1所示的MG21a、MG21b以及发动机31的控制指令S

在上述变形例所涉及的车辆控制系统中，与电池包10分开设置的HVECU50Y包括变换器(即，Win变换部521和Wout变换部522)，并利用变换器将IWin、IWout变换为Win、Wout。因此，能够在不变更电池包10的结构的前提下，将变换器搭载于车辆。另外，能够在不追加上述的网关ECU60(图4)的前提下，由HVECU50Y适当地进行功率基准的输入限制和功率基准的输出限制。

图10是表示图4所示的车辆控制系统的第二变形例的图。参照图10，该变形例所涉及的车辆控制系统除了采用电池包10X(包括电池ECU13X)来代替电池包10(包括电池ECU13)，并省略了网关ECU60之外，与图4所示的车辆控制系统相同。电池包10X中包含的电池ECU13X的硬件结构与图2所示的电池ECU13的结构相同。但是，电池ECU13X除了IWin运算部131及IWout运算部132以外，还具备Win变换部133及Wout变换部134。Win变换部133及Wout变换部134分别具有与上述的Win变换部61及Wout变换部62(图4)相同的功能。在电池ECU13X中，例如通过图2所示的处理器13a和由处理器13a执行的程序来具体实现IWin运算部131、IWout运算部132、Win变换部133及Wout变换部134。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)来具体实现。

电池ECU13X的Win变换部133及Wout变换部134分别从IWin运算部131及IWout运算部132接收IWin及IWout，并将IWin及IWout变换为Win及Wout。电池包10X将Win、Wout及电池传感器信号向HVECU50输出。HVECU50的控制部51以使蓄电池11的输入功率及输出功率分别不超过Win及Wout的方式创建针对图1所示的MG21a、MG21b以及发动机31的控制指令S

在上述变形例所涉及的车辆控制系统中，在电池ECU13X(即，在电池包10X的内部)集成变换器(即，Win变换部133和Wout变换部134)。在这样的结构中，能够在电池包10X的内部将IWin及IWout变换为Win及Wout，并从电池包10X输出Win及Wout。因此，能够在不追加上述的网关ECU60(图4)的前提下，由HVECU50适当地进行功率基准的输入限制和功率基准的输出限制。

在上述实施方式及各变形例中，以基于二次电池的输入限制的方式进行二次电池的输出限制，但二次电池的输出限制的方法能够任意地变更。例如，二次电池的输出侧的功率上限值也可以通过与二次电池的输入侧的功率上限值不同的运算方法来计算。

在上述实施方式及各变形例中，在局部总线B1连接有电池ECU13、电动机ECU23及发动机ECU33(参照图2)。但是，并不限于此，电动机ECU23及发动机ECU33也可以与全局总线B2连接。

车辆的结构并不限于图1所示的结构。例如，在图1中示出了混合动力车，但车辆并不限定于混合动力车，也可以是未搭载发动机的电动汽车。另外，车辆也可以是构成为能够使用从车辆外部供给的电力来对电池包内的二次电池进行充电的PHV。另外，HVECU50也可以构成为不经由电池ECU13而直接控制SMR14。另外，电池包10中包含的蓄电池11(二次电池)并不限于电池组，也可以是单电池。

上述的各种变形例也可以任意组合来实施。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实施方式的说明，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。