CN105857219A - 用于功率控制的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于功率控制的装置和方法。本公开提供了一种用于控制包括主电池、辅助电池和电负载的车辆的功率的方法和装置，该装置包括：充电状态SOC检测单元，其被配置为检测主电池的SOC和辅助电池的SOC；允许功率计算单元，其被配置为基于主电池的SOC来计算主电池的允许功率；充电/放电功率计算单元，其被配置为计算辅助电池的执行充电/放电操作的充电/放电功率；第一电负载功率计算单元，其被配置为计算作为已经由驾驶员请求执行的电负载的功率的第一电负载功率；操作控制单元，其被配置为基于允许功率、充电/放电功率和第一电负载功率来控制已经被请求执行的电负载的操作；第二电负载功率计算单元；以及充电/放电控制单元。

Description

用于功率控制的装置和方法
技术领域
本公开涉及用于控制包括主电池、辅助电池和电负载的车辆的电功率的技术。更具体地，本公开涉及一种用于基于主电池和辅助电池的充电状态(SOC)、辅助电池的充电/放电功率以及电负载的功率消耗来控制包括主电池、辅助电池和电负载的车辆的电功率的技术。
背景技术
一般而言，为了增强驾驶员的便利性，在车辆中安装有电负载，该电负载包括电加热座椅、刮水器、加热器、加热线、空调、音频装置、侧反光镜、雾灯、头灯、刹车灯、应急灯、室内灯、窗和电动转向(EPS)装置。
通常，电负载使用主电池的功率来执行操作。此外，当主电池的功率不足时，电负载可以使用辅助电池的功率来执行正常操作。
然而，根据通过驾驶员的请求而执行的电负载的功率在辅助电池的充电和放电之间的频繁切换会缩短辅助电池的使用寿命。
此外，可以根据通过驾驶员的请求而执行的电负载的功率来将主电池完全地放电。
发明内容
在这样的背景下，本公开的一个方面在于提供一种用于控制功率以防止在辅助电池的充电和放电之间的频繁切换操作的功率控制装置和方法。
本公开的另一方面在于提供一种用于控制功率以防止主电池的完全放电的功率控制装置和方法。
为了解决上述问题，本公开的一个方面提供一种用于控制包括主电池、辅助电池和电负载的车辆的功率的功率控制装置，该功率控制装置包括：充电状态(SOC)检测单元，该SOC检测单元被配置为检测所述主电池的SOC和所述辅助电池的SOC；允许功率计算单元，该允许功率计算单元被配置为基于所述主电池的所述SOC来计算所述主电池的允许功率；充电/放电功率计算单元，该充电/放电功率计算单元被配置为计算所述辅助电池的执行充电/放电操作的充电/放电功率；第一电负载功率计算单元，该第一电负载功率计算单元被配置为计算作为已经由驾驶员请求执行的电负载的功率的第一电负载功率；操作控制单元，该操作控制单元被配置为基于所述允许功率、所述充电/放电功率和所述第一电负载功率来控制已经被请求执行的电负载的操作；第二电负载功率计算单元，该第二电负载功率计算单元被配置为计算作为已经由所述操作控制单元请求执行的电负载的功率的第二电负载功率；以及充电/放电控制单元，该充电/放电控制单元被配置为基于所述辅助电池的所述SOC、所述允许功率、所述充电/放电功率和所述第二电负载功率来控制所述辅助电池的充电或放电。
本公开的另一方面提供了一种用于功率控制的方法，该方法包括以下步骤：在车辆中并联地安装主电池、辅助电池和电负载；检测所述主电池的充电状态(SOC)和所述辅助电池的SOC；基于所述辅助电池的所述SOC来控制所述辅助电池的充电；基于所述主电池的所述SOC来计算所述主电池的允许功率；计算所述辅助电池的执行充电/放电操作的充电/放电功率；计算作为已经由驾驶员请求执行的电负载的功率的第一电负载功率；基于所述允许功率、所述充电/放电功率和所述第一电负载功率来控制已经被请求执行的电负载的操作；计算作为已经由所述操作控制单元请求执行的电负载的功率的第二电负载功率；以及基于所述允许功率、所述充电/放电功率和所述第二电负载功率来控制所述辅助电池的充电或放电。
如上所述的装置和方法能够基于主电池和辅助电池的SOC、辅助电池的充电/放电功率以及电负载的功率消耗来控制电功率。因此，所述装置和方法能够防止充电和放电之间的频繁切换操作，因此防止辅助电池的使用寿命的减少以及主电池的完全放电。
附图说明
本发明的上述目标和其它目标、特点及优势将从下面结合附图进行的详细描述而变得更显而易见，在附图中：
图1例示了根据本公开的实施方式的功率控制装置的配置；
图2例示了用于描述根据本公开的实施方式的功率控制装置的操作的示例；
图3例示了用于描述根据本公开的实施方式的功率控制装置的操作的另一示例；
图4的(A)、图4的(B)和图4的(C)例示了用于描述根据本公开的实施方式的操作控制单元的操作的示例；
图5的(A)、图5的(B)和图5的(C)例示了用于描述根据本公开的实施方式的操作控制单元的操作的另一示例；
图6例示了根据本公开的另一实施方式的功率控制装置的配置；
图7例示了用于描述根据本公开的另一实施方式的功率控制装置的操作的示例；以及
图8例示了用于描述根据本公开的另一实施方式的功率控制装置的操作的另一示例。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本发明的示例性实施方式。在本发明的元件的描述中，可以使用术语“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等。这些术语仅被用来将一个结构元件与其它结构元件区分开，并且相应的结构元件的属性、次序、顺序等不受该术语的限制。应当注意的是，如果在本说明书中描述第一组件与第二组件“连接”、“联接”或“相连”，则第三组件可以在第一组件和第二组件之间进行“连接”、“联接”和“相连”，然而第一组件也可以直接与第二组件连接、联接或相连。
此外，为了便于描述，操作控制单元被描述为包括电负载操作控制单元和电机操作控制单元。然而，应当明白的是，这两个控制单元的操作可以由单个操作控制单元来执行。此外，为了便于描述，充电/放电控制单元也被描述为包括充电控制单元和放电控制单元。然而，应当明白的是，这两个控制单元的操作可以由单个充电/放电控制单元来执行。
根据本公开的实施方式的一种用于控制包括主电池、辅助电池和电负载的车辆的功率的功率控制装置可以包括：充电状态(SOC)检测单元，该SOC检测单元被配置为检测所述主电池的SOC和所述辅助电池的SOC；允许功率计算单元，该允许功率计算单元被配置为基于所述主电池的所述SOC来计算所述主电池的允许功率；充电/放电功率计算单元，该充电/放电功率计算单元被配置为计算所述辅助电池的执行充电/放电操作的充电/放电功率；第一电负载功率计算单元，该第一电负载功率计算单元被配置为计算作为已经由驾驶员请求执行的电负载的功率的第一电负载功率；操作控制单元，该操作控制单元被配置为基于所述允许功率、所述充电/放电功率和所述第一电负载功率来控制已经被请求执行的电负载的操作；第二电负载功率计算单元，该第二电负载功率计算单元被配置为计算作为电负载的功率的已经由所述操作控制单元请求执行的第二电负载功率；以及充电/放电控制单元，该充电/放电控制单元被配置为基于所述辅助电池的所述SOC、所述允许功率、所述充电/放电功率和所述第二电负载功率来控制所述辅助电池的充电或放电。
电负载是这样的装置：该装置通过电来操作并且向驾驶员提供便利，并且包括安装在车辆中的电加热座椅、刮水器、加热器、加热线、空调、音频装置、电子侧反光镜、雾灯、头灯、刹车灯、应急灯、室内灯、电子窗和电动转向(EPS)装置。然而，在下面的描述中，为了便于描述，考虑到功率消耗以及对驾驶性能的影响，经由三个级别的代表性电负载(包括作为低级别的电负载的加热器、作为中间级别的电负载的刮水器以及作为高级别的电负载的转向装置)来对电负载进行有限的描述。
在根据本公开的实施方式的功率控制装置中，电负载可以按两个或更多个级别应用，并且可以具有根据配置标准的级别变化。然而，不论根据标准的差异变化，根据本公开的实施方式的功率控制装置都可以操作。因此，其应当被包含在本公开的范围中。
图1例示了根据本公开的实施方式的功率控制装置的配置。
参照图1，根据本公开的实施方式的功率控制装置100可以包括充电状态(SOC)检测单元110，该SOC检测单元110被配置为检测主电池的SOC和辅助电池的SOC。
例如，SOC检测单元110可以使用针对主电池和辅助电池的简单等效电路模型，根据预定条件，通过基于电流的充电状态(SOCi)或基于电压的充电状态(SOCv)的方法来检测主电池和辅助电池的SOC。
根据本公开的实施方式的功率控制装置100可以包括允许功率计算单元130，该允许功率计算单元130被配置为基于所检测的主电池的SOC来计算主电池的允许功率。
例如，允许功率计算单元130可以将允许功率计算为与所计算的主电池的SOC成比例的值。
允许功率计算单元130可以基于与主电池的用电时间(power use time)和SOC有关的实验数据来计算允许功率。
作为示例，在具有相同值的两个主电池的情况下，如果具有1,000[Wh]的SOC的第一主电池的用电时间被计算为五个小时，则允许功率计算单元130可以获得200[W]的功率作为第一主电池的允许功率。
否则，如果具有500[Wh]的SOC的第二主电池的用电时间被计算为五个小时，则允许功率计算单元130可以获得100[W]的功率作为第二主电池的允许功率。
在示例中，五个小时可以是驾驶员能够借助一次充电而驾驶的时间。然而，这个时间可以根据实验值而改变。
另外，允许功率计算单元130可以基于主电池的SOC来预测可用时间。
例如，如果允许功率计算单元130获得五个小时作为针对依据其SOC而具有1,000[Wh]的功率的电池的可用时间，则允许功率计算单元130可以获得2.5个小时作为具有500[Wh]的功率的电池的可用时间。允许功率计算单元130可以计算与所计算的可用时间成比例的允许功率。
例如，允许功率计算单元130可以获得针对第一主电池的200[W]的允许功率，该第一主电池的可用时间已经被计算为五个小时，并且允许功率计算单元130可以获得针对第二主电池的100[W]的允许功率，该第二主电池的可用时间已经被计算为2.5个小时。
根据本公开的实施方式的功率控制装置100可以包括充电/放电功率计算单元140，该充电/放电功率计算单元140被配置为计算辅助电池的执行充电/放电操作的充电/放电功率。
充电/放电功率计算单元140能够使用所测量的辅助电池的电压和电流来计算辅助电池的功率。由于被用来计算功率的电压与通过被用来将电负载的电压固定到恒定电压的转换器的电压传感器而测量的电压相同，因此本公开的装置在其不需要附加的电压传感器方面具有优点。此外，由于被用来计算功率的电流与通过被用于辅助电池的恒流充电的转换器的电流传感器而测量的电流相同，本公开的装置在其不需要附加的电流传感器方面具有优点。
根据本公开的实施方式的功率控制装置100可以包括第一电负载功率计算单元150，该第一电负载功率计算单元150被配置为计算作为已经由驾驶员请求执行的电负载的功率的第一电负载功率。
第一电负载功率计算单元150可以基于先前通过实验测量的电负载的功率数据，在无需操作已经被请求执行的电负载的情况下来计算该电负载的功率。
例如，基于通过先前的实验获得的数据，即使加热器、刮水器或转向装置不操作，第一电负载功率计算单元150也可以计算被请求执行的操作的功率，通过先前的实验获得的数据包括：实验数据1，该实验数据1示出在第一级别、第二级别和第三级别下操作的加热器的功率消耗分别具有20[W]、40[W]和60[W]的值；实验数据2，该实验数据2示出在第一级别和第二级别操作的刮水器的功率消耗分别具有10[W]和20[W]的值；实验数据3，该实验数据3示出通过转向齿轮、根据转向角度操作的转向装置的功率消耗具有0[W]至50[W]的值。换句话说，如果驾驶员请求在第二级别下执行加热器、在第一级别下执行刮水器以及按最大转向角度执行转向齿轮，则第一电负载功率计算单元150能够在不执行操作的情况下计算出40[W]为加热器的功率消耗、10[W]为刮水器的功率消耗以及50[W]为转向装置的功率消耗。
这是因为根据电负载的每个操作的功率消耗可以具有恒定值，并且电负载的功率消耗因此可以始终具有与先前获得的数据相同的值。
根据本公开的实施方式的功率控制装置100可以包括操作控制单元160，该操作控制单元160被配置为基于通过允许功率计算单元130计算的允许功率、通过充电/放电功率计算单元140计算的充电/放电功率、以及通过第一电负载功率计算单元150计算的第一电负载功率来控制已经被请求执行的电负载的操作。
当充电/放电功率和第一电负载功率之和超过允许功率时，操作控制单元160可以控制已经被请求执行的电负载的操作。
例如，可以考虑对驾驶性能和功率消耗的影响来对每个电负载项分配优先级。
在这方面，当可用时间没有超过预定基准时，操作控制单元160可以首先限制具有最低优先级的电负载项的功率消耗。
例如，在由加热器、刮水器和转向装置配置的电负载的情况下，加热器可以对功率消耗具有最大影响，而转向装置和刮水器可以对功率消耗具有较小影响。相反，加热器和刮水器可以对驾驶性能具有小的影响，而转向装置可以对驾驶性能具有大的影响。在上述假定下，考虑到对功率消耗和驾驶性能的影响，加热器可以被配置为具有最低优先级，刮水器可以被配置为具有中等优先级，并且转向装置可以被配置为具有最高优先级。
上述的优先级级别暗示了当需要减少电负载的功率时减少电负载的功率的顺序，并且暗示了当功率减少不可避免时，在包括驾驶员的安全在内的各种观点上首先减少具有最低优先级的电负载项的功率是有效的。在这方面，减少具有高优先级的电负载项的功率消耗可能威胁驾驶员的安全。
因此，当充电/放电功率和第一电负载功率之和超过允许功率时，操作控制单元160可以首先减少作为具有最低优先级的电负载项的加热器的功率消耗。如果允许功率与充电/放电功率和第一电负载功率之和之间的差大于通过控制加热器而节省的功率，则操作控制单元160可以减少刮水器的功率消耗，相比加热器的优先级，该刮水器具有次高的优先级。
操作控制单元160可以采用降低操作级别和减少操作时间当中的至少一种方法，通过控制已经被请求执行的电负载项的操作来减少功率消耗。
关于降低操作级别，例如，如果驾驶员请求在高温度的第三级别下执行加热器，则操作控制单元160可以在与比第三级别的温度低的温度对应的第二级别下操作加热器，因此减少加热器消耗的功率。同样地，如果驾驶员请求在与快的速度对应的第二级别下执行刮水器，则操作控制单元160可以在与比第二级别的速度慢的速度对应的第一级别下操作刮水器，因此减少由刮水器消耗的功率。
关于减少操作时间，例如，如果驾驶员请求在高温度的第三级别下执行加热器，则操作控制单元160可以在第三级别下针对离散的时间操作加热器，因此减少由加热器消耗的功率。这意味着操作控制单元160在第三级别下操作加热器，但是以预定的时间间隔来操作加热器，因此减少由加热器消耗的功率。也就是说，操作控制单元160可以在第三级别下操作加热器达五秒，关闭加热器达五秒，然后在第三级别下操作加热器，因此减少由加热器消耗的功率。
此外，操作控制单元160可以控制电负载以针对离散的时间操作，因此减少功率消耗。例如，操作控制单元可以进行控制以分散电负载的操作时间点，因此减少由电负载消耗的功率。
例如，当加热器和刮水器针对离散的时间操作以减少功率消耗时，操作控制单元160可以按照诸如0至5秒、10至15秒或者20至25秒这样的五秒的间隔来操作加热器，并且可以按照诸如5至10秒、15至20秒或者25至30秒这样的五秒的间隔来操作刮水器，因此减少由电负载的功率消耗。
五秒仅是一个示例，并且可以根据每个负载的特性而进行改变。然而，操作控制单元160可以控制电负载以如在上述示例中那样分散其操作时间点。
根据本公开的实施方式的功率控制装置100可以包括第二电负载功率计算单元170，该第二电负载功率计算单元170被配置为计算作为由操作控制单元160执行的电负载的功率的第二电负载功率。
第二电负载功率计算单元170可以基于以前从实验获得的数据来计算根据操作控制单元160的控制的电负载的功率消耗。从实验获得的数据可以与被用作用于由第一电负载功率计算单元150来计算第一电负载功率的基础的实验数据。
例如，如果操作控制单元160不顾驾驶员的针对在第三级别下操作加热器的请求而在第一级别下操作了加热器，则第二电负载功率计算单元可以基于在加热器在第一级别下操作时的实验数据来计算加热器的功率消耗。
然而，由第二电负载功率计算单元170计算的第二电负载功率始终低于或等于由第一电负载功率计算单元150计算的第一电负载功率。此外，第二电负载功率可以始终具有大于或等于具有最高优先级的电负载项的功率消耗的值。
根据本公开的实施方式的功率控制装置100可以包括充电/放电控制单元120，该充电/放电控制单元120用于基于辅助电池的SOC、主电池的允许功率、辅助电池的充电/放电和第二电负载功率来控制辅助电池的充电或放电。
充电/放电控制单元120可以包括：充电控制单元121，该充电控制单元121被配置为进行控制以当辅助电池的SOC低于预先配置的值时对辅助电池进行充电；以及放电控制单元122，该放电控制单元122被配置为进行控制以当辅助电池的充电/放电功率和第二电负载功率之和超过主电池的允许功率时对辅助电池进行放电。
可以通过微控制器单元(MCU)来执行或控制电池的充电或放电。其更详细的描述与本公开的思想不是密切相关的，因此将被省去。
图2例示了用于描述根据本公开的实施方式的功率控制装置的操作的示例。
参照图2，在根据本公开的实施方式的车辆中，主电池、辅助电池和电负载可以彼此平联地连接。
主电池的SOC对应于主电池的功率量。也就是说，如果基于主电池的SOC的主电池的功率量是1,000[Wh]，则1,000[W]的功率能够被使用一个小时。
如果主电池被完全放电，则使用主电池的功率的电负载不能操作。因此，辅助电池被用来即使在主电池被完全放电之后也使电负载操作。例如，当主电池被完全放电并且具有0[Wh]的依据SOC的功率量时，辅助电池可以被放电，以便向电负载供应电功率以使得该电负载能够操作。
参照图2，可以在主电池的功率PMB、辅助电池的充电/放电功率PSB和电负载的功率PLOAD之间建立如上所述的功率关系。主电池的功率PMB和电负载的功率PLOAD的方向如图2中所示始终是恒定的。然而，辅助电池的充电/放电功率PSB的方向可以根据辅助电池的充电或放电操作而改变。
此外，图2中所示的充电/放电功率PSB对应于根据辅助电池的充电操作的功率。由于主电池的功率PMB和电负载的功率PLOAD是单向的，因此单向转换器可以被用于主电池的功率PMB和电负载的功率PLOAD。然而，辅助电池的功率PSB是双向的，并因此需要双向转换器。上述的转换器没有在图2中进行例示。然而，基本需要该知识用于理解图2。
此外，根据图2的电知识，电负载的根据电负载的操作的功率PLOAD和辅助电池的根据辅助电池的充电/放电操作的充电/放电功率PSB分别由电负载的转换器和辅助电池的双向转换器来控制，并且主电池的功率PMB由充电/放电功率PSB和电负载的受控功率PLOAD之和来确定。这能够由下面的式(1)来表达。
PLoad+PSB＝PMB 式(1)
在式(1)中，PSB在充电时具有正值，并且在放电时具有负值。
也就是说，充电/放电功率PSB和电负载的功率PLOAD被主动地控制，而主电池的功率PMB通过已经被主动地控制的充电/放电功率PSB和电负载的功率PLOAD而被动地进行控制。根据辅助电池的充电操作或放电操作的(+)或(-)的极性可以根据硬件配置而改变，并且不受(+)的极性指示充电状态而(-)的极性指示放电状态的基本指示的限制。
如上所述的主动控制是指通过微控制器的直接控制，并且被动控制是指通过微控制器的直接控制的结果的控制。
在对根据本公开的实施方式的功率控制装置的应用的情况下，SOC检测单元通过检测辅助电池的SOC来控制辅助电池的充电操作。此外，基于由SOC检测单元检测的主电池的SOC，允许功率计算单元计算主电池的允许功率。用于检测SOC的方法可以使用电池的电压值和该电池的特性。
另外，允许功率计算单元可以基于主电池的SOC来预测可用时间。此后，允许功率计算单元计算与可用时间成比例的允许功率。
此后，基于所计算的已经由驾驶员请求执行的主电池的允许功率、辅助电池的充电/放电功率以及所计算的电负载项的功率消耗，操作控制单元确定是通过已经由驾驶员请求执行的值来对电负载进行操作，还是通过减少电负载的功率消耗来对电负载进行操作。这是基于这样的原理：由于主电池的功率PMB通过电负载的功率PLOAD和辅助电池的充电/放电功率PSB来确定，因此如果电负载的功率PLOAD是基于预先配置的主电池的允许功率以及充电/放电功率PSB而确定的，则主电池的功率PMB变得等于预先配置的主电池的允许功率。
如上所述，为了基于预先配置的主电池的允许功率以及充电/放电功率PSB来控制电负载的功率PLOAD，可以对电负载进行控制以将功率消耗减少到预先配置的主电池的允许功率以及充电/放电功率PSB。
在控制电负载的一种方法中，操作控制单元可以考虑到对功率消耗和驾驶性能的影响来预先区分针对电负载项的两个或更多个级别，并且按照从最低级别的电负载项到最高级别的电负载项的顺序来管理除了最高级别的电负载项以外的电负载项的功率。
在控制电负载的另一方法中，操作控制单元可以使用降低操作级别和减少电负载的操作时间当中的至少一种方法来控制电负载以减少其功率消耗。降低操作级别的方法在于使电负载在除了已经由驾驶员请求执行的操作级别以外的更低的操作级别下操作。相反，减少操作时间的方法在于使电负载在已经由驾驶员请求执行的操作级别下操作，但是使该电负载针对离散的时间操作，而不是使该电负载连续地操作。
在控制电负载的另一方法中，操作控制单元可以在离散的时间点控制电负载项，因此减少功率消耗。在该方法中，根据上述的方法对电负载进行操作。然而，当使两个或更多个电负载针对离散的时间进行操作时，这些电负载项在被防止同时操作的同时进行操作。
在另一方法中，对于两个或更多个电负载项，操作控制单元执行控制以减少功率消耗。
结果，在包括加热器、刮水器和转向装置在内的电负载中，即使当操作控制单元控制包括加热器和刮水器在内的电负载项的操作时，操作电负载项的功率PLOAD和执行辅助电池的充电操作的充电/放电功率PSB之和可以超过主电池的允许功率。在这种情况下，充电/放电控制单元将正在执行充电操作的辅助电池切换成放电操作，以防止操作电负载项的功率PLOAD和辅助电池的执行放电操作的充电/放电功率-PSB之和超过主电池的允许功率。
通过执行上述的操作，根据本公开的实施方式的控制装置能够防止辅助电池的充电和放电之间的频繁切换操作。此外，根据本公开的实施方式的控制装置能够维持主电池的功率使用时间。
然而，为了防止辅助电池的完全放电，辅助电池可以被配置为仅当辅助电池的SOC超过预先配置的阈值时才执行放电操作。
图3例示了用于描述根据本公开的实施方式的功率控制装置的操作的另一示例。
参照图3，根据本公开的实施方式的功率控制装置的SOC检测单元检测主电池的SOC和辅助电池的SOC(S300)。
用于检测电池的SOC的方法包括电压测量方法，该电压测量方法基于电池的电压和特性间接地检测SOC。简单地说，能够通过测量电池的输出电压并且将所测量的输出电压与电池的放电曲线进行比较来计算SOC。然而，电池的内电阻可能导致误差。这是因为与电池的内电阻和输出电流的倍数对应的电压降可能额外地发生。在电压测量方法中，能够通过测量电路的电流以及依据相应的电压降值对所测量的值进行校正来精确地检测电池的SOC。
相反，存在用于诸如未密封的铅电池这样的允许直接进入液体电解质的电池的化学测量方法。简单地说，在该化学测量方法中，能够通过测量电解质的比重或酸性(氢指数；pH)来计算SOC。
此外，存在电流积分方法，在该电流积分方法中，通过在整个工作时间对电池的输出电流进行测量和积分来计算SOC。然而，电流积分方法的缺点在于，长时间测量可能造成严重错误。因此，当确定电池已经被完全充电时，需要有将基准值校正为100％的SOC的过程。为此，将电流积分方法与另一测量方法并行地使用。
最后，存在用来测量镍氢电池(NiMH)的SOC的压力测量方法。该压力测量方法使用镍氢电池的特性，该镍氢电池的内部压力在对电池进行充电时极大地增加，并且能够通过应用普克特(peukert)定律来检测SOC。
根据本公开的实施方式的功率控制装置的充电/放电控制单元将在步骤S300中所检测的辅助电池的SOC与预先配置的阈值进行比较(S310)。
当辅助电池的SOC对应于在主电池的放电事故时的阈值时，可以基于用于保证支持电负载的操作的预定时间来设置预先配置的阈值。也就是说，在主电池的放电事故时，如果使用辅助电池的功率来对电负载操作达长时间，则阈值可以是相对高的值。
作为步骤S310中的比较的结果，当SOC小于预先配置的阈值时，充电/放电控制单元控制辅助电池以执行充电操作(S320)。
作为步骤S310中的比较的结果，当辅助电池的SOC大于或等于预先配置的阈值时，或者当辅助电池的SOC小于预先配置的阈值并且执行步骤S320时，允许功率计算单元基于在步骤S300中所检测的主电池的SOC来计算主电池的允许功率PMB，充电/放电计算单元计算辅助电池的执行充电或放电操作的充电/放电功率PSB，并且第一电负载功率计算单元计算已经由驾驶员请求执行的作为电负载项的功率的第一电负载功率PL1(S330)。
简单地说，基于在步骤S300中所检测的主电池的SOC，允许功率计算单元计算能够向电负载供应电力达预定时间段的允许功率。此外，基于电负载被配置为正常地操作达五个小时的假定，如果主电池的依据SOC的功率量被检测为1,000[Wh]，则允许功率计算单元可以将允许功率计算为200[W]。
然而，根据配置，允许功率计算单元可以根据主电池的变化的SOC来维持允许功率或改变允许功率。例如，如在上述的示例中，如果主电池的依据SOC的功率量被检测为1,000[Wh]，并因此允许功率计算单元将允许功率计算为200[W]并且电负载使用200Wh的功率达一个小时，则一个小时之后的主电池的依据SOC的功率量可以为800[Wh]。如果允许功率计算单元被配置为维持允许功率，则即使在主电池的依据SOC的功率量为800[Wh]的情况下，所计算的允许功率也将被维持为200[W]。相反，如果允许功率计算单元被配置为根据主电池的变化的SOC而发生改变，则在主电池的依据SOC的功率量为800[Wh]的情况下计算的允许功率可以为160[W]。
充电/放电功率计算单元根据辅助电池的充电/放电操作来计算充电/放电功率。在辅助电池和主电池之间施加用于计算充电/放电功率的电压，并且由在维持电负载的电压的转换器中包含的电压传感器而测量的电压可以被用作用于计算充电/放电功率的电压。此外，由在用于控制辅助电池的充电/放电操作的转换器中包含的电流传感器而测量的电流值可以被用作用于计算充电/放电功率的电流。
第一电负载功率计算单元可以基于先前通过实验获得的电负载的功率数据来计算已经由驾驶员请求执行的电负载的功率消耗。由于电负载的相同操作始终需要相同的功率消耗，因此能够基于功率数据来计算电负载的功率消耗。
当已经完全地执行了步骤S330时，操作控制单元确定充电/放电功率PSB和第一电负载功率PL1之和是否超过允许功率PMB(S340)。
当在步骤S340中确定充电/放电功率和第一电负载功率之和不超过允许功率时，操作控制单元响应于来自驾驶员的请求来操作电负载(S350)。
相反，当在步骤S340中确定充电/放电功率和第一电负载功率之和超过允许功率时，操作控制单元控制已经由驾驶员请求执行的电负载的操作(S360)。
例如，基于电负载项对功率消耗和驾驶性能的影响来对这些电负载项赋予优先级，并且操作控制单元可以控制电负载以首先限制具有最低优先级的电负载项的功率消耗。当由加热器、刮水器和转向装置配置的电负载被划分成两个级别时，加热器和刮水器可以被归类为较低的级别，并且转向装置可以被归类为较高的级别。另外，当电负载被划分成三个级别时，加热器可以被归类为最低级别，刮水器可以被归类为中间级别，并且转向装置可以被归类为最高级别。
当电负载被划分成两个级别时，执行步骤S360的操作控制单元可以进行控制以使属于较低级别的加热器和刮水器中的至少一个的功率消耗减小。相反，当电负载被划分成三个级别时，执行步骤S360的操作控制单元可以进行控制以使加热器或者加热器和刮水器的功率消耗根据允许功率与充电/放电功率和第一电负载功率之和之间的功率差减小。
在充电/放电功率和第一电负载功率之和超过大于允许功率的30[W]并且加热器和刮水器中的每一个的操作控制能够节省20[W]的条件下，当电负载被划分成两个级别时，操作控制单元可以控制加热器和刮水器中的每一个的操作以使功率消耗减少15[W]。否则，根据预定的优先级，操作控制单元可以首先控制具有较高优先级的加热器或刮水器以使功率消耗减少20[W]，然后控制剩余的加热器或刮水器以使功率消耗减少10[W]。相反，当电负载被划分成三个级别时，操作控制单元可以首先控制具有最低优先级的加热器以使功率消耗减少20[W]，然后控制具有中间优先级的刮水器以使功率消耗减少10[W]。
作为用于通过控制电负载的操作来减少功率消耗的另一示例，操作控制单元可以根据降低操作级别或者减少操作时间当中的至少一种方法来控制已经由驾驶员请求执行的电负载项的操作。当驾驶员请求作为电负载项的加热器在高温度的第三级别下操作时，操作控制单元可以通过使加热器在降低的级别下(即，在第一级别或第二级别下)操作来减少功率消耗。否则，代替使加热器在第三级别下连续地操作，操作控制单元可以使加热器在第三级别下针对离散时间操作。也就是说，操作控制单元可以通过打开加热器达预定时间段、然后关闭加热器达预定时间段来使加热器针对离散时间操作。操作控制单元的在上述示例中的操作可以应用于其它电负载项以及加热器。
作为用于通过控制电负载的操作来减少功率消耗的另一示例，操作控制单元可以控制电负载项以在分散的时间点操作。当驾驶员请求在高温度的第三级别下操作加热器并且在高速度的第二级别下操作刮水器时，操作控制单元可以控制加热器和刮水器以针对离散时间操作，由此减少电负载的功率消耗。也就是说，操作控制单元可以控制加热器以从第0秒至第5秒打开并且从第5秒至第10秒关闭，并且控制刮水器以从第0秒至第5秒关闭并且从第5秒至第10秒打开，因此减少电负载的功率消耗。
操作控制单元的如上所述的操作能够防止辅助电池的充电和放电之间的频繁切换，因此增加辅助电池的使用寿命。
在通过如上所述的方法执行步骤S360之后，第二电负载功率计算单元计算作为由操作控制单元执行的电负载项的功率的第二电负载功率PL2(S370)。
基于通过先前根据针对电负载的各种条件执行的实验而获得的功率消耗数据，第二电负载功率计算单元能够计算作为所执行的电负载项的功率的第二电负载功率。相反，第二电负载功率计算单元能够通过测量正被执行的每个电负载项的功率来计算第二电负载功率。
此后，充电/放电控制单元确定在步骤S330中所计算的充电/放电功率PSB和在步骤S370中所计算的第二电负载功率PL2之和是否超过在步骤S330中所计算的允许功率PMB(S380)。
当在步骤S380中确定充电/放电功率和第二电负载功率之和超过允许功率时，充电/放电控制单元控制正在执行充电操作的辅助电池以执行放电操作(S390)。
也就是说，在步骤S380中确定充电/放电功率和第二电负载功率之和超过允许功率的情况可以是以下的情况：主电池具有不足的SOC并因此具有低的允许功率，尽管在步骤S360中最大地控制电负载的操作以使得电负载的功率消耗尽可能得小。然后，可以执行步骤S390，以不但防止主电池被完全放电，而且使对驾驶性能具有大的影响的电负载正常地操作。对驾驶性能具有大的影响的电负载项可以是在如上所述地被划分成两个或更多个级别的电负载中的最高级别的电负载项。
上述的步骤S300至S390可以被部分地修改，或者具有向其添加的一些步骤。
例如，在步骤S330中，允许功率计算单元可以基于主电池的SOC来预测可用时间。此后，允许功率计算单元计算与所预测的可用时间成比例的允许功率。
此外，在步骤S360中，当可用时间没有超过预定基准时，操作控制单元可以首先限制具有最低优先级的电负载项的功率消耗。
图4的(A)、图4的(B)和图4的(C)例示了用于描述根据本公开的实施方式的操作控制单元的操作的示例。
图4的(A)、图4的(B)和图4的(C)示出了由电负载消耗的功率(P)的根据时间(t)的波形。
参照图4的(A)、图4的(B)和图4的(C)，根据实施方式的操作控制单元可以通过根据降低操作级别的方法而控制电负载来使该电负载的功率消耗从如图4的(A)中所示的功率消耗改变为如图4的(B)中所示的功率消耗。否则，根据实施方式的操作控制单元可以通过根据减少操作时间的方法而控制电负载来使电负载的功率消耗从如图4的(A)中所示的功率消耗改变为如图4的(C)中所示的功率消耗。
图4的(B)中所例示的图仅是示例，并且可以包括比图4的(A)中的功率消耗小的功率消耗的全部情况。另外，图4的(C)中所例示的图仅是示例，并且不要求电负载的打开时间始终与其关闭时间相等。
图5的(A)、图5的(B)和图5的(C)例示了用于描述根据本公开的实施方式的操作控制单元的操作的另一示例。
图5的(A)、图5的(B)和图5的(C)示出了由电负载消耗的功率的根据时间的波形，其中，波形A、波形B和波形C的时间轴是相同的。
参照图5的(A)、图5的(B)和图5的(C)，在根据实施方式的控制三个电负载项的操作的方法中，操作控制单元可以控制一个电负载项以具有如图5的(A)中所示的功率消耗，控制另一电负载项以具有如图5的(B)中所示的功率消耗，并且控制另一电负载项以具有如图5的(C)中所示的功率消耗。
由于操作控制单元控制电负载项以使其操作时间点分散，因此电负载项分别具有如图5的(A)、图5的(B)和图5的(C)中所示的功率消耗。结果，主电池能够消耗恒定功率，并且主电池的使用寿命得到保证。相反，如果操作控制单元控制电负载项以使其操作时间点相同，则主电池应当在电负载操作的时间期间进行大功率的放电，而在电负载不操作的时间期间进行小功率的放电。换句话说，从主电池放电的功率可以根据时间不规则地改变，并因此主电池可能具有缩短的使用寿命。
图6例示了根据本公开的另一实施方式的功率控制装置的配置。
根据本公开的另一实施方式，一种用于对包括主电池、辅助电池和电负载并且包括连接在主电池和车辆的车轮之间的电机以在车辆的驾驶操作时消耗功率并且在车辆的制动操作时产生功率的车辆装置的功率进行控制的功率控制装置可以包括：SOC检测单元，该SOC检测单元被配置为检测所述主电池的SOC和所述辅助电池的SOC；允许功率计算单元，该允许功率计算单元被配置为基于所述主电池的所述SOC来计算所述主电池的允许功率；充电/放电功率计算单元，该充电/放电功率计算单元被配置为计算所述辅助电池的执行充电/放电操作的充电/放电功率；第一电负载功率计算单元，该第一电负载功率计算单元被配置为计算作为已经由驾驶员请求执行的电负载的功率的第一电负载功率；第一电机功率计算单元，该第一电机功率计算单元被配置为计算电机的功率；电负载操作控制单元，该电负载操作控制单元被配置为基于所计算的允许功率、充电/放电功率、第一电负载功率和第一电机功率来控制已经被请求执行的电负载的操作；第二电负载功率计算单元，该第二电负载功率计算单元被配置为计算作为由电负载操作控制单元执行的电负载的功率的第二电负载功率；电机操作控制单元，该电机操作控制单元被配置为控制电机的操作；第二电机功率计算单元，该第二电机功率计算单元被配置为计算作为电机的由电机操作控制单元控制的功率的第二电机功率；以及充电/放电控制单元，该充电/放电控制单元被配置为基于辅助电池的SOC、允许功率、充电/放电功率和第二电负载功率来控制辅助电池的充电或放电。上述的电负载操作控制单元和电机操作控制单元可以是单个操作控制单元，并且充电/放电控制单元可以被划分成充电控制单元和放电控制单元。
在根据如上所述的另一实施方式的功率控制装置的配置中，SOC计算单元、允许功率计算单元、充电/放电功率计算单元、第一电负载功率计算单元、电负载操作控制单元和第二电负载功率计算单元可以是根据首先描述的实施方式的功率控制装置中的SOC计算单元、允许功率计算单元、充电/放电功率计算单元、第一电负载功率计算单元、电负载操作控制单元和第二电负载功率计算单元。因此，在根据如上所述的实施方式的功率控制装置的配置中，将部分地省去SOC计算单元、允许功率计算单元、充电/放电功率计算单元、第一电负载功率计算单元、电负载操作控制单元和第二电负载功率计算单元的描述。
参照图6，根据另一实施方式的功率控制装置除了可以包括根据首先描述的实施方式的功率控制装置以外，还可以包括第一电机功率计算单元610，该第一电机功率计算单元610被配置为计算作为在车辆的驾驶操作时间消耗功率并且在车辆的制动操作时间产生功率的电机的功率的第一电机功率。
第一电机功率计算单元610可以检测电机的根据车辆的驾驶操作或制动操作的电压和电流，并且使用所检测的电压和电流来计算功率。考虑到负载，电机功率可以当车辆执行驾驶操作时具有正值，并且可以当车辆执行制动操作时具有负值。相反，考虑到功率，电机功率可以当车辆执行驾驶操作时具有负值，并且可以当车辆执行制动操作时具有正值。无论考虑负载还是功率，都能够获得相同的结果。然而，为了便于描述，下面将考虑到负载来讨论电机功率。
根据另一实施方式的功率控制装置除了可以包括根据首先描述的实施方式的功率控制装置以外，还可以包括电机操作控制单元620。电机操作控制单元620与电负载操作控制单元可以一起被包含在单个操作控制单元中，并且该单个操作控制单元可以首先控制电负载，然后控制电机。然而，为了便于描述和便于理解，单个操作控制单元在本说明书中被划分成电负载操作控制单元和电机操作控制单元620。
电负载操作控制单元可以基于允许功率、充电/放电功率、第一电负载功率和第一电机功率来控制被请求执行的电负载的操作。
例如，如果充电/放电功率、第一电负载功率和第一电机功率之和超过允许功率，则电负载操作控制单元可以控制电负载以减少由该电负载消耗的功率。
电机操作控制单元620可以基于允许功率、充电/放电功率、第二电负载功率和第一电机功率来控制电机的操作。
如果充电/放电功率、第二电负载功率和第一电机功率之和超过允许功率，则电机操作控制单元620可以通过减小电机的输出来控制电机的功率。例如，即使当驾驶员通过按压加速踏板来请求电机按200转速每分钟(RPM)旋转时，电机操作控制单元620可以使电机按100[RPM]旋转，以减少由电机消耗的功率。
根据另一实施方式的功率控制装置除了可以包括根据首先描述的实施方式的功率控制装置以外，还可以包括第二电机功率计算单元630。
第二电机功率计算单元630可以与第一电机功率计算单元610具有以下的不同：第二电机功率计算单元630计算由电机操作控制单元620控制的电机所消耗的功率，而第一电机功率计算单元610计算作为由根据来自驾驶员的请求而操作的电机所消耗的功率的第一电机功率。
放电控制单元可以基于允许功率、充电/放电功率、第二电负载功率和第二电机功率来控制辅助电池的放电。
例如，如果充电/放电功率、第二电负载功率和第二电机功率之和超过允许功率，则放电控制单元可以控制正在执行充电操作的辅助电池以执行放电操作。
图7例示了用于描述根据本公开的另一实施方式的功率控制装置的操作的示例。
根据本公开的图7中所示的另一实施方式的功率控制装置除了包括根据本公开的图2中所示的实施方式的功率控制装置以外，还包括在主电池和车辆的车轮之间连接的电机，以在车辆的驾驶操作时消耗功率并且在车辆的制动操作时产生功率。下面的描述主要讨论除了与图2中的元件相同的元件以外的电机。
参照图7，电机连接在主电池和车辆的车轮之间。因此，主电池的功率PMB可以是辅助电池的充电/放电功率PSB、电负载功率PLOAD和电机功率PM之和。
PLoad+PSB+PM＝PMB 式(2)
在式(2)中，PM在驾驶时具有正值，并且在制动时具有负值。
与图2的描述类似地，可以通过由微控制器直接控制的辅助电池的功率、电负载的功率和电机的功率来确定主电池的功率。
此外，功率控制装置可以根据电机是直流电机还是交流电机而包括转换器或逆变器。然而，由于车辆在执行驾驶操作时消耗功率并且在执行制动操作时产生功率，转换器和逆变器二者都应当是双向的。
与辅助电池的功率关系类似地，考虑到电机，驾驶操作可以消耗正功率，而制动操作可以消耗负功率。相反，考虑到发电机，驾驶操作可以产生负功率，而制动操作可以产生正功率。无论考虑到电机和发电机二者，都能够获得相同的结果。然而，为了便于描述，与辅助电池类似地，将考虑到电机而给出描述。
根据本公开的另一实施方式的功率控制装置除了可以包括根据首先描述的实施方式的功率控制装置以外，还可以包括第一电机功率计算单元，该第一电机功率计算单元被配置为计算电机功率PM。第一电机功率计算单元可以检测操作车辆的电机的电压和电流，并且使用所检测的电压和电流来计算功率。
根据本公开的另一实施方式的功率控制装置可以包括：电负载功率操作控制单元，其能够通过控制电负载来调整电负载功率PLOAD；以及电机操作控制单元，其能够通过控制电机来调整电机功率PM。
根据本公开的另一实施方式的功率控制装置的操作控制单元可以首先控制电负载，然后控制电机。
图8例示了用于描述根据本公开的另一实施方式的功率控制装置的操作的另一示例。
根据本公开的另一实施方式，一种用于对包括主电池、辅助电池和电负载并且包括连接在主电池和车辆的车轮之间的电机以在车辆的驾驶操作时消耗功率并且在车辆的制动操作时产生功率的车辆的功率进行控制的功率控制装置可以包括：充电状态(SOC)检测单元，该SOC检测单元被配置为检测所述主电池的SOC和所述辅助电池的SOC；允许功率计算单元，该允许功率计算单元被配置为基于所述主电池的所述SOC来计算所述主电池的允许功率；充电/放电功率计算单元，该充电/放电功率计算单元被配置为计算所述辅助电池的执行充电/放电操作的充电/放电功率；第一电负载功率计算单元，该第一电负载功率计算单元被配置为计算作为已经由驾驶员请求执行的电负载的功率的第一电负载功率；第一电机功率计算单元，该第一电机功率计算单元被配置为计算作为电机的根据车辆的操作的功率的第一电机功率；操作控制单元，该操作控制单元被配置为基于所计算的允许功率、充电/放电功率、第一电负载功率和第一电机功率来控制已经被请求执行的电负载的操作；第二电负载功率计算单元，该第二电负载功率计算单元被配置为计算作为由电负载操作控制单元执行的电负载的功率的第二电负载功率；第二电机功率计算单元，该第二电机功率计算单元被配置为计算作为电机的由电机操作控制单元控制的功率的第二电机功率；以及充电/放电控制单元，该充电/放电控制单元被配置为基于辅助电池的SOC、允许功率、充电/放电功率和第二电负载功率来控制辅助电池的充电或放电。
在参照图8对根据本公开的另一实施方式的功率控制装置的描述中，将省去与在参照图3对根据本公开的实施方式的功率控制装置的描述中的部件相同或相似的部件。
参照图8，根据本公开的实施方式的功率控制装置的SOC检测单元可以检测主电池的SOC和辅助电池的SOC(S800)。
充电/放电控制单元确定在步骤S800中所检测的辅助电池的SOC是否小于预先配置的阈值(S805)。
当在步骤S805中确定辅助电池的SOC小于预先配置的阈值时，充电/放电控制单元控制辅助电池以进行充电(S810)。
当在步骤S805中确定辅助电池的SOC大于或等于预先配置的阈值时，或者在执行步骤S810之后，允许功率计算单元、充电/放电功率计算单元、第一电负载功率计算单元和第一电机功率计算单元分别计算允许功率PMB、充电/放电功率PSB、第一电负载功率PL1和第一电机功率PM1(S815)。
例如，第一电机功率计算单元连接在主电池和车轮之间，并且第一电机功率计算单元可以测量在通过驾驶员的请求而操作的电机的两端之间施加的电压和流过电机的电流，并且通过将所测量的在电机的两端之间施加的电压乘以流过电机的电流来计算作为电机的功率的第一电机功率。
此后，操作控制单元确定第一电负载功率PL1和第一电机功率PM1之和是否超过允许功率PMB(S820)。
当在步骤S820中确定第一电负载功率PL1和第一电机功率PM1之和小于或等于允许功率PMB时，操作控制单元根据驾驶员的请求来执行电负载和电机(S825)。
相反，当在步骤S820中确定充电/放电功率PSB、第一电负载功率PL1和第一电机功率PM1之和超过允许功率PMB时，操作控制单元控制电负载的操作以减少其功率消耗，并且第二电负载功率计算单元计算作为由操作控制单元执行的电负载的功率的第二电负载功率PL2(S830)。
然后，操作控制单元确定在步骤S815中所计算的充电/放电功率PSB、在步骤S830中所计算的第二电负载功率PL2和在步骤S815中所计算的第一电负载功率PL1之和是否超过在步骤S815中所计算的允许功率PMB(S835)。
当在步骤S835中确定充电/放电功率PSB、第二电负载功率PL2和第一电机功率PM1之和小于或等于允许功率PMB时，操作控制单元根据驾驶员的请求来执行电机(S840)。
相反，当在步骤S835中确定充电/放电功率PSB、第二电负载功率PL2和第一电机功率PM1之和超过允许功率PMB时，操作控制单元控制电机以减少其功率消耗，并且第二电机功率计算单元计算作为电机的由电机操作控制单元控制的功率的第二电机功率PM2(S845)。
根据用于通过在电机操作(驾驶操作)时控制电机来减少功率消耗的方法的示例，电机可以被控制以具有1,000[RPM]而不是由驾驶员请求的2,000[RPM]的电机输出，这能够减少电机的功率消耗。作为另一示例，在发电机操作(制动操作)时，电机可以被控制以具有从2,000[RPM]的500[RPM]的电机输出变化，而不是由驾驶员请求的从2,000[RPM]的1,000[RPM]的电机输出变化。结果，能够提高电机的功率产生能力。
然后，充电/放电控制单元确定在步骤S815中所计算的充电/放电功率PSB、在步骤S830中所计算的第二电负载功率PL2和在步骤S845中所计算的第二电机功率PM2之和是否超过在步骤S845中所计算的允许功率PMB(S850)。
当在步骤S850中确定充电/放电功率PSB、第二电负载功率PL2和第二电机功率PM2之和超过允许功率PMB时，操作控制单元控制辅助电池以执行放电操作(S855)。
例如，在步骤S855中，执行充电操作的辅助电池可以被控制以执行放电操作。
作为另一示例，在步骤S855中，执行放电操作的辅助电池可以被控制以增加放电功率。
因此，根据本公开的实施方式的功率控制装置能够维持对车辆的驾驶性能具有大的影响的电负载的正常操作，并且防止主电池的完全放电。
在下文中，将简要地描述由以上参照图1至图8所描述的功率控制装置执行的功率控制方法。
根据本公开的实施方式的用于功率控制的方法可以包括以下步骤：在车辆中并联地安装主电池、辅助电池和电负载；检测主电池的充电状态(SOC)和辅助电池的SOC；基于辅助电池的SOC来控制辅助电池的充电；基于主电池的SOC来计算主电池的允许功率；计算辅助电池的执行充电/放电操作的充电/放电功率；计算作为已经由驾驶员请求执行的电负载的功率的第一电负载功率；基于允许功率、充电/放电功率和第一电负载功率来控制已经被请求执行的电负载的操作；计算作为在操作控制步骤中执行的电负载的功率的第二电负载功率；以及基于允许功率、充电/放电功率和第二电负载功率来控制辅助电池的充电或放电。
在车辆中并联地安装主电池、辅助电池和电负载的步骤中，主电池、辅助电池和电负载可以如图2中所示地进行安装。
检测主电池的SOC和辅助电池的SOC的步骤可以作为图3的用于检测主电池的SOC和辅助电池的SOC的步骤S300被执行。
基于辅助电池的SOC来控制辅助电池的充电的步骤可以作为图3的步骤S310至S320被执行。
基于主电池的SOC来计算主电池的允许功率的步骤、计算辅助电池的执行充电/放电操作的充电/放电功率的步骤以及计算作为已经由驾驶员请求执行的电负载的功率的第一电负载功率的步骤可以作为图3的步骤S330被执行。
基于允许功率、充电/放电功率和第一电负载功率来控制已经被请求执行的电负载的操作的步骤可以作为图3的步骤S340至S360被执行。
计算作为由操作控制单元执行的电负载的功率的第二电负载功率的步骤可以作为图3的步骤S370被执行。
最后，基于允许功率、充电/放电功率和第二电负载功率来控制辅助电池的充电或放电的步骤可以作为图3的步骤S380和S390被执行。
另外，根据本公开的功率控制方法可以包括由根据本公开的以上参照图1至图8描述的功率控制装置执行的全部操作。
即使上文中描述的是本公开的实施方式的全部组件被联接为单个单元或者被联接以作为单个单元进行操作，本发明也不一定限于该实施方式。也就是说，可以在不脱离本发明的范围的情况下将全部结构元件中的至少两个元件选择性地进行连接和操作。虽然已经出于说明性目的描述了本发明的优选实施方式，但是本领域技术人员将要理会的是，能够在不脱离由所附的权利要求中公开的本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改、添加和替换。本发明的范围应当在所附的权利要求的基础上按照以下方式被理解：被包含在与权利要求等效的范围内的所有技术思路都属于本发明。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年2月6日提交的韩国专利申请No.10-2015-0018747的优先权和权益，该韩国专利申请出于所有目的通过引用方式被并入到本文中，如同在本文中完全地阐述一样。

Claims (16)

1.一种用于控制包括主电池、辅助电池和电负载的车辆的功率的装置，该装置包括：
充电状态SOC检测单元，该SOC检测单元被配置为检测所述主电池的SOC和所述辅助电池的SOC；
允许功率计算单元，该允许功率计算单元被配置为基于所述主电池的所述SOC来计算所述主电池的允许功率；
充电/放电功率计算单元，该充电/放电功率计算单元被配置为计算所述辅助电池的执行充电或放电操作的充电/放电功率；
第一电负载功率计算单元，该第一电负载功率计算单元被配置为计算作为已经由驾驶员请求执行的电负载的功率的第一电负载功率；
操作控制单元，该操作控制单元被配置为基于所述允许功率、所述充电/放电功率和所述第一电负载功率来控制已经被请求执行的所述电负载的操作；
第二电负载功率计算单元，该第二电负载功率计算单元被配置为计算作为已经由所述操作控制单元请求执行的电负载的功率的第二电负载功率；以及
充电/放电控制单元，该充电/放电控制单元被配置为基于所述辅助电池的所述SOC、所述允许功率、所述充电/放电功率和所述第二电负载功率来控制所述辅助电池的充电或放电。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，基于功率消耗和对驾驶性能的影响来为所述电负载的每个电负载项分配优先级。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，当基于所述主电池的所述SOC预测的可用时间小于或等于预定时间时，所述操作控制单元首先限制具有最低优先级的电负载项的功率消耗。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述电负载包括具有最低优先级的加热器、具有中间优先级的刮水器和具有最高优先级的转向装置。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述操作控制单元通过降低操作级别和减少操作时间当中的至少一种方法来控制已经被请求执行的所述电负载的操作。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述充电/放电功率和所述第一电负载功率之和超过所述允许功率时，为了防止所述辅助电池的在充电和放电之间的切换，所述操作控制单元控制所述电负载的操作以使得所述充电/放电功率和由所述电负载消耗的功率之和小于或等于所述允许功率。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述允许功率计算单元计算与所述主电池的所述SOC成比例的允许功率。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述充电/放电功率和所述第一电负载功率之和超过所述允许功率时，所述操作控制单元控制已经被请求执行的所述电负载的操作。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述允许功率计算单元基于所述主电池的所述SOC来预测可用时间。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述操作控制单元控制已经被请求执行的所述电负载以在分散的时间点操作。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述辅助电池的所述SOC低于预先配置的阈值时，所述充电/放电控制单元控制所述辅助电池以进行充电。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，当所述充电/放电功率和所述第二电负载功率之和超过所述允许功率时，所述充电/放电控制单元控制所述辅助电池以进行放电。
13.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括：
电机，该电机连接在所述主电池和所述车辆的车轮之间，以在所述车辆的驾驶操作时消耗功率并且在所述车辆的制动操作时产生功率；
第一电机功率计算单元，该第一电机功率计算单元被配置为计算作为所述电机的功率的第一电机功率；以及
第二电机功率计算单元，该第二电机功率计算单元被配置为计算作为所述电机的由电机操作控制单元控制的功率的第二电机功率，
其中，所述操作控制单元基于所述允许功率、所述充电/放电功率、所述第一电负载功率和所述第一电机功率来控制已经被请求执行的所述电负载的操作。
14.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括：
电机，该电机连接在所述主电池和所述车辆的车轮之间，以在所述车辆的驾驶操作时消耗功率并且在所述车辆的制动操作时产生功率；
第一电机功率计算单元，该第一电机功率计算单元被配置为计算作为所述电机的功率的第一电机功率；以及
第二电机功率计算单元，该第二电机功率计算单元被配置为计算作为所述电机的由电机操作控制单元控制的功率的第二电机功率，
其中，所述电机操作控制单元基于所述允许功率、所述充电/放电功率、所述第二电负载功率和所述第一电机功率来控制所述电机的操作。
15.根据权利要求1所述的装置，该装置还包括：
电机，该电机连接在所述主电池和所述车辆的车轮之间，以在所述车辆的驾驶操作时消耗功率并且在所述车辆的制动操作时产生功率；
第一电机功率计算单元，该第一电机功率计算单元被配置为计算作为所述电机的功率的第一电机功率；以及
第二电机功率计算单元，该第二电机功率计算单元被配置为计算作为所述电机的由电机操作控制单元控制的功率的第二电机功率，
其中，所述充电/放电控制单元基于所述辅助电池的所述SOC、所述允许功率、所述第二电负载功率和所述第二电机功率来控制所述辅助电池的充电或放电。
16.一种功率控制方法，该功率控制方法包括以下步骤：
在车辆中并联地安装主电池、辅助电池和电负载；
检测所述主电池的充电状态SOC和所述辅助电池的SOC；
基于所述辅助电池的所述SOC来控制所述辅助电池的充电；
基于所述主电池的所述SOC来计算所述主电池的允许功率；
计算所述辅助电池的执行充电或放电操作的充电/放电功率；
计算作为已经由驾驶员请求执行的电负载的功率的第一电负载功率；
基于所述允许功率、所述充电/放电功率和所述第一电负载功率来控制已经被请求执行的电负载的操作；
计算作为在操作控制步骤中执行的电负载的功率的第二电负载功率；以及
基于所述允许功率、所述充电/放电功率和所述第二电负载功率来控制所述辅助电池的充电或放电。
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