[发明专利]二次电池温度推定装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于推定二次电池的温度的二次电池温度推定装置，具体而言，涉及用于在不使用温度传感器的情况下精确地推定二次电池的温度的技术。

背景技术

通常，在以锂离子电池和镍氢电池为代表的二次电池中，充电和放电特性随温度降低而劣化。当电池的温度低时，需要迅速升高电池温度。

日本专利申请公开H11-329516(JP-A-11-329516)描述了用于升高电池温度的装置。在该升温装置中，通过跨电池连接由电感器、电容器以及交流电源构成的串联电路而形成谐振电路。通过使交流电源产生该谐振电路的谐振频率下的交流电压而使电池的温度升高。

在该升温装置中，在谐振期间，几乎所有电力都消耗在内阻中，因而通过自发热而升高电池的温度。据称该升温装置能够以最小电力消耗有效地升高电池的温度(参见JP-A-11-329516)。

为了安全并精确地将二次电池的温度升高到目标温度，精确地确定二次电池的温度是重要的。然而，温度传感器测量电池的表面温度，因此，检测结果不能精确地反映电池内部的实际温度。此外，使用温度传感器导致成本增加。JP-A-11-329516仅仅公开了升高电池温度的技术，上述公开不包括关于在使电池温度升高的同时精确地推定电池温度的方法的教导。

发明内容

本发明提供了一种能够在不使用温度传感器的情况下精确地推定二次电池的温度的二次电池温度推定装置。

根据本发明的第一方面的二次电池温度推定装置包括纹波生成部、电流检测部、电压检测部、阻抗推定部以及温度推定部。所述纹波生成部被连接到所述二次电池并适用于使预定频率的纹波电流在所述二次电池中流动。所述电流检测部检测所述二次电池的充电或放电电流。所述电压检测部检测所述二次电池的电压。所述阻抗推定部基于当所述纹波生成部使所述纹波电流在所述二次电池中流动时由所述电流检测部检测的电流和由所述电压检测部检测的电压而推定所述二次电池的阻抗。所述温度推定部通过使用预先获得的所述二次电池的温度与所述二次电池的阻抗之间的关系并基于由所述阻抗推定部推定的阻抗而推定所述二次电池的温度。

在第一方面中，可以采用这样的配置，其中，基于当所述纹波生成部使所述纹波电流在所述二次电池中流动时由所述电流检测部检测的电流和由所述电压检测部检测的电压，所述阻抗推定部推定在所述预定频率下所述二次电池的交流阻抗；以及，通过使用预先获得的所述二次电池的温度与在所述预定频率下所述二次电池的交流阻抗之间的关系并基于由所述阻抗推定部推定的交流阻抗，所述温度推定部推定所述二次电池的温度。

在第一方面中，可以采用这样的配置，其中，所述阻抗推定部包括偏移电流计算部、偏移电压计算部以及直流电阻推定部。所述偏移电流计算部基于当所述纹波生成部使所述纹波电流在所述二次电池中流动时由所述电流检测部检测的电流而计算由所检测的电流的平均值表示的偏移电流。所述偏移电压计算部基于当所述纹波生成部使所述纹波电流在所述二次电池中流动时由所述电压检测部检测的电压而计算偏移电压，所述偏移电压为所述二次电池的开路电压与所检测的电压的平均值之间的差。所述直流电阻推定部基于所述偏移电流和所述偏移电压而推定所述二次电池的直流电阻。通过使用预先获得的所述二次电池的温度与所述二次电池的所述直流电阻之间的关系并基于由所述直流电阻推定部推定的所述直流电阻，所述温度推定部推定所述二次电池的温度。

在第一方面中，所述电流检测部和所述电压检测部中的每一个可以包括获取检测值的峰值的峰值获取部。

根据本发明的第二方面的二次电池温度推定装置包括纹波生成部、电流检测部、充电状态(SOC)推定部、损失推定部以及温度推定部。所述纹波生成部被连接到所述二次电池并适用于使预定频率的纹波电流在所述二次电池中流动。所述电流检测部检测所述二次电池的充电或放电电流。所述SOC推定部基于由所述电流检测部检测的电流而推定所述二次电池的SOC。所述损失推定部基于当所述纹波生成部使所述纹波电流在所述二次电池中流动时推定的所述SOC，推定所述二次电池的能量损失。所述温度推定部基于由所述损失推定部推定的所述二次电池的所述能量损失而推定所述二次电池的温度的改变量，并基于所推定的温度的改变量而推定所述二次电池的温度。