[发明专利]电池状态监视装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池状态监视装置，尤其涉及一种用于监视作为驱动能量源的电池组内的电池单元的状态、并且估计该电池单元的充电状态的电池状态监视装置。

背景技术

期望诸如电动车辆(EV)、混合动力车辆(HEV)或插入式混合动力车辆(PHEV)等的包括电池组作为驱动能量源的机动车辆测量电池单元的状态并且正确地计算充电状态(SOC)。

通常，电池的充电状态与开路电压(OCV)相关，并且可以通过计算开路电压来估计充电状态。存在使用如下的方法的电池状态监视装置，其中该方法用于使用电流积分计算相对于初始充电状态的变化量来作为充电状态。

传统的电池状态监视装置使用如下的方法，其中该方法估计电池单元的在开路电路中改变的开路电压的收敛值，并且使用充电状态与该开路电压之间的相关映射来估计充电状态(日本特开2005-43339)。

然而，利用日本特开2005-43339的方法，当电池单元劣化时开路电压的收敛值改变，因而导致充电状态的估计误差增大。该问题对于诸如铅酸电池或镍氢电池等的水电解质电池而言特别严重。

发明内容

本发明的目的如下：不根据开路电压而是根据闭路电压(CCV)来计算特定点的预定充电状态，并且即使电池单元劣化也在变化小的情况下精确地计算该点的充电状态。

本发明提供一种电池状态监视装置，用于监视包括至少一个电池单元的电池组内的所述电池单元的状态，并包括：测量电路，用于测量所述电池单元的状态；以及计算电路，其中，所述测量电路包括：温度测量部件，用于测量所述电池单元的温度；电流测量部件，用于测量流经所述电池单元的电流；以及电压测量部件，用于测量所述电池单元的电压，所述计算电路基于所述温度测量部件所测量出的所述电池单元的温度以及所述电流测量部件所测量出的所述电池单元的电流，使用包括温度二次指数函数和温度一次函数的预定的运算表达式来计算与所述电池单元的预定充电状态相对应的预定电压，以及所述计算电路将所述电压测量部件所测量出的所述电池单元的电压与使用所述运算表达式所计算出的所述预定电压进行比较，以判断所述电池单元的所述预定充电状态。

与根据开路电压通过估计来计算充电状态的情况相比，本发明的电池状态监视装置可以减小由于电池单元劣化而产生的判断误差，由此确保高精度。特别是在电池单元的温度为0℃以上的室温范围内确保了高精度。

附图说明

图1是(根据实施例的)电池状态监视装置的系统结构图；

图2是(根据实施例的)计算充电状态的流程图；以及

图3(根据实施例的)相对于电池单元的温度示出充电状态的判断结果。

具体实施方式

现在将参考附图来说明本发明的实施例。

图1～3示出本发明的实施例。在图1中，附图标记1表示电池单元；附图标记2表示包括至少一个电池单元1的电池组；附图标记3表示逆变器；并且附图标记4表示诸如电动车辆、混合动力车辆或插入式混合动力车辆等的机动车辆用的驱动马达。电池组2经由逆变器3连接至驱动马达4。驱动马达4在驱动期间根据从电池组2经由逆变器3所供给的电力生成驱动力，使用所生成的驱动力对机动车辆的驱动轮进行驱动，在再生期间使用来自驱动轮的驱动力生成电能，并将所生成的电能经由逆变器3供给至电池组2以进行充电。

电池组2需要正确地掌握电池单元1的充电状态(SOC)以适当进行通过驱动马达4的驱动和再生的放电和充电。因而，电池状态监视装置5监视电池组2中的电池单元1的充电状态。电池状态监视装置5包括测量电路6，其中测量电路6用于测量包括一个以上的电池单元1的电池组2内的各电池单元1的犬态。测量电路6包括：温度测量部件7，用于测量电池单元1的温度T(℃)；电流测量部件8，用于测量流经电池单元1的电流i(A)；以及电压测量部件9，用于测量电池单元1的电压V(V)；并且还并置有计算电路10。

电池状态监视装置5在计算电路10中使用包括以下所述的温度二次指数函数(表达式2)和温度一次函数(表达式3)的预定运算表达式(表达式1)来基于所测量出的电池单元1的电流i和温度T计算与预定充电状态(例如，SOC 30％)相对应的预定电压(例如，30V)，并将所测量出的电压V与该预定电压(30V)进行比较以判断电池单元1的预定充电状态(SOC 30％)。

·V30＝f1(T)×i+f2(T)                          表达式1