[发明专利]电池状态推测装置及推测方法、电池控制装置、电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及推测电池的充电状态的技术。

背景技术

在使用有锂二次电池、镍氢电池、铅电池、双电层电容器等蓄电单元的装置中，例如在电池系统、分散型电力储藏装置、电动汽车中，为了安全且有效地使用蓄电单元，而使用检测蓄电单元的状态的状态检测装置。作为蓄电单元的状态，有表示已充电到何种程度或者表示还剩余多少能够放电的电荷量的充电状态（SOC：State of Charge，荷电状态）、表示已劣化到何种程度的健康状态（SOH：State of Health）等。

便携设备用、电动汽车等的电池系统的SOC能够通过对自满充电起的放电电流进行累计，并且计算蓄电单元所剩余的电荷量（残存容量）与能够最大限度充电的电荷量（全部容量）之比来检测。另外，也能够通过预先在数据表等中定义好电池的两端电压（开路电压）与电池的残存容量的关系，并参照其来计算现在的残存容量。而且，也能够组合这些方法求出充电状态。

下述专利文献1记载了求出充电状态的方法，该方法为：对根据充电电流求得的充电特性和根据电池电压求得的充电特性进行加权求和运算，并且基于根据蓄电单元的输出获得的电流值和内部电阻决定此时的权重，从而求出充电状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－85592号公报

发明内容

发明需要解决的技术问题

在上述专利文献1所记载的技术中，根据蓄电单元的电流和内部电阻改变权重，因此难以应对温度的变化所致的充电特性的变化。例如，在电池温度低的情况下，存在内部电阻根据电池电流而较大地变化的情况，因此根据电池电压求得的充电特性的计算精度容易下降。尤其是在电池温度低且电池电流小的情况下，运算结果不稳定的趋势显著。

本发明是鉴于如上所述的技术问题而完成的，其目的在于，与由电池温度引起的充电特性的变化，尤其是低温时的充电特性的变化对应地，高精度地推测电池的充电状态。

用于解决问题的技术方案

本发明的电池状态推测装置对基于电池电压计算出的充电状态和通过对电池电流进行累计而计算出的充电状态进行加权求和运算，在电池温度为规定的温度阈值以下且电池电流为规定的电流阈值以下的情况下，增大通过对电池电流进行累计而计算出的充电状态的比重。

发明效果

根据本发明的电池状态推测装置，在电池温度低且电池电流小的情况下，也能够高精度地推测电池的充电状态。

附图说明

图1是表示实施方式1的电池系统1000的结构的框图。

图2是表示电池状态推测装置110的细节的功能框图。

图3是电池400的等效电路图。

图4是表示电池400的开路电压OCV与SOC的关系的图。

图5是表示电池400的内部电阻R随电池温度T变化的情形的图。

图6是表示存储部120所存储的对应表的数据例的图。

附图标记的说明

100：电池控制装置、110：电池状态推测装置、111：SOCv运算部、112：SOCi运算部、113：IR运算部、114：权重运算部、120：存储部、200：测量部、300：输出部、400：电池、1000：电池系统。

具体实施方式

<实施方式1：系统结构>

图1是表示本发明的实施方式1的电池系统1000的结构的框图。电池系统1000是将电池400所存储的电荷作为电力供给至外部装置的系统，并且包括电池控制装置100、测量部200、输出部300。作为电池系统1000供给电力的对象，例如可以考虑电动汽车、混合动力汽车、电动列车等。

电池400是例如锂离子二次电池等可充电电池。另外，本发明也能够适用于镍氢电池、铅电池、双电层电容器等具有电力储藏功能的设备。电池400既可以由单电池单元构成，也可以是将多个单电池单元组合而得到的模块结构。

测量部200是测量电池400的物理特性例如电池400的两端电压V、流经电池400的电流I、电池400的温度T、电池400的内部电阻R等的功能部，由测量各值的传感器、必要的电路等构成。对于内部电阻R，后述的电池状态推测装置110也可以利用其它的测量参数间接测量。在本实施方式1中以后者作为前提。也就是说，对于本实施方式1的“电阻测量部”，电池状态推测装置110本身与此相当。

输出部300是对外部装置（例如电动汽车所具备的车辆控制装置等的上级装置）输出电池控制装置100的输出的功能部。