电池的参数估计装置制造方法及图纸

提供一种电池的参数估计装置，能够减小因温度的差异引起的内部电阻的估计值的误差。该电池的参数估计装置基于电池(1)的温度、电池的电压以及电池的电流中的至少一项来逐次估计电池的等效电路模型(41)中的包括电阻在内的参数，该电池的参数估计装置的特征在于，估计预先确定的温度时的电阻值，基于所述预先确定的温度时的电阻值和当前的温度计算当前的温度时的电阻来作为电池的等效电路模型内的电阻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池的参数估计装置相关申请的交叉引用本申请主张日本专利申请2014-223124号(2014年10月31日申请)的优先权，为了参照而将该申请的全部公开内容引入到本申请中。
本专利技术涉及一种电池的参数估计装置，能够利用卡尔曼滤波器逐次估计电池的等效电路模型的参数。
技术介绍
作为以往的电池的内部状态参数估计装置已知有例如专利文献1所记载的装置。该以往的电池的参数估计装置检测电池的充放电电流和端子电压，并将这些作为输入，使用包括电阻的电池的等效电路模型来利用卡尔曼滤波器估计(计算)电池的参数、电池的内部状态量、开路电压值。专利文献1：日本特开2014-74682号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在上述的电池的等效电路模型中，没有考虑电池的温度这个对电池的内部电阻带来较大影响的因素，因此电池的内部电阻的估计误差大。也就是说，在当电池状态的估计开始时使用上次的最后的估计结果作为此次的估计的初始值的情况下，有时电池的温度自进行上次的最后的估计的时间点起发生了变化。在该情况下，从初始值距此次应该估计的值远的地方开始估计，从而估计结果对应(收敛)于当前的温度需要花费时间。由于像这样不使用电池的温度的信息，导致SOC(荷电状态)估计精度的恶化。鉴于该情况而完成的本专利技术的目的在于提供一种电池的参数估计装置，能够减小因温度的差异引起的电池的内部电阻的估计值的误差，从而更快更准确地估计参数。用于解决问题的方案为了解决上述课题，第一观点所涉及的电池的参数估计装置基于电池的温度、电池的电压以及电池的电流中的至少一项来逐次估计所述电池的等效电路模型中的包括电阻在内的参数，所述的电池的参数估计装置的特征在于，估计预先确定的温度T0时的电阻值RT0，基于所述预先确定的温度时的电阻值和当前的温度计算当前的温度时的电阻来作为所述电池的等效电路模型内的电阻。为了解决上述课题，第二观点所涉及的电池的参数估计装置的特征在于，使用包括所述预先确定的温度T0时的电阻值RT0和温度依存系数aR的式子[数1]来计算当前的温度T时的电阻值R(T)。为了解决上述课题，第三观点所涉及的电池的参数估计装置的特征在于，所述温度依存系数aR是事先求出的常数。为了解决上述课题，第四观点所涉及的电池的参数估计装置的特征在于，利用事先求出的表示温度依存系数aR与温度T的关系的表格来决定所述温度依存系数aR。为了解决上述课题，第五观点所涉及的电池的参数估计装置的特征在于，通过同时估计法求出所述温度依存系数aR和所述预先确定的温度T0时的电阻值RT0。专利技术的效果根据第一观点所涉及的电池的参数估计装置，能够减小因温度的差异引起的内部电阻的估计值的误差。另外，能够更快更准确地估计参数。根据第二观点所涉及的电池的参数估计装置，能够减小因温度的差异引起的内部电阻的估计值的误差。另外，能够更快更准确地估计参数。根据第三观点所涉及的电池的参数估计装置，能够将应该估计的参数的个数抑制为以往模型时的个数，并且能够利用温度信息来使估计精度提高。根据第四观点所涉及的电池的参数估计装置，能够在限速步骤在某温度时发生变化的情况下，使用与温度对应的温度依存系数aR来更快更准确地估计参数。根据第五观点所涉及的电池的参数估计装置，即使在温度依存系数因电池的劣化等而发生变化的情况下也能够更快更准确地估计参数。附图说明图1是表示与电池连接的本专利技术的实施方式所涉及的电池的参数估计装置的功能块的图。图2是说明电池的等效电路模型的图。图3是表示电池的开路电压与充电率的关系的图。图4是表示近似了瓦尔堡阻抗的n阶的福斯特型RC梯形电路的图。图5是表示以3阶的福斯特型电路进行近似时的电池等效电路的图。图6A是表示电池的温度与电池的内部电阻(直达电阻)的关系的曲线图。图6B是表示电池的温度与电池的内部电阻(扩散电阻)的关系的曲线图。图7是表示以实施例1的模型进行同时估计法的情况下的估计误差的曲线图。图8A是表示电池的内部电阻与温度的关系的阿雷尼厄斯图(有一个限速步骤的情况)。图8B是表示电池的内部电阻与温度的关系的阿雷尼厄斯图(有两个限速步骤的情况)。图9是表示温度与温度依存系数的关系的表格。图10是表示以实施例3的模型进行同时估计法的情况下的估计误差的曲线图。具体实施方式下面，参照附图来详细地说明本专利技术所涉及的实施方式。(本专利技术的实施方式)本实施方式的电池的参数估计装置用于电动车、混合动力车等车辆中。在这样的车辆中搭载有对车辆进行驱动的电动马达、电池、以及这些的控制器等，进行对电动马达的电力的提供(放电)、制动时来自电动马达的制动能的再生、从地上充电设备向电池的电力回收(充电)。当电池存在这样的充放电电流的出入时，电池内部的状态发生变化，利用电池的参数估计装置估计并监视电池的内部状态，由此收集电池的剩余量等所需信息。如图1所示，电池1的参数估计装置具备电压传感器(端子电压检测部)2、电流传感器(充放电电流检测部)3、温度传感器(电池温度检测部)8、估计部4、电荷量计算部5、充电率计算部6、健全度计算部7。估计部4、电荷量计算部5、充电率计算部6以及健全度计算部7例如由车载的微型计算机构成。电池1例如为可充电电池(二次电池)。电池1在本实施方式中设为锂离子电池进行说明，但也可以使用其它种类的电池。端子电压检测部2例如为电压传感器，检测电池1的端子电压值v。端子电压检测部2将检测出的端子电压值v输入到估计部4。充放电电流检测部3例如为电流传感器，检测电池1的充放电电流值i。充放电电流检测部3将检测出的充放电电流值i输入到估计部4。电池温度检测部8例如为温度传感器，检测电池1的温度T。电池温度检测部8将检测出的温度T输入到估计部4。估计部4具有电池1的电池等效电路模型41和卡尔曼滤波器42。估计部4能够使用卡尔曼滤波器42估计(计算)电池等效电路模型41的参数值、电池1的开路电压OCV(OpenCircuitVoltage)、电池1的内部状态量。在本实施方式中，估计部4基于来自端子电压检测部2的端子电压v和来自充放电电流检测部3的充放电电流i来同时估计参数值和内部状态量，基于所估计出的参数值来计算开路电压OCV。在后面叙述估计部4进行的估计计算的处理的详情。另外，估计部4将计算出的开路电压OCV输入到充电率计算部6和健全度计算部7。电池等效电路模型41由连接了电阻与电容器的并联电路的、以基于无穷级数的和进行近似而表示的福斯特型RC梯形电路、利用电容器将串联连接的电阻之间接地的、以基于连分数展开进行近似而表示的考尔型RC梯形电路等构成。此外，电阻、电容器成为电池等效电路模型41的参数。在卡尔曼滤波器42中，设计作为对象的系统的模型(本实施方式的情况下为电池等效电路模型41)，向该模型和实际系统输入相同的输入信号，比较该情况下的两者的输出，如果两者之间存在误差，则使该误差乘以卡尔曼增益并反馈到模型，由此以两者的误差为最小的方式修正模型。通过重复进行来估计模型的参数。电荷量计算部5输入由充放电电流检测部3所检测出的电池1的充放电电流值i，通过逐次累计该值来求出从电池1出入的电荷量。电荷量计算部5通过从逐次累计运算前所存储的剩余电荷量减去所出入的电荷量来计算当前的电池1所具有的电荷量Q。该电荷量Q被输出到健全度计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池的参数估计装置，基于电池的温度、电池的电压以及电池的电流中的至少一项来逐次估计所述电池的等效电路模型中的包括电阻在内的参数，所述的电池的参数估计装置的特征在于，估计预先确定的温度时的电阻值，基于所述预先确定的温度时的电阻值和当前的温度计算当前的温度时的电阻来作为所述电池的等效电路模型内的电阻。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 JP 2014-2231241.一种电池的参数估计装置，基于电池的温度、电池的电压以及电池的电流中的至少一项来逐次估计所述电池的等效电路模型中的包括电阻在内的参数，所述的电池的参数估计装置的特征在于，估计预先确定的温度时的电阻值，基于所述预先确定的温度时的电阻值和当前的温度计算当前的温度时的电阻来作为所述电池的等效电路模型内的电阻。2.根据权利要求1所述的电池的参数估计装置，其特征在于，使用包括所述预先确定的温度T0时的电阻值RT0...

【专利技术属性】
技术研发人员：马场厚志，足立修一，
申请(专利权)人：康奈可关精株式会社，学校法人庆应义塾，
类型：发明
国别省市：日本,JP