电池控制装置、动力系统制造方法及图纸

本发明专利技术一方面可靠地保护电池、另一方面充分发挥电池的充放电性能。电池控制器(107)决定针对作为二次电池的电池模块(101)的CCV与OCV的差的极限值即ΔVlimit，而且决定电池模块(101)的上限电压及下限电压中的至少一方。根据如此决定的ΔVlimit和上限电压及下限电压中的至少一方来算出电池模块(101)的容许电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池控制装置、动力系统
本专利技术涉及一种电池控制装置及动力系统。
技术介绍
近年来，诸如面向移动体的蓄电装置、系统互连稳定化用蓄电装置、应急用蓄电装置这样的内置大量二次电池的电池系统受到关注。为了充分发挥这些电池系统的性能，需要算出各电池的充电率(SOC)、劣化度(SOH)、可充放的最大电流(容许电流)等参数而恰当地进行各电池的控制。为了实现这一目的，通常在电池系统中对各电池安装有电压测量用电路(单元控制器)，搭载有中央运算处理装置(CPU)的电池控制器根据从单元控制器送来的信息而执行各种运算和动作，从而实现上述控制。上述控制中所使用的电池参数之一的容许电流的算出是为了保护电池。具体而言，根据当前的电池电压、温度来求不脱离由电池的规格决定的上下限电压、温度等这样的最大电流，由此可以算出容许电流。因而，若该容许电流的运算的误差较大，则有可能将电流限制到所需程度以上，或者流通对于电池而言较为危险的电流。关于容许电流的运算，已知有专利文献1记载的技术。专利文献1揭示了如下技术：具备针对电池的充电或放电持续时间的每一值而记述有与电池的温度、充电状态相应的内部电阻值的内部电阻表格，使用该内部电阻表格来求电池的容许电流。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012/169063号
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献1记载的现有技术中，可以跟踪与电池的充电或放电持续时间相应的内部电阻的变化来求容许电流。但是，对于连续变化的电池的负载而言，难以求出恰当的容许电流。因此，难以一方面可靠地保护电池、另一方面充分发挥电池的充放电性能。解决问题的技术手段本专利技术的电池控制装置决定针对二次电池的CCV与OCV的差的极限值即ΔVlimit或者针对所述二次电池的电流值的极限值即Ilimit，并决定所述二次电池的上限电压及下限电压中的至少一方，根据所述ΔVlimit或所述Ilimit和所述上限电压及所述下限电压中的至少一方来算出所述二次电池的容许电流。本专利技术的一形态的动力系统具备：内燃机；以及电动马达，其使用从二次电池供给的电力进行驱动，所述动力系统决定针对所述二次电池的CCV与OCV的差的极限值即ΔVlimit或者针对所述二次电池的电流值的极限值即Ilimit，并决定所述二次电池的上限电压及下限电压中的至少一方，根据所述ΔVlimit或所述Ilimit和所述上限电压及所述下限电压中的至少一方来决定所述内燃机与所述电动马达的动力分配比。本专利技术的另一形态的动力系统具备：制动器，其用以对被制动体进行制动；以及发电机，其使用来自所述被制动体的输入进行再生发电，生成用以对二次电池进行充电的电力，所述动力系统决定针对所述二次电池的CCV与OCV的差的极限值即ΔVlimit或者针对所述二次电池的电流值的极限值即Ilimit，并决定所述二次电池的上限电压及下限电压中的至少一方，根据所述ΔVlimit或所述Ilimit和所述上限电压及所述下限电压中的至少一方来决定所述制动器与所述发电机的负载分配比。专利技术的效果根据本专利技术，一方面能够可靠地保护电池，另一方面能够充分发挥电池的充放电性能。附图说明图1为表示运用了本专利技术的一实施方式的电池控制装置的电池系统的构成的图。图2为表示电池状态推断运算的例子的图。图3为表示电池等效电路模型的构成例的图。图4为与本专利技术的第1实施方式的容许电流的运算处理相关的电池控制器的功能框图。图5为表示ΔV实效值与限制率k的关系的一例的图。图6为表示ΔV实效值与限制率k的关系的另一例的图。图7为本专利技术的第1实施方式的电池保护用容许电流运算部的功能框图。图8为与本专利技术的第2实施方式的容许电流的运算处理相关的电池控制器的功能框图。图9为与本专利技术的第3实施方式的容许电流的运算处理相关的电池控制器的功能框图。图10为表示ΔV实效值与权重G的关系的例子的图。图11为与本专利技术的第4实施方式的容许电流的运算处理相关的电池控制器的功能框图。图12为本专利技术的第4实施方式的性能维持及电池保护用容许电流运算部的功能框图。图13为与本专利技术的第5实施方式的容许电流的运算处理相关的电池控制器的功能框图。图14为本专利技术的第5实施方式的性能维持及电池保护用容许电流运算部的功能框图。图15为与本专利技术的第6实施方式的容许电流的运算处理相关的电池控制器的功能框图。图16为本专利技术的第6实施方式的性能维持用容许电流运算部的功能框图。图17为与本专利技术的第7实施方式的容许电流的运算处理相关的电池控制器的功能框图。图18为与本专利技术的第8实施方式的容许电流的运算处理相关的电池控制器的功能框图。图19为本专利技术的第8实施方式的性能维持及电池保护用容许电流运算部的功能框图。图20为与本专利技术的第9实施方式的ΔV实效值的运算处理相关的电池控制器的功能框图。图21为表示运转时刻信息的例子的图。图22为表示本专利技术的第9实施方式的运转比率运算部的处理流程的图。图23为表示本专利技术的第9实施方式的ΔV实效值运算部的处理流程的图。图24为与本专利技术的第10实施方式的ΔV实效值的运算处理相关的电池控制器的功能框图。图25为表示温度T与环境温度TA的差和与其相对应的运转比率的关系的一例的图。图26为与本专利技术的第11实施方式的容许电流的运算处理相关的电池控制器的功能框图。图27为表示I实效值与限制率k的关系的一例的图。图28为表示本专利技术的第12实施方式的动力系统的构成的图。具体实施方式(第1实施方式)下面，使用图1～7，对本专利技术的第1实施方式进行说明。图1为表示运用了本专利技术的一实施方式的电池控制装置的电池系统的构成的图。图1所示的电池系统100与逆变器110及上位控制器112连接在一起。负载111与逆变器110连接在一起。逆变器110是通过上位控制器112的控制进行动作的双向逆变器。逆变器110将从电池系统100供给的直流电转换为交流电而输出至负载111。负载111例如为车辆中搭载的三相交流电动机，使用从逆变器110供给的交流电进行旋转驱动，由此产生车辆的驱动力。此外，当通过利用车辆的动能使负载111作为发电机动作而进行再生发电时，从负载111输出交流电。在该情况下，逆变器110将从负载111输出的交流电转换为直流电，并将所获得的直流电输出至电池系统100加以积蓄。如此，通过根据上位控制器112的控制使逆变器110动作，得以进行电池系统100的充放电。再者，只要能够恰当地控制电池系统100的充放电，则本专利技术不限定于图1的构成。例如，也可将区别于逆变器110的充电系统连接至电池系统100，使用该充电系统视需要进行电池系统100的充电。电池系统100具备电池模块101、电流传感器102、电压传感器103、温度传感器104、漏电传感器105、继电器106A、继电器106B及电池控制器107。电池模块101是将多个单位电池串联或串并联而构成的可充放电的二次电池。再者，也可将电池模块101分为2个以上的组，并在各组间设置可以手动操作的断路器。如此一来，在电池系统100的组装、拆解、检修等作业时，通过断开断路器，可以防止触电事故、短路事故的发生。电流传感器102检测流至电池模块101的充放电电流。电压传感器103检测电池模块101的电压。温度传感器104检测电池模块101的温度。漏电传感器105检测电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池控制装置，其特征在于，决定针对二次电池的CCV与OCV的差的极限值即ΔVlimit或者针对所述二次电池的电流值的极限值即Ilimit，并决定所述二次电池的上限电压及下限电压中的至少一方，根据所述ΔVlimit或所述Ilimit和所述上限电压及所述下限电压中的至少一方来算出所述二次电池的容许电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.10 JP 2015-2411361.一种电池控制装置，其特征在于，决定针对二次电池的CCV与OCV的差的极限值即ΔVlimit或者针对所述二次电池的电流值的极限值即Ilimit，并决定所述二次电池的上限电压及下限电压中的至少一方，根据所述ΔVlimit或所述Ilimit和所述上限电压及所述下限电压中的至少一方来算出所述二次电池的容许电流。2.根据权利要求1所述的电池控制装置，其特征在于，根据所述ΔVlimit或所述Ilimit来运算针对所述容许电流的限制率k，根据所述上限电压及所述下限电压中的至少一方来运算用以保护所述二次电池的电池保护用容许电流，根据所述限制率k和所述电池保护用容许电流来算出所述容许电流。3.根据权利要求2所述的电池控制装置，其特征在于，运算与所述CCV和所述OCV的差的时间变化相关的ΔV实效值或者与所述电流值的时间变化相关的I实效值，根据所述ΔVlimit或所述Ilimit和所述ΔV实效值或所述I实效值来运算所述限制率k。4.根据权利要求1所述的电池控制装置，其特征在于，根据所述ΔVlimit或所述Ilimit来运算用以维持所述二次电池的性能的性能维持用容许电流，根据所述上限电压及所述下限电压中的至少一方来运算用以保护所述二次电池的电池保护用容许电流，根据所述性能维持用容许电流和所述电池保护用容许电流来算出所述容许电流。5.根据权利要求4所述的电池控制装置，其特征在于，运算与所述CCV和所述OCV的差的时间变化相关的ΔV实效值或者与所述电流值的时间变化相关的I实效值，根据所述ΔVlimit或所述Ilimit和所述ΔV实效值或所述I实效值来运算所述性能维持用容许电流，对所述性能维持用容许电流与所述电池保护用容许电流进行比较，将较小的某一方作为所述容许电流。6.根据权利要求4所述的电池控制装置，其特征在于，运算与所述CCV和所述OCV的差的时间变化相关的ΔV实效值或者与所述电流值的时间变化相关的I实效值，根据所述ΔVlimit或所述Ilimit和所述ΔV实效值或所述I实效值来运算针对所述性能维持用容许电流和所述电池保护用容许电流的权重G，根据所述权重G对所述性能维持用容许电流和所述电池保护用容许电流进行加权平均，算出所述容许电流。7.根据权利要求4所述的电池控制装置，其特征在于，根据所述CCV或所述OCV和所述ΔVlimit来运算所述二次电池的极限电压，根据所述极限电压来运算所述性能维持用容许电流，对所述性能维持用容许电流与所述电池保护用容许电流进行比较，将较小的某一方作为所述容许电流。8.根据权利要求1所述的电池控制装置，其特征在于，根据所述CCV或所述OCV和所述ΔVlimit来运算所述二次电池的极限电压，根据所述极限电压和所述上限电压及所述下限电压中的至少一方来算出所述容许电流。9.根据权利要求8所述的电池控制装置，其特征在于，对所述极限电压与所述上限电压及所述下限电压中的至少一方进行比较，根据该比较结果来选择所述极限电压或者所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂部启，大川圭一朗，中尾亮平，米元雅浩，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP