充电率推定方法及车载的电池系统技术方案

技术编号:19471422 阅读:27 留言:0更新日期:2018-11-17 06:06
本发明专利技术提供充电率推定方法及车载的电池系统。充电率方法包括:通过电子控制单元,基于第1充电率和第2充电率,推定在电池的控制中所使用的第3充电率,第1充电率是参照对所述电池的检测电流值进行累计而得到的电流累计值推定出的充电率,第2充电率是参照所述电池的检测电压值推定出的充电率;以及,通过所述电子控制单元,基于在所述电池的充电率处于所述非迟滞区域内时推定出的所述第2充电率,对所述第1充电率进行修正。

【技术实现步骤摘要】
充电率推定方法及车载的电池系统
本说明书公开一种搭载于车辆并且能够充放电的电池的充电率推定方法及具有充电率推定功能的电池系统。
技术介绍
搭载有旋转电机作为驱动源之一的电动车辆广为人知。在该电动车辆搭载具有能够充放电的二次电池的电池系统。二次电池在将旋转电机作为电动机进行驱动时向该旋转电机供给电力,或者在将旋转电机作为发电机进行驱动时储蓄发电所得的电力。电池系统以二次电池的充电率、所谓的StateOfCharge(SOC)不超过规定的上限值(比100%充分低)且不低于规定的下限值(比0%充分高)的方式,对二次电池的充放电进行控制。为了进行这样的控制,在电池系统中,希望准确地推定二次电池的充电率。一般,二次电池的充电率参照该二次电池的电压值或电流累计值来推定。作为参照电压值来推定的方法,已知有利用SOC-OCV曲线的方法、利用电池模型的方法等。SOC-OCV曲线是示出二次电池的相对于充电率的开路电压值的曲线。电池系统若例如能够取得二次电池的开路电压值,则通过将该开路电压值与SOC-OCV曲线对照,来推定当前的充电率(例如日本特开2014-059206等)。另外,也提出了使用电池模型而随时推定二次电池的状态、根据该推定结果来推定充电率的方法(例如日本特开2008-243373)。在该情况下,使用检测电压值等随时更新电池模型的边界条件。以下,将利用这样的参照电压值的方法推定出的充电率称作“电压由来充电率”。另外,作为参照电流累计值来推定充电率的方法,例如存在基于电流累计值与二次电池的满充电容量的比较来推定充电率的变化量、进而推定当前的充电率的方法。以下,将利用参照电流累计值的方法推定出的充电率称作“电流由来充电率”。
技术实现思路
在二次电池中存在如下的二次电池:在一部分的充电率范围内,开路电压值相对于充电率的值在持续充电后和持续放电后,产生存在一定以上差异的显著(significant)的迟滞。例如,已知在负极活性物质包含硅系材料和石墨的锂离子二次电池的情况下,在低SOC区域中,即使SOC相同,持续充电后的开路电压值和持续放电后的开路电压值也会产生差。在二次电池的充电率处于该迟滞的发生区域内的情况下,电压值与充电率的对应关系不唯一确定,所以,参照该电压值推定的电压由来充电率的精度恐怕会降低。另一方面,参照电流累计值推定的电流由来充电率难以受到迟滞的影响。不过,电流累计值、进而电流由来充电率存在随着电流累计期间变长而由电流传感器导致的累计误差变大这一问题。也就是说,受到电压由来充电率的迟滞的影响,推定精度会降低,而电流由来充电率存在受到由电流传感器导致的累计误差的影响而推定精度降低这一问题。于是,在本说明书中,公开一种能够进一步提高充电率的推定精度的充电率推定方法及电池系统。本专利技术的例示性的方案,是搭载于车辆并且构成为进行充放电的电池的充电率推定方法。所述电池的充电率范围包括迟滞区域和非迟滞区域,所述迟滞区域是产生显著的迟滞的充电率范围,所述显著的迟滞是相对于所述充电率的开路电压在持续充电后和持续放电后存在一定以上的差异的迟滞,所述非迟滞区域是不产生所述显著的迟滞的充电率区域,所述车辆包括电子控制单元。所述方法包括:通过所述电子控制单元,基于第1充电率和第2充电率,推定在所述电池的控制中所使用的第3充电率,所述第1充电率是参照对所述电池的检测电流值进行累计而得到的电流累计值推定出的充电率,第2充电率是参照所述电池的检测电压值推定出的充电率;和通过所述电子控制单元,基于在所述电池的充电率处于所述非迟滞区域内时推定出的所述第2充电率,对所述第1充电率进行修正。电压由来充电率在迟滞区域内可靠性低,但在非迟滞区域内可靠性高。通过基于该可靠性高的、在处于非迟滞区域内时推定出的电压由来充电率对电流由来充电率进行修正,能够进一步提高电流由来充电率的推定精度。并且,由此,能够进一步提高充电率的推定精度。所述方法可以还包括:通过所述电子控制单元,判断是否对所述第1充电率进行修正;和在通过所述电子控制单元判断为需要对所述第1充电率进行修正的情况下,控制所述电池的充放电,强制地使所述电池的充电率转变至所述非迟滞区域。通过这样地构成,能够更切实地得到电流由来充电率的修正的定时。判断是否对所述第1充电率进行修正,可以:基于从上次执行对所述第1充电率的修正起的经过时间及从上次执行对所述第1充电率的修正起的累计电流值中的至少一方,对所述第1充电率进行修正。通过这样构成,能够在电流由来充电率的误差变得过大之前执行修正,所以能够进一步提高充电率的推定精度。所述电池可以搭载于混合动力汽车和燃料电池汽车中的任一者,所述混合动力汽车可以搭载发动机和旋转电机作为动力源,所述燃料电池汽车可以搭载燃料电池,所述电池可以构成为向旋转电机供给电力。在混合动力汽车的情况下,能够通过发动机来得到车辆行驶用和/或充电用的动力,所以即使是车辆行驶期间,也能够容易地进行电池的充电率的转变。作为结果,能够更切实地得到电流由来充电率的修正的定时。在所述充电率的推定中,所述第3充电率可以是作为对第1充电率和第2充电率进行加权求和所得到的值而算出的,并且,在所述充电率处于所述迟滞区域内时,所述第1充电率的加权比率可以比所述第2充电率的加权比率大。在该情况下,在电压由来充电率的可靠性低的迟滞区域,电流由来充电率的加权比率大,所以能够进一步提高迟滞区域中的充电率的可靠性。与所述充电率处于所述迟滞区域内时相比,所述充电率处于所述非迟滞区域内时的所述第2充电率的加权比率可以较大。在该情况下,在电压由来充电率的可靠性高的非迟滞区域,电压由来充电率的加权比率大,所以能够进一步提高非迟滞区域中的充电率的可靠性。作为本专利技术的例示性的方案,是一种电池系统。所述电池系统包括:电池,其搭载于车辆并且构成为进行充放电,所述电池的充电率范围包括迟滞区域和非迟滞区域,所述迟滞区域是产生显著的迟滞的充电率范围,所述显著的迟滞是相对于所述充电率的开路电压在持续充电后和持续放电后存在一定以上差异的迟滞,所述非迟滞区域是不产生所述显著的迟滞的充电率区域;电压检测器,其构成为检测所述电池的电压值作为检测电压值;电流检测器,其构成为检测在所述电池中流动的电流值作为检测电流值;以及电子控制单元,所述电子控制单元构成为:控制所述电池的充放电,并且推定当前的充电率;参照对所述检测电流值进行累计而得到的电流累计值,推定当前的充电率作为第1充电率;参照所述检测电压值,推定当前的充电率作为第2充电率;并且,基于参照在所述电池的充电率处于非迟滞区域内时检测到的所述检测电压值而推定出的第2充电率,对第1充电率进行修正。电压由来充电率在迟滞区域内可靠性低,但在非迟滞区域内可靠性高。通过基于该可靠性高的、在处于非迟滞区域内时推定出的电压由来充电率对电流由来充电率进行修正,能够进一步提高电流由来充电率的推定精度。并且,由此,能够进一步提高充电率的推定精度。在本说明书公开的技术中,基于可靠性高的、在处于非迟滞区域内时推定出的电压由来充电率对电流由来充电率进行修正,所以,能够进一步提高电流由来充电率的推定精度。并且,由此,能够进一步提高充电率的推定精度。附图说明以下,参照附图,对本专利技术的例示性的实施方式的特征、优点以及技术上和产本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种充电率推定方法,是搭载于车辆并且构成为进行充放电的电池的充电率推定方法,所述电池的充电率范围包括迟滞区域和非迟滞区域,所述迟滞区域是产生显著的迟滞的充电率范围,所述显著的迟滞是相对于所述充电率的开路电压在持续充电后和持续放电后存在一定以上差异的迟滞,所述非迟滞区域是不产生所述显著的迟滞的充电率区域,所述车辆包括电子控制单元,所述方法的特征在于,包括:通过所述电子控制单元,基于第1充电率和第2充电率,推定在所述电池的控制中所使用的第3充电率,所述第1充电率是参照对所述电池的检测电流值进行累计而得到的电流累计值推定出的充电率,所述第2充电率是参照所述电池的检测电压值推定出的充电率;和通过所述电子控制单元,基于在所述电池的充电率处于所述非迟滞区域内时推定出的所述第2充电率,对所述第1充电率进行修正。

【技术特征摘要】
2017.04.27 JP 2017-0881491.一种充电率推定方法,是搭载于车辆并且构成为进行充放电的电池的充电率推定方法,所述电池的充电率范围包括迟滞区域和非迟滞区域,所述迟滞区域是产生显著的迟滞的充电率范围,所述显著的迟滞是相对于所述充电率的开路电压在持续充电后和持续放电后存在一定以上差异的迟滞,所述非迟滞区域是不产生所述显著的迟滞的充电率区域,所述车辆包括电子控制单元,所述方法的特征在于,包括:通过所述电子控制单元,基于第1充电率和第2充电率,推定在所述电池的控制中所使用的第3充电率,所述第1充电率是参照对所述电池的检测电流值进行累计而得到的电流累计值推定出的充电率,所述第2充电率是参照所述电池的检测电压值推定出的充电率;和通过所述电子控制单元,基于在所述电池的充电率处于所述非迟滞区域内时推定出的所述第2充电率,对所述第1充电率进行修正。2.根据权利要求1所述的充电率推定方法,其特征在于,还包括:通过所述电子控制单元,判断是否对所述第1充电率进行修正;和在通过所述电子控制单元判断为需要对所述第1充电率进行修正的情况下,控制所述电池的充放电,强制地使所述电池的充电率转变至所述非迟滞区域。3.根据权利要求2所述的充电率推定方法,其特征在于,判断是否对所述第1充电率进行修正,包括:基于从上次执行对所述第1充电率的修正起的经过时间及从上次执行对所述第1充电率的修正起的累计电流值中的至少一方,来判断是否对所述第1充电率进行修正。4.根据权利要求1~3中任一项所述的充电率推定方...

【专利技术属性】
技术研发人员:高桥贤司
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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