电池组电路、容量系数检测方法以及容量系数检测程序技术

标准电池单体20st的开路电压沿SOC·标准电池单体电压特性曲线变化，另一方面，偏移电池单体20sh的开路电压沿SOC·偏移电池单体电压特性曲线变化。SOC·偏移电池单体电压特性曲线与使SOC·标准电池单体电压特性曲线在横轴方向偏移既定量后的曲线重合。系统控制电路16从存储器16m获取表示标准电池单体20st·偏移电池单体20sh间的电位差相对于SOC的变化的SOC·电位差特性曲线，并计算标准电池单体20st·偏移电池单体20sh间的当前时刻的电位差。系统控制电路16还将计算出的当前时刻的电位差与SOC·电位差特性曲线对照，检测标准电池单体20st的当前时刻的SOC值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池组电路、容量系数检测方法以及容量系数检测程序
本专利技术涉及电池组电路，特别是涉及对由具有标准容量的多个电池单体形成的电池组的充放电进行控制的电池组电路。本专利技术还涉及检测构成电池组的电池单体的容量系数的容量系数检测方法以及容量系数检测程序。
技术介绍
在检测电池的SOC(StateOfCharge(荷电状态)：电池的容量系数，具体为充电深度)时，一般情况下，准备有电压-SOC表，并通过测定电池而获得的电压与电压-SOC表对照。然而，对于正极LFP-负极Gr类电池等电位平台区域较大的电池，不易于在电位平台(plateau)区域中对SOC进行检测。也就是说，实际上，基于在电位平台区域以外的区域检测到的SOC与之后的电流量的累积值，检测电位平台区域的SOC。在这样的方法中，SOC的检测精度存在限制。针对SOH(StateOfHealth(健康状态)：电池的容量系数，具体为劣化程度)也同样，在一般的电池中，检测到伴随着劣化Δ容量/ΔV(＝容量的变动幅度相对于电位的变动幅度的比值)变小，能够判定电池的劣化状态。然而，在正极LFP-负极Gr类电池中，伴随着劣化仅电位平台区域退缩，由于不存在Δ容量/ΔV的变化，所以不可能判定电池的劣化状态。也就是说，在电位平台区域较大的电池中，由于累积电流值并对SOH进行定量化，所以对SOH的检测精度存在限制。在此基础上，在专利文献1中，将初期电池容量互相不同的充电深度检测用锂离子二次电池(检测用电池单体)和非充电深度检测用锂离子二次电池(通常电池单体)串联连接而构成电池组。由此，即使在大电流充放电中，也无需复杂的判定电路，能够高精度地评定充电深度。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2013-89522号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了长期且稳定地利用如专利文献1的电池组，分别准备基于检测用电池单体的劣化状态的电压-SOC表和基于通常电池单体的劣化状态的电压-SOC表，存在监视各电池单体的劣化状态并对SOC复位(在电池单体间使SOC一致)的必要。但是，以性能或劣化特性不同的两个种类的电池单体为对象的监视·复位会使复杂程度增大。另外，对于在低电阻下流过大电流的电源型电池，设计材料类别不同的两个种类的电池单体本身就很困难。此外，在现有的卷绕罐型的电池中，罐不存在自由度，不易于进行增大容量等变种设计。因而，如专利文献1的电池组欠缺实用性。因此，该专利技术的主要目的是，提供一种即使在电位平台区域也能够简单且高精度地对容量系数进行检测的电池组电路。用于解决问题的方式本专利技术涉及的电池组电路(10：实施例中的相应的参考附图标记。以下相同)，控制由标准电池单体(20st)以及特定电池单体(20sh)构成的电池组(20)的充放电，所述标准电池单体中表示电压相对于分配在基准轴的容量系数的变化的容量系数·电压特性曲线表现为标准曲线(CVst)，所述特定电池单体中容量系数·电压特性曲线表现为使标准曲线在基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线(CVsh)，所述电池组电路(10)包括：容量系数·电位差特性曲线获取单元(S1、S31)，从存储器(16m)获取表示标准电池单体与特定电池单体间的电位差相对于容量系数的变化的容量系数·电位差特性曲线(CVdf)；电位差检测单元(S19、S37)，检测标准电池单体与特定电池单体间的电位差；以及容量系数值检测单元(S21、S39)，使通过电位差检测单元检测到的电位差与通过容量系数·电位差特性曲线获取单元获取到的容量系数·电位差特性曲线对照，检测标准电池单体的当前时刻的容量系数值。标准电池单体的容量系数·电压特性曲线表现为标准曲线，另一方面，特定电池单体的容量系数·电压特性曲线表现为使标准曲线在基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线。因而，即使在标准电池单体的电压的变动较小的容量系数区域(电位平台区域)，也能够在容量系数·电位差特性曲线上使电位差较大地变动。通过参考这样的容量系数·电位差特性曲线，即使在电位平台区域也能够简单且高精度地检测标准电池单体的容量系数。优选地，所述电池组电路还包括：容量系数·电压特性曲线获取单元(S1、S31)，从存储器获取标准曲线(CVst)和偏移曲线(CVtw)中至少一方；以及容量系数值选定单元(S23、S25、S41、S43)，在通过所述容量系数值检测单元检测到的容量系数值的数量为两个以上时，基于通过所述容量系数·电压特性曲线获取单元获取到的曲线选定唯一的容量系数值。通过参考标准曲线和/或偏移曲线，能够减少标准电池单体的容量系数值被误检测的可能性。优选地，所述电池组电路还包括容量系数值输出单元(S27)，所述容量系数值输出单元输出通过容量系数值检测单元检测到的容量系数值。由此，能够容易地确认标准电池单体的容量系数值。优选地，标准电池单体的数量为多个，电位差检测单元和容量系数值检测单元各自按各标准电池单体执行检测处理，所述电池组电路还包括平衡调整单元(S49～S63)，所述平衡调整单元基于通过容量系数值检测单元检测到的容量系数值，调整标准电池单体间的充电平衡。通过参考容量系数·电位差特性曲线，即使在电位平台区域也能够调整标准电池单体间的充电平衡。优选地，容量系数是表示以劣化前的对象电池单体的充满电容量为基准的当前时刻的对象电池单体的容量的系数。本专利技术涉及的容量系数检测方法，通过对由标准电池单体(20st)以及特定电池单体(20sh)构成的电池组(20)的充放电进行控制的电池组电路(10)执行，所述标准电池单体中表示电压相对于分配在基准轴的容量系数的变化的容量系数·电压特性曲线表现为标准曲线(CVst)，所述特定电池单体中容量系数·电压特性曲线表现为使标准曲线在基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线(CVsh)，所述容量系数检测方法包括：容量系数·电位差特性曲线获取步骤(S1、S31)，从存储器(16m)获取表示标准电池单体与特定电池单体间的电位差相对于容量系数的变化的容量系数·电位差特性曲线(CVdf)；电位差检测步骤(S19、S37)，检测标准电池单体与特定电池单体间的电位差；以及容量系数值检测步骤(S21、S39)，使通过电位差检测步骤检测到的电位差与通过容量系数·电位差特性曲线获取步骤获取到的容量系数·电位差特性曲线对照，检测标准电池单体的当前时刻的容量系数值。本专利技术涉及的容量系数检测程序，电池组电路(10)对由标准电池单体(20st)以及特定电池单体(20sh)构成的电池组(20)的充放电进行控制，所述标准电池单体中表示电压相对于分配在基准轴的容量系数的变化的容量系数·电压特性曲线表现为标准曲线(CVst)，所述特定电池单体中容量系数·电压特性曲线表现为使标准曲线在基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线(CVsh)，所述容量系数检测程序使电池组电路(10)的处理器(16)执行：容量系数·电位差特性曲线获取步骤(S1、S31)，从存储器(16m)获取表示标准电池单体与特定电池单体间的电位差相对于容量系数的变化的容量系数·电位差特性曲线(CVdf)；电位差检测步骤(S19、S37)，检测标准电池单体与特定电池单体间的电位差；以及容量系数值检测步骤(S21、S39)，使通过电位差检测步骤检测到的电位差与通过容量系数·电位差特性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组电路，对由标准电池单体以及特定电池单体构成的电池组的充放电进行控制，所述标准电池单体中容量系数电压特性曲线表现为标准曲线，所述容量系数电压特性曲线表示电压相对于分配在基准轴的容量系数的变化，所述特定电池单体中所述容量系数电压特性曲线表现为使所述标准曲线在所述基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线，所述电池组电路包括：容量系数电位差特性曲线获取单元，从存储器获取容量系数电位差特性曲线，所述容量系数电位差特性曲线表示所述标准电池单体与所述特定电池单体间的电位差相对于所述容量系数的变化；电位差检测单元，检测所述标准电池单体与所述特定电池单体间的电位差；以及容量系数值检测单元，使通过所述电位差检测单元检测到的电位差与通过所述容量系数电位差特性曲线获取单元获取到的容量系数电位差特性曲线对照，检测所述标准电池单体的当前时刻的容量系数值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.13 JP 2016-1381101.一种电池组电路，对由标准电池单体以及特定电池单体构成的电池组的充放电进行控制，所述标准电池单体中容量系数电压特性曲线表现为标准曲线，所述容量系数电压特性曲线表示电压相对于分配在基准轴的容量系数的变化，所述特定电池单体中所述容量系数电压特性曲线表现为使所述标准曲线在所述基准轴的延伸方向偏移既定量后的偏移曲线，所述电池组电路包括：容量系数电位差特性曲线获取单元，从存储器获取容量系数电位差特性曲线，所述容量系数电位差特性曲线表示所述标准电池单体与所述特定电池单体间的电位差相对于所述容量系数的变化；电位差检测单元，检测所述标准电池单体与所述特定电池单体间的电位差；以及容量系数值检测单元，使通过所述电位差检测单元检测到的电位差与通过所述容量系数电位差特性曲线获取单元获取到的容量系数电位差特性曲线对照，检测所述标准电池单体的当前时刻的容量系数值。2.根据权利要求1所述的电池组电路，其中，所述电池组电路还包括：容量系数电压特性曲线获取单元，从所述存储器获取所述标准曲线和所述偏移曲线中至少一方；以及容量系数值选定单元，在通过所述容量系数值检测单元检测到的容量系数值的数量为两个以上时，基于通过所述容量系数电压特性曲线获取单元获取到的曲线，选定唯一的容量系数值。3.根据权利要求1或2所述的电池组电路，其中，所述电池组电路还包括容量系数值输出单元，所述容量系数值输出单元输出通过所述容量系数值检测单元检测到的容量系数值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池组电路，其中，所述标准电池单体的数量为多个，所述电位差检测单元和所述容量系数值检测单元各自按各所述标准电池单体执行检测处理，所述电池组电路还包括平衡调整单元，所述平衡调整单元基于通过所述容量系数值检测单元检测到的容量系数值，调整所述标准电池单体间的充电平衡。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池组电路，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐野孝典，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP