内部状态推定装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够一面抑制运算负荷的增加一面精度良好地推定蓄电池的内部状态的内部状态推定装置。内部状态推定装置在包含电解度电阻和包括反应电阻以及双电层电容的电阻电容并联电路的、蓄电池的等效电路模型中，包括：存储部，存储电解度电阻的初始电阻值、反应电阻的初始电阻值和双电层电容的初始电容值；电解度电阻运算部，使用传感器的检测值算出电解度电阻成分的劣化后电阻值；反应电阻运算部，使用电解度电阻成分的劣化后电阻值与电解度电阻的初始电阻值之比即电阻增加率值和反应电阻的初始电阻值算出反应电阻成分的劣化后电阻值；和电容运算部，使用电阻增加率值和双电层电容成分的初始电容值算出双电层电容成分的劣化后电容值。

Internal State Presumption Device

The invention provides an internal state estimation device capable of accurately estimating the internal state of a storage battery while restraining the increase of operation load. In the equivalent circuit model of storage battery including electrolytic resistance and resistance-capacitance parallel circuit including reaction resistance and double-layer capacitance, the internal state estimation device includes storage unit, which stores the initial resistance value of electrolytic resistance, the initial resistance value of reaction resistance and the initial capacitance value of double-layer capacitance; electrolytic resistance calculation unit, which uses the detection value of sensor to calculate. The resistance value after deterioration of the electrolytic resistance component is calculated; the reactive resistance calculating unit calculates the resistance value after deterioration of the electrolytic resistance component by using the ratio of the resistance value after deterioration of the electrolytic resistance component to the initial resistance value of the electrolytic resistance, i.e. the resistance increment rate and the initial resistance value of the reaction resistance component; and the capacitance calculating unit calculates the deteriorated resistance value after deterioration of the reactive resistance component by using the resistance increment rate value and the initial capacitance of the double layer The capacitance value of deteriorated double-layer capacitance component is calculated.

【技术实现步骤摘要】
内部状态推定装置
本专利技术涉及一种电池的内部状态推定装置。更详细来说，涉及一种推定因使用而变化的电池的内部状态的内部状态推定装置。
技术介绍
搭载于混合动力车辆(hybridelectricvehicle，HEV)、插电式混合动力车辆(plug-inhybridelectricvehicle，PHEV)和蓄电池式电动运送设备(纯电动汽车(batteryelectricvehicle，BEV))等的二次电池的输入输出性能根据充电状态、完全充电容量和电阻等二次电池的内部状态而发生变化。因此，为了将二次电池以适于其输入输出性能的形态加以使用，需要以高精度推定二次电池的内部状态。专利文献1中示出如下专利技术：作为表示二次电池的内部状态的参数，推定作为用于确定二次电池的等效电路的参数的两个电阻成分R0、电阻成分R1和电容成分C1。这里，电阻成分R0相当于等效电路中的串联电阻的电阻值。另外，电阻成分R1和电容成分C1相当于等效电路中串联连接于串联电阻的RC并联电路的并联电阻的电阻值和并联电容的电容值。根据专利文献1的专利技术，通过使用所述推定出的参数R0、R1、C1来推定通电过程中二次电池的开路端电压，进而使用所述开路端电压来推定二次电池的充电状态。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2016/132813号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题且说，专利文献1的专利技术中，利用映射(map)来决定两个参数R1、C1的乘积即时间常数τ的值，并且利用递归最小二乘法来决定等效电路参数中的R0和R1。因此，专利文献1的专利技术中，无法以充分的精度来推定用于确定二次电池的过渡特性的两个参数R1、C1的劣化所引起的变化。另外，专利文献1的专利技术中，若要利用递归最小二乘法来推定三个参数R0、R1、C1的变化，则担心运算负荷相应地变高。本专利技术的目的在于提供一种能够一面抑制运算负荷的增加一面精度良好地推定电池的内部状态的内部状态推定装置。解决问题的技术手段(1)本专利技术的内部状态推定装置(例如，后述内部状态推定装置2、内部状态推定装置2A)推定因使用而变化后的电池(例如，后述蓄电池1)的内部状态，所述内部状态推定装置包括：存储部(例如，后述存储部52、存储部52A)，存储所述电池的等效电路模型所包含的至少一个电阻电容(resistance-capacitance，RC)并联电路中的基准的并联电阻成分(例如，后述反应电阻21r的初始电阻值R1-ini)和基准的并联电容成分(例如，后述双电层电容21c的初始电容值C1-ini)；第1内部状态推定部(例如，后述电解度电阻运算部53、电阻增加率运算部54和反应电阻运算部55、反应电阻运算部55A)，基于连接于所述电池的传感器(例如，后述电流传感器3、电压传感器4等)的检测值来算出变化后的并联电阻成分和变化后的并联电容成分中的任一个变化后的成分(例如，后述反应电阻21r的劣化后电阻值R1)；和第2内部状态推定部(例如，后述电容运算部56、电容运算部56A)，所述第2内部状态推定部将所述变化后的并联电阻成分和所述变化后的并联电容成分中的任意另一个变化后的成分(例如，后述双电层21c的劣化后电容值C1)以使所述基准的并联电阻成分和所述基准的并联电容成分的乘积与所述一个变化后的成分和所述另一个变化后的成分的乘积变得相等的方式算出。(2)在这种情况下，优选为，所述等效电路模型包括N阶(N为2以上的整数)RC并联电路(例如，后述RC并联电路21～RC并联电路2N)，且所述存储部中存储着各阶RC并联电路中的基准的并联电阻成分(例如，后述初始电阻值R1-ini～初始电阻值RN-ini)和基准的并联电容成分(例如，后述初始电容值C1-ini～初始电容值CN-ini)，所述第1内部状态推定部算出各阶RC并联电路中的变化后的并联电阻成分和变化后的并联电容成分中的任一个变化后的成分(例如，后述劣化后电阻值R1～劣化后电阻值RN)，所述第2内部状态推定部以使各阶RC并联电路中的所述基准的并联电阻成分和所述基准的并联电容成分的乘积与所述一个变化后的成分和所述另一个变化后的成分的乘积变得相等的方式算出所述另一个变化后的成分(例如，后述劣化后电容值C1～劣化后电容值CN)。(3)在这种情况下，优选为，所述等效电路模型包括串联连接于RC并联电路的串联电阻(例如，后述电解度电阻20)，且所述存储部中存储着基准的串联电阻成分(例如，后述电解度电阻20的初始电阻值R0-ini)，所述第1内部状态推定部基于所述传感器的检测值来算出所述变化后的串联电阻成分(例如，后述劣化后电阻值R0)，并且基于所述变化后的串联电阻成分相对于所述基准的串联电阻成分的比率即串联电阻增加率(例如，后述电阻增加率值k)和所述一个基准的成分来算出所述一个变化后的成分。(4)在这种情况下，优选为，所述变化后的并联电阻成分是通过将所述基准的并联电阻成分乘以所述串联电阻增加率而算出，且所述变化后的并联电容成分是通过将所述基准的并联电容成分除以所述串联电阻增加率而算出。(5)在这种情况下，优选为，所述内部状态推定装置进而包括：开路电压推定部(例如，后述开路电压(opencircuitvoltage，OCV)推定部57)，基于连接于所述电池的电压传感器(例如，后述电压传感器4)的检测值和由所述第1内部状态推定部和第2内部状态推定部算出的所述变化后的串联电阻成分、所述变化后的并联电阻成分和所述变化后的并联电容成分(例如，后述R0、R1、C1)来推定所述电池的开路电压。(6)在这种情况下，优选为，所述内部状态推定装置进而包括：充电状态推定部(例如，后述充电状态(stateofcharge，SOC)推定部58)，基于由所述开路电压推定部推定出的所述电池的开路电压来推定所述电池的充电状态。专利技术的效果(1)本专利技术的内部状态推定装置中，以包括至少一个RC并联电路的等效电路模型表示因使用而变化的电池的内部状态。在第1内部状态推定部中，基于连接于电池的传感器的检测值来算出RC并联电路的变化后的并联电阻成分和变化后的并联电容成分中的任一个变化后的成分，在第2内部状态推定部中，算出变化后的并联电阻成分和变化后的并联电容成分中的任意另一个变化后的成分。如之后参照图6所说明的那样，等效电路模型所包含的RC并联电路的变化后的并联电阻成分与变化后的并联电容成分的乘积即时间常数具有即使电池因使用而劣化也不发生变化、变得大致一定的性质。利用所述特性，第2内部状态推定部以使存储在存储部中的基准的并联电阻成分和基准的并联电容成分的乘积与一个变化后的成分和另一个变化后的成分的乘积变得相等的方式算出另一个变化后的成分。根据以上，根据本专利技术，能够一面抑制运算负荷的增加一面精度良好地推定表示电池内部状态的RC并联电路的变化后的并联电阻成分和变化后的并联电容成分。(2)本专利技术的内部状态推定装置中，以包括二阶以上的N阶RC并联电路的等效电路模型表示因变化而变化的电池的内部状态。因而，根据本专利技术的内部状态推定装置，能够使用等效电路模型进一步精度良好地再现因变化而变化的电池的内部状态。且说，若以N阶RC并联电路表示等效电路模型，则等效电路模型的参数的数量至少成为2N，因此担心运算负荷大幅增加。相对于此，本专利技术中，各阶RC并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内部状态推定装置，推定因使用而变化后的电池的内部状态，所述内部状态推定装置的特征在于，包括：存储部，存储所述电池的等效电路模型所包含的至少一个电阻电容并联电路中的基准的并联电阻成分和基准的并联电容成分；第1内部状态推定部，基于连接于所述电池的传感器的检测值来算出变化后的并联电阻成分和变化后的并联电容成分中的任意一个变化后的成分；以及第2内部状态推定部，将所述变化后的并联电阻成分和所述变化后的并联电容成分中的任意另一个变化后的成分以使所述基准的并联电阻成分和所述基准的并联电容成分的乘积与所述一个变化后的成分和所述另一个变化后的成分的乘积变得相等的方式算出。

【技术特征摘要】
2017.11.14 JP 2017-2193981.一种内部状态推定装置，推定因使用而变化后的电池的内部状态，所述内部状态推定装置的特征在于，包括：存储部，存储所述电池的等效电路模型所包含的至少一个电阻电容并联电路中的基准的并联电阻成分和基准的并联电容成分；第1内部状态推定部，基于连接于所述电池的传感器的检测值来算出变化后的并联电阻成分和变化后的并联电容成分中的任意一个变化后的成分；以及第2内部状态推定部，将所述变化后的并联电阻成分和所述变化后的并联电容成分中的任意另一个变化后的成分以使所述基准的并联电阻成分和所述基准的并联电容成分的乘积与所述一个变化后的成分和所述另一个变化后的成分的乘积变得相等的方式算出。2.根据权利要求1所述的内部状态推定装置，其特征在于，所述等效电路模型包括N阶电阻电容并联电路，其中N为2以上的整数，且所述存储部中存储着各阶电阻电容并联电路中的基准的并联电阻成分和基准的并联电容成分，所述第1内部状态推定部算出各阶电阻电容并联电路中的变化后的并联电阻成分和变化后的并联电容成分中的任意一个变化后的成分，所述第2内部状态推定部以使各阶电阻电容并联电路中的所述基准的并联电阻成分和所述基准的并联电容成分的乘积与所述一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本康央，中野哲明，川村雅之，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP