具备：电流检测单元，其检测电池的充放电电流；电压检测单元，其检测电池的端子电压；第一剩余容量运算单元，其根据电池的充放电电流的累计值来计算第一剩余容量；第二剩余容量计算单元，其根据电池的开路电压来计算第二剩余容量；混合率设定单元，其根据第一剩余容量与第二剩余容量之间的偏差来决定第二剩余容量的混合率；第三剩余容量运算单元，其使用混合率来计算对第一剩余容量和第二剩余容量进行加权合成所得的合成后剩余容量，其中，第一剩余容量与第二剩余容量之间的偏差越大，则混合率设定单元将混合率设得越大。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池的剩余容量计算装置以及电池的剩余容量计算方法
本专利技术涉及一种电池的剩余容量的运算。
技术介绍
作为求出电池的剩余容量的方法，已知以下的方法：检测充放电电流(以下简称为电流)，根据对检测出的电流进行累计所得的电流累计值进行计算的方法；根据开路电压进行计算的方法。对于基于电流累计值的方法，即使存在负载的急剧变动等也能够得到稳定的剩余容量，相反，容易累积电流的检测误差。另一方面，对于基于开路电压的方法，能够求出正确的剩余容量，相反，在存在负载急剧变动等的情况下运算值大幅变动。因此，在JP2006-38495A的剩余容量运算装置中，为了提高剩余容量的估计精度，对根据电流累计值求出的剩余容量和根据基于内部电阻估计出的开路电压而求出的剩余容量，使用与电流变化速度相应地设定的权重来进行加权合成。由此，有效利用了基于电流累计值的计算方法和基于开路电压的计算方法的优点，提高了剩余容量的计算精度。
技术实现思路
但是，对于基于电流累计值的计算方法，将在启动时那样能够测量开路电压的定时估计出的剩余容量(SOC)作为基点，使用电流累计值除以满充电容量估计值而求出的剩余容量变化量(SOC变化量)来计算剩余容量。因而，例如在由于电池异常而满充电容量降低时，使用比真正的满充电容量大的满充电容量估计值进行运算，会计算出剩余容量变化量比真正的变化量小的值。其结果是会计算出比真正的剩余容量大的剩余容量，越是持续充放电，则相对于真正的剩余容量的误差越大。然而，在JP2006-38495A的剩余容量运算装置中，使用与电流变化速度相应地设定的权重进行加权合成，因此在存在因电池异常等引起的满充电容量降低的情况下，剩余容量的估计误差变大。本专利技术的目的在于：即使由于电池异常等而满充电容量降低，也抑制剩余容量的估计误差。根据本专利技术的某形式，提供一种电池的剩余容量计算装置，其具备：电流检测单元，其检测电池的充放电电流；以及电压检测单元，其检测电池的端子电压。电池的剩余容量计算装置还具备：第一剩余容量运算单元，其根据电池的充放电电流的累计值来计算第一剩余容量；以及第二剩余容量运算单元，其根据电池的开路电压来计算第二剩余容量。还具备：混合率设定单元，其根据第一剩余容量与第二剩余容量之间的偏差来决定第二剩余容量的混合率；以及第三剩余容量运算单元，其使用混合率来对第一剩余容量和第二剩余容量进行加权合成。另外，第一剩余容量与第二剩余容量之间的偏差越大，则混合率设定单元将混合率设得越大。以下，一边参照附图一边详细说明本专利技术的实施方式、本专利技术的优点。附图说明图1是本专利技术的实施方式的车辆系统的结构图。图2是表示SOC运算算法的一个例子的控制框图。图3是表示开路电压OCV和SOC之间的关系的图的一个例子。图4是在放电中满充电容量急剧降低的情况下的时序图。图5是表示放电中用的混合率图的一个例子的图。图6是表示充电中用的混合率图的一个例子的图。图7是SOC运算算法的流程图。图8是电池正常时的时序图。图9是满充电容量在中途急剧降低的情况下的时序图。图10是用于说明基于电流累计值的估计值的限制范围的图。图11是表示估计满充电容量的算法的框图。图12是对基于电流累计值的估计值设置了限制范围的情况下的时序图。具体实施方式图1是将本专利技术应用于电动汽车的情况下的系统结构图。本系统包括：电池1；负载5，其以从电池1供给的电力运转；电池控制器(以下称为电池ECU)2，其估计电池1的剩余容量(是剩余容量相对于满充电容量的比例，以下称为SOC(StateofCharge：充电状态))；车辆控制器(以下称为车辆控制ECU)3，其根据SOC估计值来控制负载5。负载5例如是作为车辆的驱动源的驱动电动机。电池1构成为包含多个单电池，例如将多个单电池串并联连接(将多个把多个电池并联连接所得的并联体串联连接)而构成。电池ECU2根据检测电池1的端子电压CCV的电压传感器7、检测电池1的充放电电流的电流传感器6的检测信号来运算SOC估计值。将在后面说明具体的运算内容。此外，电池ECU2由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。也能够用多个微型计算机构成电池ECU2。对于后述的车辆控制ECU3也相同。通过电池ECU2和CAN(ControllerAreaNetwork：控制器局域网)通信等，向车辆控制ECU3、仪表4发送在电池ECU2中计算出的SOC估计值。车辆控制ECU3根据从电池ECU2发送的SOC估计值进行SOC是否充足的判定。在SOC不足的情况下，例如限制负载5的消耗电力。仪表4向驾驶者显示SOC估计值。另外，电池ECU2为了使电池1的端子电压收敛在允许范围内，而对由车辆控制ECU3设定的消耗电力的上限值进行设定。图2是表示电池ECU2内的SOC运算算法的一个例子的控制框图。本算法运算基于电压的SOC估计值SOCv和基于电流累计值的SOC估计值SOCi，使用根据两者的差设定的混合率α(％)进行加权合成，将其结果作为SOC估计值SOC_FIN。此外，混合率α是加权合成中的基于电压的SOC估计值SOCv的权重。以下，说明本算法的第一实施例。此外，在本说明书中，混合率表示对基于电压的SOC估计值SOCv和基于电流累计值的SOC估计值SOCi进行加权合成时的两者的比例(权重)。在SOCi运算部100中，按照以下的步骤计算基于电流累计值的SOC估计值SOCi。首先，将启动时或低电流持续后等这样的、电流值大致为零的状态持续规定时间(因电流和内部电阻产生的电压为小到能够忽略的值的状态持续偏振被消除这种程度的时间)后而端子电压CCV大致等于开路电压的定时作为能够测量开路电压的定时，通过在该定时测量端子电压CCV来测量开路电压，计算基于开路电压的SOC估计值。另外，还预先运算满充电容量。例如使用从上次测量开路电压的时刻到本次测量开路电压的时刻为止的电流累计值(Ah)的变化量ΔAh、根据开路电压的变化运算出的SOC变化量ΔSOC，根据公式(1)来运算满充电容量。满充电容量估计值＝ΔAh/ΔSOC……(1)而且，将根据本次测量出的开路电压估计出的SOC作为基点，将使用电流累计值除以满充电容量估计值所得到的SOC变化量而估计出的SOC作为基于电流累计的SOC估计值SOCi。在此，基于电流累计的SOC估计值SOCi的计算方法并不限于上述。例如，也可以与上述同样地测量开路电压，计算基于开路电压的SOC估计值，减去与从计算出SOC估计值的时刻到当前为止的电流累计值对应的SOC变化量，来计算SOCi。此外，能够根据预先通过实验等求出的表示电流累计值和SOC变化量之间的相关关系的图来计算与电流累计值对应的SOC变化量。在此，已知电池的劣化度(满充电容量的减少量)与电池的内部电阻具有相关。因此，预先将与电池的内部电阻相应的、电流累计值和SOC变化量之间的关系存储为图，如果根据实际检测出的电流累计值并参照预先存储的图，则能够求出与电流累计值对应的SOC变化量。即，在计算SOC估计值SOCi时，并不需要必须直接使用满充电容量，如果使用表示电流累计值和满充电容量的参数(在上述例子中为内部电阻、即劣化度)，则能够计算与满充电容量相应的SOC估计值SO本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池的剩余容量计算装置，具备：电流检测单元，其检测电池的充放电电流；电压检测单元，其检测上述电池的端子电压；第一剩余容量运算单元，其根据上述电池的充放电电流的累计值来计算第一剩余容量；第二剩余容量计算单元，其根据上述电池的开路电压来计算第二剩余容量；混合率设定单元，其根据上述第一剩余容量与上述第二剩余容量之间的偏差来决定上述第二剩余容量的混合率；第三剩余容量运算单元，其使用上述混合率来计算对上述第一剩余容量和上述第二剩余容量进行加权合成所得的合成后剩余容量，在该电池的剩余容量计算装置中，上述第一剩余容量与上述第二剩余容量之间的偏差越大，则上述混合率设定单元将上述混合率设得越大。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.13 JP 2012-056385;2012.11.19 JP 2012-253591.一种电池的剩余容量计算装置，具备：电流检测单元，其检测电池的充放电电流；电压检测单元，其检测上述电池的端子电压；第一剩余容量运算单元，其根据上述电池的充放电电流的累计值来计算第一剩余容量；第二剩余容量运算单元，其根据上述电池的开路电压来计算第二剩余容量；混合率设定单元，其根据上述第一剩余容量与上述第二剩余容量之间的偏离量、即偏差来决定上述第二剩余容量的混合率；第三剩余容量运算单元，其使用上述混合率来计算对上述第一剩余容量和上述第二剩余容量进行加权合成所得的合成后剩余容量，在该电池的剩余容量计算装置中，在放电时上述第一剩余容量大于上述第二剩余容量且上述偏差大于第一阈值的情况下，上述偏差越大，上述混合率设定单元将上述混合率设得越大，或者在充电时上述第一剩余容量小于上述第二剩余容量且上述偏差大于第二阈值的情况下，上述偏差越大，上述混合率设定单元将上述混合率设得越大。2.根据权利要求1所述的电池的剩余容量计算装置，其特征在于，上述第一剩余容量运算单元根据从上次的第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾我力，高野敦史，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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