二次电池状态检测装置及二次电池状态检测方法制造方法及图纸

技术编号:12269259 阅读:74 留言:0更新日期:2015-11-04 10:46
本发明专利技术提供减小二次电池的容量下降并且运算成本低的二次电池状态检测装置。检测二次电池的状态的二次电池状态检测装置具有:放电单元(放电电路15),其使二次电池(14)进行脉冲放电;取得单元(控制部10),其控制放电单元使二次电池进行至少一次脉冲放电,取得此时的电压值的时间性变化;计算单元(控制部10),其利用以时间为变量的预定函数来拟合由取得单元取得的电压值的变化,由此计算预定函数的参数;以及检测单元(控制部10),其根据由计算单元计算出的所述预定函数的参数,检测二次电池的状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
在专利文献I中公开了如下的技术,在10Hz以上的频率下,使二次电池以固定的电流进行脉冲放电,求出脉冲放电开始前和刚刚结束后的二次电池的电压差,根据该电压差检测二次电池的放电能力或者劣化程度。另外,在专利文献2中公开了如下的技术:取得车辆中实际安装的二次电池的电压及电流的数据,通过傅里叶变换将该数据变换为频率区域并求出阻抗频谱。并且,根据所求出的阻抗频谱执行二次电池的等效电路模型的常数拟合(fitting),求出二次电池的电阻成分和双层电容成分,根据这些成分检测二次电池的状态。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009 - 244180号公报专利文献2:日本特开2005 - 221487号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题可是,在专利文献I公开的技术中,需要执行一定次数以上的多次的脉冲放电,因而存在导致二次电池的容量下降的问题。另外,在专利文献2公开的技术中,傅里叶变换的处理的运算负荷较大,因而需要处理能力较高的处理器,存在成本升高的问题。 本专利技术的目的在于,提供减小二次电池的容量下降、并且运算成本低的。用于解决问题的手段为了解决上述问题,本专利技术的检测二次电池的状态的二次电池状态检测装置的特征在于,该二次电池状态检测装置具有:放电单元,其使所述二次电池进行脉冲放电;取得单元,其控制所述放电单元使所述二次电池进行至少一次脉冲放电,取得此时的电压值的时间性变化;计算单元,其利用以时间为变量的预定函数来拟合由所述取得单元取得的电压值的变化,由此计算所述预定函数的参数;以及检测单元,其根据由所述计算单元计算出的所述预定函数的参数,检测所述二次电池的状态。根据这种结构,能够减小二次电池的容量下降,并且降低运算成本。另外,本专利技术的一个方面的特征在于,所述计算单元使用将由所述取得单元取得的电压值除以电流值得到的值,计算所述预定函数的参数。根据这种结构,能够减小电流的变动的影响,准确检测二次电池的状态。另外,本专利技术的一个方面的特征在于,所述预定函数是以时间为变量的一次函数,所述检测单元根据所述一次函数的斜率检测所述二次电池的状态。根据这种结构,通过使用参数较少的一次函数,能够减轻计算的负荷。另外,本专利技术的一个方面的特征在于,所述预定函数是以时间为变量的指数函数,所述检测单元根据所述指数函数的系数检测所述二次电池的状态。根据这种结构,能够比一次函数更准确地检测二次电池的状态。另外,本专利技术的一个方面的特征在于,所述检测单元根据所述指数函数的系数计算所述二次电池的反应电阻的电阻值,根据该电阻值检测所述二次电池的状态。根据这种结构,能够根据因劣化引起的变化较大的反应电阻,准确地检测二次电池的状态。另外,本专利技术的一个方面的特征在于,所述检测单元根据所述指数函数的系数计算所述二次电池的双电层电容的电容值及/或欧姆电阻的电阻值,使用该电容值及/或电阻值检测所述二次电池的状态。根据这种结构,与仅使用反应电阻的情况相比,能够更准确地检测二次电池的状??τ O另外,本专利技术的一个方面的特征在于,所述计算单元根据最小二乘运算或者卡尔曼滤波运算,利用以时间为变量的所述预定函数进行拟合。根据这种结构,例如与执行傅里叶变换的情况相比,能够减轻处理负荷。另外,本专利技术的一个方面的特征在于,所述检测单元根据由所述计算单元计算出的参数,计算所述二次电池的劣化程度及放电能力中的至少一方。根据这种结构,能够根据二次电池的劣化程度及放电能力中的至少一方准确地判定二次电池的状态。另外,本专利技术的检测二次电池的状态的二次电池状态检测方法的特征在于,二次电池状态检测方法包括:放电步骤,使所述二次电池进行脉冲放电;取得步骤,在所述放电步骤中使所述二次电池进行至少一次脉冲放电,取得此时的电压值的时间性变化;计算步骤,利用以时间为变量的预定函数来拟合在所述取得步骤中取得的电压值的变化,由此计算所述预定函数的参数;以及检测步骤,根据在所述计算步骤中计算出的所述预定函数的参数,检测所述二次电池的状态。根据这种方法,能够减小二次电池的容量下降,并且降低运算成本。专利技术效果根据本专利技术,能够提供减小二次电池的容量下降、并且降低运算成本的。【附图说明】图1是示出本专利技术的第I实施方式的二次电池状态检测装置的结构例的图。图2是示出图1的控制部的具体结构例的框图。图3是用于说明本专利技术的第I实施方式的动作的图。图4是示出利用一次函数进行拟合的示例的图。图5是示出一次函数的斜率与SOH之间的关系的图。图6是用于说明在第I实施方式中执行的处理的流程的流程图。图7是示出在第2实施方式中使用的二次电池的等效电路的一例的图。图8是示出利用指数函数进行拟合的示例的图。图9是示出利用指数函数求出的反应电阻与SOH之间的关系的图。图10是用于说明在第2实施方式中执行的处理的流程的流程图。【具体实施方式】下面,说明本专利技术的实施方式。(A)第I实施方式的结构的说明图1是示出具有本专利技术的第I实施方式的二次电池状态检测装置的车辆的电源系统的图。在该图中,二次电池状态检测装置I以控制部10、电压传感器11、电流传感器12、温度传感器13及放电电路15为主要的构成要素,检测二次电池14的状态。其中,控制部10参照来自电压传感器11、电流传感器12及温度传感器13的输出,检测二次电池14的状态。电压传感器11检测二次电池14的端子电压并通知控制部10。电流传感器12检测流过二次电池14的电流并通知控制部10。温度传感器13检测二次电池14自身或者周围的环境温度并通知控制部10。放电电路15例如由串联连接的半导体开关和电阻元件等构成,通过由控制部10控制半导体开关导通/截止,使二次电池14进行脉冲放电。另外,也可以不通过电阻元件进行放电,例如通过恒流电路进行放电,由此使放电电流固定。二次电池14例如由铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池或者锂离子电池等构成,通过交流发电机16被充电而驱动起动电动机18,使引擎起动,并且对负载19供给电力。交流发电机16通过引擎17被驱动而产生交流电,在通过整流电路变换为直流电后对二次电池14充电。引擎17例如由汽油引擎及柴油引擎等往复式引擎或者旋转引擎等构成,通过起动电动机18起动,经由传动装置对驱动轮进行驱动,对车辆提供推进力,并且驱动交流发电机16使产生电力。起动电动机18例如由直流电动机构成,借助从二次电池14供给的电力产生旋转力,使引擎17起动。负载19例如由电动转向电机、除霜器(defogger)、点火线圈、车载音响及车载导航仪等构成,借助来自二次电池14的电力进行动作。图2是示出图1所示的控制部10的具体结构例的框图。如该图所示,控制部10具有 CPU (Central Processing Unit:中央处理单元)10a、ROM (Read Only Memory:只读存储器)10b、RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)10c、通信部 10d、I/F(接口 ) 1e0其中,CPU 10a根据ROM 10b中存储的程序1ba控制各部分。ROM 1b由半导体存储器等构成,存储程序1ba等。RAM 1c由半导体存储器等构成,存储在执行程序当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测二次电池的状态的二次电池状态检测装置,其特征在于,该二次电池状态检测装置具有:放电单元,其使所述二次电池进行脉冲放电;取得单元,其控制所述放电单元使所述二次电池进行至少一次脉冲放电,取得此时的电压值的时间性变化;计算单元,其利用以时间为变量的预定函数来拟合由所述取得单元取得的电压值的变化,由此计算所述预定函数的参数;以及检测单元,其根据由所述计算单元计算出的所述预定函数的参数,检测所述二次电池的状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:光山泰司岩根典靖横山浩一高岛直也A·科瓦茨T·米哈尔费L·罗姆维里
申请(专利权)人:古河电气工业株式会社古河AS株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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