提供一种电池状态检测装置，能够相对容易地和精确地检测二次电池的状态。在该电池状态检测装置(1)中，μCOM(40)检测二次电池(B)中对应于多个离散检测频率(f1、f2和f3)的多个内部复阻抗(z1、z2和z3)，并且基于检测到的多个内部复阻抗(z1、z2和z3)检测二次电池(B)的SOH。此外，由μCOM(40)检测到的对应于多个内部复阻抗(z1、z2、z3)的多个频率(f1、f2和f3)被分配到两个局部频率范围中，该两个局部频率范围分别与在曲线图(K)中示出二次电池(B)的多个组件的状态的多个局部曲线图(K1和K2)相对应，在该曲线图中，在预定的频率范围中的二次电池(B)的内部复阻抗绘制在复平面上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种检测二次电池的状态的电池状态检测装置。
技术介绍
例如，诸如使用电动机行驶的电动车辆（EV)和使用安装在其上的发动机和电动 机二者行驶的混合动力车辆（HEV)这样的各种车辆上都安装诸如锂离子可充电电池和镍 氢可充电电池这样的二次电池作为电动机的电源。 已知这样的二次电池随着重复充电和放电而劣化，并且其可充电容量逐渐降低 (电流容量、电力容量等）。在使用二次电池的电动车辆等中，通过检测二次电池的劣化程 度而导出可充电容量，以计算二次电池的运行次数、二次电池的寿命等。 表示二次电池的劣化程度的指标之一是S0H(健康状态），其是当前可充电容量与 初始可充电容量的比。已知S0H与二次电池的内部阻抗互相关联，并且通过导出二次电池 的内部阻抗，能够基于内部阻抗检测S0H。 例如，能够通过将具有均一波形的交流信号施加到二次电池并且参考其响应，来 导出二次电池的内部阻抗。在专利文献1等中公开了用于检测二次电池的内部阻抗的这样 的技术的实例。 文献列表 专利文献 专利文献 1:JP2〇04_251625Α 专利文献 2:JP2012-22〇1"Α
技术实现思路
技术问题 然而，二次电池的S0H由二次电池的诸如正电极、负电极和电解质这样的各个组 件的劣化的状态的组合而定义。例如，在仅在特定频率（例如1000HZ)处检测二次电池的 内部阻抗的配置中，主要检测相对易于响应该频率的特定部分的状态。因此，该检测结果不 精确地示出二次电池的整个状态，这引起低检测精度的问题。 并且，已知通过测量二次电池在预定频率范围内的内部复阻抗并且将阻抗绘制在 复平面上，获得了曲线图，在该曲线图中，示出二次电池的各个组件的状态的局部曲线图相 连（还称为柯尔一柯尔图）。通过基于该曲线图导出二次电池的等效电路，能够改善检测精 度（参见专利文献2)。然而，需要与描绘这样的曲线图的足够的频率数量相同次数的内部 阻抗的测量，并且难以从该曲线图导出二次电池的等效电路，产生了不能够容易地和精确 地检测二次电池的S0H等的问题。 本专利技术的目的是解决这样的问题。即，本专利技术的目的是提供一种电池状态检测装 置，其使得能够相对容易并且精确地检测二次电池的状态。 问题解决方案 由于曲线图的协同研究，在该曲线图中，在预定频率范围内测量的二次电池的内 部复阻抗绘制在复平面上，本专利技术人等得出本专利技术，发现在曲线图中示出二次电池的多个 组件的状态的多个局部曲线图均在相同频率的情况下在劣化之前和之后示出相同组件的 状态。 为实现上述目的，第一方面的本专利技术提供一种检测二次电池的状态的电池状态检 测装置，包括：阻抗检测单元，该阻抗检测单元检测与二次电池的多个离散频率相对应的多 个内部阻抗；以及电池状态检测单元，该电池状态检测单元基于由所述阻抗检测单元检测 的所述多个内部阻抗来检测二次电池的状态，其中，所述多个频率分配到多个局部频率范 围中的至少两个以上，所述多个局部频率范围分别与曲线图中示出所述二次电池的多个组 件的状态的多个局部曲线图相对应，在该曲线图中，所述二次电池在预定的频率范围内的 内部复阻抗被绘制在复平面上。 在根据第一方面的第二方面的专利技术中，电池状态检测单元内配置为：依据所述多 个内部阻抗，使用所述内部阻抗的值或者所述多个内部阻抗的差值，来检测所述二次电池 的状态。 在根据第二方面的第三专利技术的专利技术中，所述电池状态检测单元对所述内部阻抗的 值和/或所述多个内部阻抗之间的差值加权，用于检测二次电池的状态。 在第四方面的专利技术中，所述阻抗检测单元被配置为将与二次电池中的多个离散频 率相对应的多个内部复阻抗检测为多个内部阻抗。 专利技术有益效果 根据依据第一方面的本专利技术的方面，阻抗检测单元检测二次电池中对应于多个离 散检测频率的多个内部复阻抗，并且电池状态检测单元基于由阻抗检测单元检测的多个内 部复阻抗检测二次电池的状态。多个频率分配到多个局部频率范围中的至少两个以上，所 述多个局部频率范围分别与在曲线图中示出二次电池的多个组件的状态的多个局部曲线 图相对应，在该曲线图中，二次电池在预定的频率范围中的内部复阻抗被绘制在复平面上。 为此，由阻抗检测单元检测的多个内部阻抗对应于至少两个以上的局部频率范围。即，多个 内部阻抗示出二次电池的至少两个以上的组件的状态。因此，通过使用多个内部阻抗，能够 仅通过使用多个相对较少且离散的内部阻抗，来检测二次电池的多个组件的状态，而不遍 及二次电池的预定频率范围检测内部复阻抗。结果，能够相对容易和精确地检测二次电池 的状态。 根据依据第二方面的本专利技术的方面，电池状态检测单元构被配置为：依据多个内 部阻抗，使用内部阻抗的值或者多个内部阻抗的差值检测二次电池的状态。为此，内部复阻 抗的值分别代表在复平面上到原点（〇)的距离，并且多个内部复阻抗的各个差值是内部复 阻抗之间的距离或近似值。通过使用这些距离，能够更加容易地检测二次电池的状态。 根据依据第三方面的本专利技术的方面，所述电池状态检测单元对所述内部阻抗的值 和/或所述多个内部阻抗之间的差值加权，用于检测二次电池的状态。为此，大的权施加到 具有大的影响的二次电池的状态，而小的权施加到具有小的影响的二次电池的状态。通过 这样，能够更加精确地检测二次电池的状态。 根据依据第四方面的本专利技术的方面，所述阻抗检测单元被配置为：将与二次电池 中的多个离散频率相对应的多个内部复阻抗检测为多个内部阻抗。为此，由于内部复阻抗 比内部阻抗的大小（即，在复平面上距原点（0)的距离）更加精确地代表前述曲线图的局 部曲线图的形状（S卩，二次电池的组件的状态），例如，所以能够比使用内部阻抗的大小的 构造更加精确地检测二次电池的状态。【附图说明】 图1示出根据本专利技术的实施例的电池状态检测装置的示意性构造。 图2示意性地示出在复平面上绘制二次电池在预定的频率范围中的内部复阻抗 的曲线图。 图3示意性地示出要从图1中的电池状态检测装置的充电单元输出的二次充电电 流的波形的实例。 图4是示出由设置在图1中的电池状态检测装置中的控制单元执行的充电处理的 实例的流程图。 图5是示出由设置在图1中的电池状态检测装置中的控制单元执行的阻抗检测处 理的实例的流程图。 图6是在复平面上绘制在预定频率范围中实际测量的商用二次电池的内部复阻 抗的曲线图。 参考标记列表 1电池状态检测装置 11放大器 12参考电压生成单元 15充电单元 21模数转换器 25温度传感器单元 40微计算机（阻抗检测单元，电池状态检测单元） B二次电池Bp二次电池的正电极Bn二次电池的负电极 Vm放大电压 G增益 e电动势单元 A、B、C特征点 f1、f2、f3检测频率（多个离散频率） zl、z2、z3内部复阻抗【具体实施方式】 第一实施例 下文中将参考图1至6描述根据本专利技术的第一实施例的电池状态检测装置。 图1示出根据本专利技术的实施例的电池状态检测装置的示意性构造。图2示意性地 示出在复平面上绘制二次电池在预定的频率范围中的内部复阻抗的曲线图。图3示意性地 示出要从图1中的电池状态检测装置的充电单元输出的二次充电电流的波形的实例。 电池状态检测装置安装在电动车辆上，并且连接于设置在电动车辆中的二次电池 的电极之间，以检测作为当前第1页1&nbs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电池状态检测装置，包括：阻抗检测单元，该阻抗检测单元检测所述二次电池中的对应于多个离散频率的多个内部阻抗；以及电池状态检测单元，该电池状态检测单元基于由所述阻抗检测单元检测的所述多个内部阻抗来检测所述二次电池的状态，其中，所述多个频率分配到多个局部频率范围中的至少两个以上，所述多个局部频率范围分别与曲线图中示出所述二次电池的多个组件的状态的多个局部曲线图相对应，在该曲线图中，所述二次电池在预定的频率范围内的内部复阻抗被绘制在复平面上。
【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：高桥信之，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。