二次电池状态检测装置以及二次电池状态检测方法制造方法及图纸

[课题]与二次电池的状态无关地正确地检测该二次电池的充电率。[解决手段]检测二次电池(14)的状态的二次电池状态检测装置(1)具有：测定单元(电压传感器(11))，其测定或估计二次电池的开路电压；求出单元(控制部(10))，其将由测定单元测定或估计的开路电压代入到表示开路电压与充电率之间的关系的相关式中，由此求出充电率；计算单元(控制部(10))，其基于二次电池的内部电阻，计算充电率；以及校正单元(控制部(10))，其在由求出单元求出的充电率与由计算单元计算出的充电率的值不同的情况下，对求出单元的相关式进行校正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池状态检测装置以及二次电池状态检测方法
本专利技术涉及二次电池状态检测装置以及二次电池状态检测方法。
技术介绍
专利文献1中公开有如下技术：电动汽车用铅蓄电池的剩余容量计根据基于在满充电完成时以及行驶中的临时停止时执行的内部电阻的测定而定义、计算出的内部电阻率，取得各测定时刻的放电率，利用电流累计法来校正二次电池的剩余容量的计算值，其中，所述电动汽车用铅蓄电池的剩余容量计由被线缆连接的计测部、显示电路以及显示LED部的各单元构成，计测部具有模拟电路部和数字电路部，模拟电路部具有内部电阻检测单元，该内部电阻检测单元由基于电阻器的强制放电电路以及用于检测强制放电时的电压降低和电流变化的微分电路构成。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平8-19103号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1公开的技术中，在充电率100％～30％的范围内，充电率相对于内部电阻率的变化而急剧地变化，因此，在充电率100％～30％的范围内需要以电流累计法为主体，充电率100％～30％的范围的估计存在问题。此外，二次电池中的内部电阻与放电率(充电率)之间的关系或经年劣化容量在从新产品开始逐渐发生经时劣化的过程中发生变化，根据劣化模式(负极活性物质的固化、正极格子的腐蚀、正极活性物质的软化等)的不同，变化率也不同。此外，安装时的二次电池不限于新产品，在安装时刻已经发生劣化的情况下，由于不清楚在那之前的经年劣化量，因此，存在无法正确地估计剩余容量的问题。而且，在专利文献1公开的技术中，根据二次电池的内部状态、环境条件等的不同会大幅变动。例如，液式的铅蓄电池由于水和硫酸的比重差会导致在充电中浓硫酸积存在下方而形成硫酸的浓度梯级(分层化)，但是，根据该分层化程度的不同，端子间电压及充电接受能力会有变化。此外，根据二次电池的容量、液量、重量、容积等状态量以及二次电池周围的环境温度等的不同，端子间电压也会有变化。在运用二次电池的过程中，这些主要原因中的一个或多个组合起来会大幅影响端子间电压。因此，在专利文献1公开的技术存在如下问题：由于前述的变动的主要原因的影响而导致无法正确地检测充电状态，从而无法正确地检测充电率。此外，还存在这样的问题：为了正确地求出二次电池的充电率(SOC)，需要尽可能正确地测定或估计与二次电池的充电状态对应的端子间电压。本专利技术目的在于提供能够与二次电池的状态无关地正确地检测该二次电池的充电率的二次电池检测装置以及二次电池状态检测方法。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术是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：测定单元，其测定或估计所述二次电池的开路电压OCV(OpenCircuitVoltage)；求出单元，其将由所述测定单元测定或估计的所述开路电压代入到表示所述开路电压与充电率之间的相关性的相关式中，由此求出充电率；计算单元，其基于所述二次电池的内部电阻，计算充电率；以及校正单元，其在由所述求出单元求出的充电率与由所述计算单元计算出的充电率的值不同的情况下，对所述求出单元的所述相关式进行校正。根据这种结构，能够与二次电池的状态无关地正确地检测该二次电池的充电率。此外，本专利技术的特征在于，具有：学习单元，其使所述二次电池放电，且根据放电时的电压和电流，学习所述二次电池的等效电路的元件值；和计测单元，其对所述二次电池进行充电，且根据充电时的电压和电流，计测所述二次电池的电阻值，所述计算单元基于由所述学习单元学习到的元件值与由所述计测单元计测出的内部电阻之比，计算所述充电率。根据这种结构，能够基于这些电阻值之比，与二次电池的状态无关地正确地求出充电率。此外，本专利技术的特征在于，所述计算单元针对规定的函数进行基于所述二次电池的温度的校正，由此计算所述充电率，其中所述规定的函数包含由所述学习单元学习到的元件值与由所述计测单元计测出的内部电阻之比。根据这种结构，即使在二次电池的温度发生了变化的情况下，也能够正确地求出充电率。此外，本专利技术的特征在于，所述计测单元将从充电时的电压减去开路电压、分层化电压和极化电压而得到的过电压值除以电流值得到的值作为所述二次电池的电阻值。根据这种结构，能够在考虑到分层化和极化的影响的情况下求出充电率。此外，本专利技术的特征在于，在所述二次电池被搭载于所述车辆后的初次处理的情况下、在充电电流小于上次处理时的情况下、或者在从上次处理之后经过了规定的期间以上的期间的情况下，所述校正单元执行校正处理。根据这种结构，在适当的时机执行校正处理，由此能够与二次电池的状态变化对应地求出正确的充电率。此外，本专利技术是用于检测二次电池的状态的二次电池状态检测方法，其特征在于，该二次电池状态检测方法具有：测定步骤，在该测定步骤中，测定或估计所述二次电池的开路电压；求出步骤，在该求出步骤中，将在所述测定步骤中测定或估计的所述开路电压代入到表示所述开路电压与充电率之间的相关性的相关式中，由此求出充电率；计算步骤，在该计算步骤中，基于所述二次电池的内部电阻，计算充电率；以及校正步骤，在该校正步骤中，在所述求出步骤中求出的充电率与在所述计算步骤中计算出的充电率的值不同的情况下，对所述求出步骤的所述相关式进行校正。根据这种方法，能够与二次电池的状态无关地正确地检测该二次电池的充电率。专利技术的效果根据本专利技术，可提供能够与二次电池的状态无关地正确地检测该二次电池的充电率的二次电池检测装置以及二次电池状态检测方法。附图说明图1是示出本专利技术的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的控制部的详细的结构例的框图。图3是示出二次电池的等效电路的一例的图。图4是对根据公式(3)得到的SOC与通过实测得到的SOC进行比较的图。图5是对在图1所示的实施方式中执行的处理的一例进行说明的流程图。图6是对图5的步骤S18的“条件C设定处理”的详细的处理的一例进行说明的流程图。图7是对图5的步骤S20的“SOC计算处理”的详细的处理的一例进行说明的流程图。图8是对图5的步骤S21的“SOC校正/计算处理”的详细的处理的一例进行说明的流程图。具体实施方式接下来，对本专利技术的实施方式进行说明。(A)本专利技术的实施方式的结构的说明图1是示出具有本专利技术的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。在该附图中，二次电池状态检测装置1以控制部10、电压传感器11、电流传感器12、温度传感器13和放电电路15为主要的构成要素来检测二次电池14的状态。在此，控制部10参照来自电压传感器11、电流传感器12和温度传感器13的输出来检测二次电池14的状态。电压传感器11检测二次电池14的端子电压而通知给控制部10。电流传感器12检测流过二次电池14的电流而通知给控制部10。温度传感器13检测二次电池14本身或周围的环境温度而通知给控制部10。放电电路15由例如串联连接的半导体开关、电阻元件等构成，通过由控制部10对半导体开关进行接通/断开控制而使二次电池14间歇地放电。二次电池14由例如铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池等构成，由交流发电机16进行充电，驱动起动马达18使发动机起动而对负载供给电力。交流发电机16由发动机17驱动而产生交流电，再由整流电路转换成直流电，对二次电池14进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池状态检测装置，其检测二次电池的状态，其特征在于，该二次电池状态检测装置具有：测定单元，其测定或估计所述二次电池的开路电压；求出单元，其将由所述测定单元测定或估计的所述开路电压代入到表示所述开路电压与充电率之间的相关性的相关式中，由此求出充电率；计算单元，其基于所述二次电池的内部电阻，计算充电率；以及校正单元，其在由所述求出单元求出的充电率与由所述计算单元计算出的充电率的值不同的情况下，对所述求出单元的所述相关式进行校正。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.05 JP 2014-2474791.一种二次电池状态检测装置，其检测二次电池的状态，其特征在于，该二次电池状态检测装置具有：测定单元，其测定或估计所述二次电池的开路电压；求出单元，其将由所述测定单元测定或估计的所述开路电压代入到表示所述开路电压与充电率之间的相关性的相关式中，由此求出充电率；计算单元，其基于所述二次电池的内部电阻，计算充电率；以及校正单元，其在由所述求出单元求出的充电率与由所述计算单元计算出的充电率的值不同的情况下，对所述求出单元的所述相关式进行校正。2.根据权利要求1所述的二次电池状态检测装置，其特征在于，所述二次电池状态检测装置具有：学习单元，其使所述二次电池放电，且根据放电时的电压和电流，学习所述二次电池的等效电路的元件值；和计测单元，其对所述二次电池进行充电，且根据充电时的电压和电流，计测所述二次电池的电阻值，所述计算单元基于由所述学习单元学习到的元件值与由所述计测单元计测出的内部电阻之比，计算所述充电率。3.根据权利要求2所述的二次电池状态检测装置，其特征在于，所述计算单元针对规定的函数进行基于所述二次电池的温度的校正，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高岛直也，岩根典靖，
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