电池管理系统、电池系统以及混合动力车辆控制系统技术方案

针对通电中的电池，适当地表示内部电阻的状态。电池管理系统(100)具备电池信息获取部(103)、电压运算部(104)、电流变动量运算部(109)和电阻校正量运算部(111)。电池信息获取部(103)获取通电中的蓄电池(101)的电压值(V)。电压运算部(104)通过与电池信息获取部(103)不同的方法，获取通电中的蓄电池(101)的电池电压预测值(Vmodel)。电流变动量运算部(109)运算蓄电池(101)的每单位时间的电流变动量(dI/dt)。电阻校正量运算部(111)基于电压值(V)和电池电压预测值(Vmodel)的比较结果以及电流变动量(dI/dt)，校正包括直流电阻分量(R0)和极化电阻分量(Rp)的表示蓄电池(101)的内部状态的等价电路模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池管理系统、电池系统以及混合动力车辆控制系统
本专利技术涉及一种二次电池的电池管理系统、电池系统以及混合动力车辆控制系统。
技术介绍
以锂离子二次电池为代表的二次电池需要在适宜的电压范围以及适宜的充电状态(以下称为SOC)范围内使用。其理由是因为如果在适宜的电压范围以及适宜的SOC范围之外使用二次电池，则有可能产生电池的性能劣化急剧推进等不佳状况。关于二次电池的SOC，将完全放电状态规定为SOC＝0％，将充满电状态规定为SOC＝100％，以这些状态为基准，通过在电池中输入输出的电荷量的比例来定义。SOC与从充放电结束起经过了足够的时间时的电池的开路电压(OCV)存在相关关系。因此，在进行二次电池的管理的电池管理装置中，一般基于电流、电压、温度等传感器测定结果以及上述SOC与OCV的相关关系来推测运算SOC。作为SOC的推测运算的方式，已知有被称为SOCi方式的方式以及被称为SOCv方式的方式。SOCi方式是对针对电池的从初始SOC起的输入输出电流进行累计而求出SOC的方式，SOCv方式是基于从电池的充放电结束起经过了足够的时间时的OCV测定结果来求出SOC的方式。在SOCi方式中，即使在电池的充放电过程中，也始终能够运算SOC，并且得到随着时间经过平滑地演进的SOC推测结果。但是，在电流测定值中包括电流传感器的偏置误差，如果对电流进行累计，则偏置误差也被累计，所以，存在累计期间越长、则SOC的推测运算结果越发散这样的缺点。另一方面，在SOCv方式中，虽然SOC的推测运算结果不会像SOCi方式那样发散，但在充放电过程中、紧接在充放电之后，无法测定电池的OCV，所以，存在无法直接运算SOC这样的问题。在SOCv方式中，为了消除上述问题点，需要根据在充放电过程中、紧接在充放电之后测定的电池的闭路电压(CCV)，通过某种方法来推测OCV。在电池的充放电电流小的情况下，即使视为CCV≒OCV来推测SOC，SOC推测误差也小。但是，在例如如HEV、PHEV、EV等中所使用的车载电池那样为充放电电流较大的电池的情况下，得不到CCV≒OCV，所以，SOC推测误差变大。因此，为了在充放电电流大的用途的二次电池中也能够基于CCV来准确地推测SOC，已知如下方法：使用与电池的状态相应的等价电路模型，根据CCV来推测OCV，通过SOCv方式来推测SOC。例如，在下述的专利文献1、2中，公开了如下技术：基于每隔规定的时间间隔测定出的电池的电压以及电流的测定值，逐次计算等价电路模型中的等价电路常数，推测SOC。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2011/155017号专利文献2：日本特开2014－178213号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题通电中的电池中的内部电阻一般包括与针对电流变化瞬间地响应的电池电压的直流电压分量对应的直流电阻分量以及与以指数函数方式响应的电池电压的极化电压分量对应的极化电阻分量。但是，在专利文献1、2所记载的等价电路常数的计算方法中，未适当地考虑每个这样的内部电阻分量对于电流变化的响应性的差异。因此，对于通电中的电池，无法根据电压以及电流的测定值适当地表示内部电阻的状态。解决技术问题的技术手段本专利技术的一个方式涉及一种电池管理系统，考虑包括直流电阻分量和极化电阻分量的多个电阻分量来计算二次电池的充电率或者容许电流、容许电力中的至少某一方，其中，所述电池管理系统具有：多个计算单元，其求出所述二次电池的电压值或者充电率；以及校正单元，其根据由所述多个计算单元求出的多个电压值或者充电率的比较结果以及所述二次电池的每小时的电流的变动量，变更所述直流电阻分量或者所述极化电阻分量中的至少某一方对所述充电率或者所述容许电流、所述容许电力的计算的贡献度。本专利技术的另一个方式涉及一种电池管理系统，具备：第1电压获取部，其获取通电中的二次电池的电压值来作为第1电压值；第2电压获取部，其通过与所述第1电压获取部不同的方法，获取通电中的所述二次电池的电压值来作为第2电压值；电流变动量运算部，其运算所述二次电池的每单位时间的电流变动量；以及电阻校正量运算部，其基于所述第1电压值和所述第2电压值的比较结果以及所述电流变动量，校正包括直流电阻分量和极化电阻分量的表示所述二次电池的内部状态的等价电路模型。本专利技术的另一个方式涉及一种电池管理系统，其具备：第1充电状态获取部，其获取通电中的二次电池的充电状态来作为第1充电状态；第2充电状态获取部，其通过与所述第1充电状态获取部不同的方法，获取通电中的所述二次电池的充电状态来作为第2充电状态；电流变动量运算部，其运算所述二次电池的每单位时间的电流变动量；以及电阻校正量运算部，其基于所述第1充电状态和所述第2充电状态的比较结果以及所述电流变动量，校正包括直流电阻分量和极化电阻分量的表示所述二次电池的内部状态的等价电路模型。本专利技术涉及一种电池系统，其具备：电池管理系统；二次电池，其由所述电池管理系统进行管理；以及充放电控制部，其基于由容许运算部运算出的容许电流或者容许电力，控制所述二次电池的充放电电流。本专利技术涉及一种混合动力车辆控制系统，其具备：隔着动力分割机构而设置的发动机以及马达；以及电池系统，所述混合动力车辆控制系统根据由所述充放电控制部实施的所述充放电电流的控制，控制所述发动机与所述马达的驱动力分配。专利技术效果根据本专利技术，能够针对通电中的电池，适当地表示内部电阻的状态。附图说明图1是示出本专利技术的电池系统的第1实施方式的图。图2是示出第1实施方式中的控制流程图的一个例子的图。图3是示出对蓄电池施加电流矩形波时的电池电压变动的一个例子的图。图4是示出蓄电池的等价电路模型的一个例子的图。图5是示出校正分配信息的一个例子的图。图6是示出校正分配信息的一个例子的图。图7是示出校正分配信息的一个例子的图。图8是示出由电池管理系统得到的电阻检测结果的一个例子的图。图9是示出本专利技术的电池系统的第2实施方式的图。图10是示出第2实施方式中的控制流程图的一个例子的图。图11是示出混合动力车辆控制系统的一个例子的图。具体实施方式下面，参照附图，说明用于实施本专利技术的方式。－第1实施方式－图1、2是说明本专利技术的电池管理系统的第1实施方式的图。本实施方式的电池系统例如搭载于HEV、PHEV那样的混合动力车辆。图1是示出本专利技术的第1实施方式的电池系统1的最小构成的框图。电池系统1具备电池管理系统100、蓄电池101以及充放电控制部102。蓄电池101是具备多个蓄电元件(例如，锂离子二次电池单元)的二次电池。电池管理系统100具备电池信息获取部103、电压运算部104、SOC运算部105、容许电力运算部106以及电池电阻劣化检测部107。电池电阻劣化检测部107具备背离度运算部108、电流变动量运算部109、电阻校正分配运算部110以及电阻校正量运算部111。电池信息获取部103基于从蓄电池101或者安装于其周边的电流传感器、电压传感器、温度传感器等输出的信号，获取电流I、电压V、温度T等测定信息。然后，将这些测定信息分别输出到电压运算部104、SOC运算部105、容许电力运算部106、背离度运算部108、电流变动量运算部109。电压运算部104基于从电池信息获取部103输出的电流I和温度T，运算(预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池管理系统，其将包括直流电阻分量和极化电阻分量的多个电阻分量加以考虑地计算二次电池的充电率或者容许电流、容许电力中的至少某一方，所述电池管理系统的特征在于，所述电池管理系统具有：多个计算单元，其求出所述二次电池的电压值或者充电率；以及校正单元，其根据由所述多个计算单元求出的多个电压值或者充电率的比较结果以及所述二次电池的每时间的电流的变动量，变更所述直流电阻分量或者所述极化电阻分量中的至少某一方对所述充电率或者所述容许电流、所述容许电力的计算的贡献度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.09 JP 2016-0458911.一种电池管理系统，其将包括直流电阻分量和极化电阻分量的多个电阻分量加以考虑地计算二次电池的充电率或者容许电流、容许电力中的至少某一方，所述电池管理系统的特征在于，所述电池管理系统具有：多个计算单元，其求出所述二次电池的电压值或者充电率；以及校正单元，其根据由所述多个计算单元求出的多个电压值或者充电率的比较结果以及所述二次电池的每时间的电流的变动量，变更所述直流电阻分量或者所述极化电阻分量中的至少某一方对所述充电率或者所述容许电流、所述容许电力的计算的贡献度。2.一种电池管理系统，其特征在于，具备：第1电压获取部，其获取通电中的二次电池的电压值来作为第1电压值；第2电压获取部，其通过与所述第1电压获取部不同的方法，获取通电中的所述二次电池的电压值来作为第2电压值；电流变动量运算部，其运算所述二次电池的每单位时间的电流变动量；以及电阻校正量运算部，其基于所述第1电压值和所述第2电压值的比较结果以及所述电流变动量，校正包括直流电阻分量和极化电阻分量的表示所述二次电池的内部状态的等价电路模型。3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述第1电压获取部获取通电中的所述二次电池的电压测定值来作为所述第1电压值，所述第2电压获取部通过基于所述等价电路模型的运算，获取所述第2电压值。4.根据权利要求3所述的电池管理系统，其特征在于，还具备求出所述第1电压值与所述第2电压值的背离度的背离度运算部，所述电阻校正量运算部基于由所述背离度运算部求出的所述背离度以及所述电流变动量，校正所述等价电路模型。5.一种电池管理系统，其特征在于，具备：第1充电状态获取部，其获取通电中的二次电池的充电状态来作为第1充电状态；第2充电状态获取部，其通过与所述第1充电状态获取部不同的方法，获取通电中的所述二次电池的充电状态来作为第2充电状态；电流变动量运算部，其运算所述二次电池的每单位时间的电流变动量；以及电阻校正量运算部，其基于所述第1充电状态和所述第2充电状态的比较结果以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：米元雅浩，坂部启，中尾亮平，大川圭一朗，小松大辉，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP