二次电池的电压修正方法与装置、以及二次电池的残存容量估算方法与装置制造方法及图纸

技术编号:2633098 阅读:215 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种使电压测定系统不同的电池块之间的电池电压之测定精度得以提高的二次电池的电压修正装置。在电池ECU(101)内设置有:第1电压测定部(102-1)、第2电压测定部(102-2)、第3电压测定部(102-3)以及第4电压测定部(102-4),其用于测定不同的电压测定系统内设置的多个电池块的电压;代表电压算出部(105),其用于由第1~第4的电压测定部测定的电池电压算出代表电压;电压修正值算出部(107),其根据各代表电压算出电压修正值;以及修正值反映处理部(109),其将电压修正值与对应的各电压测定系统的电池块之测定电压相加。

【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对镍-氢(Ni-MH)电池等二次电池的电压进行测定、且根据该测定电压估算充电状态即残存容量(SOCState of Charge)的技术,其中所述二次电池搭载在电车(PEV)和混合动力车(HEV)等上而作为电机的动力源以及各种负载的驱动源。
技术介绍
在现有技术中,HEV检测出二次电池的电压、电流、温度等且通过运算而估算出二次电池的残存容量(以下简称SOC),然后进行SOC控制以便使车辆的燃料消耗效率达到最优。为了正确地进行SOC控制,有必要正确地估算进行充放电的二次电池的SOC。作为由电池电压估算SOC的以前的方法,以下的方法是为人所知的首先,在预定期间内采集多个电压V和充放电的电流I的成对数据并存储下来,然后采用回归分析的方法,由其成对数据求出1次的近似直线(电压V-电流I的近似直线),将V-I近似直线的V截距作为电池电压Voc(无负载电压)求出。另外,计算电流I的累计值∫I,并由温度T、电池电压Voc、电流累计值∫I的函数求出电池的极化电压Vp,从电池电压Voc减去极化电压Vp,便求出电池的电动势E。其次,参照事先准备的电动势-SOC特性,由求出的电动势估算SOC。另外,搭载在HEV等上的二次电池以电池组的形式构成,其中电池组组合了多个电池块,所述电池块由多个单电池或单元电池串联连接而成,为了掌控各电池块的SOC,通常对各电池块进行SOC的计算。因此,此时SOC的计算精度直接依赖于电池电压的测定精度。而电池电压的测定精度受到随机误差、偏移误差(offset error)、时效误差(aging error)等的影响。然而,上述现有技术的由电池电压估算SOC的方法存在以下的问题。电压随机误差虽然对电池块之间的SOC估算误差的影响较小,但电压偏移误差在对电压测定系统不同的电池块之间的电压进行测定时容易发生,为了确保例如数10mV或以下的电压偏移误差,如果使用高精度的电压传感器和电压检测电路系统,则导致成本升高,因此,目前的实际情况是,在廉价产品的开发中,不得不使用低成本且精度不太高的产品。故而存在的问题是导致电池块之间的SOC估算误差增大。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的问题而完成的,其目的在于提供一种使电压测定系统不同的电池块之间的电池电压之测定精度得以提高的二次电池的电压修正方法以及装置,并且由此提供一种即使当测定的电池电压含有偏移误差时,仍然能够高精度估算SOC的方法以及装置。为实现上述的目的,本专利技术的二次电池的电压修正方法是对电池系统内所测定的电池电压进行修正的方法,所述电池系统具有多个电压测定系统,且各电压测定系统内具有多个二次电池,其中所述修正方法包括由各电压测定系统内所测定的电池电压算出代表电压的工序;根据算出的各代表电压算出电压修正值的工序;根据电压修正值修正各电压测定系统中的二次电池之测定电压的工序。本专利技术的二次电池的电压修正方法优选的是,代表电压被作为各电压测定系统内所测定的电池电压的平均电压而算出,该电压修正方法包括算出与不同的电压测定系统之间的平均电压之差的工序,电压修正值根据平均电压差被算出以便使各电压测定系统中的平均电压相等。根据上述的方法,修正不同的电压测定系统之间例如电池块之间产生的电压偏移误差,藉此能够使电池电压的测定精度得以提高。另外,本专利技术的二次电池的电压修正方法优选的是,在去除各电压测定系统内判定为异常的电池测定电压之后,再算出代表电压。根据该方法,在去除判定为异常的电池测定电压之后再算出代表(平均)电压,藉此能够使电池电压的测定精度得到进一步的提高。另外,本专利技术的二次电池的电压修正方法优选的是,在去除来源于各电压测定系统内代表电压的偏差超过预定范围的测定电压之后,再算出代表电压。根据该方法,在去除来源于代表(平均)电压的偏差较大的测定电压之后再次算出代表(平均)电压,藉此能够使电池电压的测定精度得到进一步的提高。另外,本专利技术的二次电池的电压修正方法优选的是,在去除各电压测定系统内与其它电池的温度差大于预定值的电池测定电压之后,再算出代表电压。根据该方法,作为电池系统,例如在构成电池组的多个电池块中,配置于两端部的电池块与其它的电池块相比,容易产生温度差,从而导致容量差且引起电压差,因此,从代表(平均)电压的计算中将它们两端部的电池块的测定电压除去,藉此能够使电池电压的测定精度得到进一步的提高。另外,本专利技术的二次电池的电压修正方法优选的是,在去除源于判定为异常的电压测定电路系统的测定电压之后,再算出代表电压。根据该方法,因为不受异常的电路系统引起的偏移误差的影响,所以能够使电池电压的测定精度得到进一步的提高。另外,本专利技术的二次电池的电压修正方法优选的是,包含算出电压修正值在预定期间的平均值的工序。根据该方法,能够从电压修正值中排除电路误差以外的主要原因,从而能够使电池电压的测定精度得到进一步的提高。为了实现上述的目的,本专利技术的二次电池的残存容量的估算方法包含如下工序,即通过本专利技术的二次电池的电压修正方法而得到电池电压,并以此为基础而算出各二次电池的残存容量。根据该方法,将测定精度得以提高的电池电压用于SOC的估算,藉此使电池控制的可靠性得以提高。特别地,其所具有的优点例如包括可以减少电池块之间的SOC估算误差;可以提高SOC的估算精度;同时可以准确地把握均等充电时期。为了实现上述的目的,本专利技术的二次电池的电压修正装置是对电池系统内所测定的电池电压进行修正的装置,所述电池系统具有多个电压测定系统,且各电压测定系统内具有多个二次电池,其中所述电压修正装置包括电压测定部,其用于测定各电压测定系统内设置的多个二次电池的电压;代表电压算出部,其用于由电压测定部测定的电池电压算出代表电压;电压修正值算出部,其根据各代表电压而算出电压的修正值;以及修正值反映处理部,其根据电压修正值对各电压测定系统中的二次电池的测定电压进行修正。本专利技术的二次电池的电压修正装置优选的是,代表电压算出部将代表电压作为各电压测定系统内所测定的电池电压的平均电压而算出,该电压修正装置具有算出与不同的电压测定系统之间的平均电压之差的平均电压差算出部,电压修正值算出部根据平均电压差算出电压修正值以便使各电压测定系统中的平均电压相等。根据上述的构成,修正不同的电压测定系统之间例如电池块之间产生的电压偏移误差,藉此能够使电池电压的测定精度得以提高。另外,本专利技术的二次电池的电压修正装置优选的是,代表电压算出部在去除各电压测定系统内判定为异常的电池测定电压之后,再算出代表电压。根据该构成,在去除判定为异常的电池测定电压之后再算出代表(平均)电压,藉此能够使电池电压的测定精度得到进一步的提高。另外,本专利技术的二次电池的电压修正装置优选的是,代表电压算出部在去除来源于各电压测定系统内代表电压的偏差超过预定范围的测定电压之后,再算出代表电压。根据该构成,在去除来源于代表(平均)电压的偏差较大的测定电压之后再次算出代表(平均)电压,藉此能够使电池电压的测定精度得到进一步的提高。另外,本专利技术的二次电池的电压修正装置优选的是,代表电压算出部在去除各电压测定系统内与其它电池的温度差大于预定值的电池的测定电压之后,再算出代表电压。根据该构成,作为电池系统,例如在构成电池组的多个电池块中,配置于两端部的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种二次电池的电压修正方法,其是对电池系统内所测定的电池电压进行修正的方法,所述电池系统具有多个电压测定系统,且各电压测定系统内具有多个二次电池,其中所述电压修正方法包括:由各电压测定系统内所测定的电池电压算出代表电压的工序;根据算出的各代表电压算出电压修正值的工序;根据所述电压修正值修正各电压测定系统中的所述二次电池之测定电压的工序。

【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:村上雄才山边律人
申请(专利权)人:松下电动车辆能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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