本发明专利技术的电池管理装置(102)算出表示可充放电电池的充电状态的充电状态SOC、充电劣化度SOHQ以及电阻劣化度SOHR，对算出的SOHR进行修正，按照与SOHR for MidDCR(修正后的SOHR)相应的修正系数来修正与中间电压MidVoltage相对应的中间电阻MidDCR，算出MidVoltage(存在于表示电池的当前充电状态下的放电电压的电压值与表示电池的最小充电状态下的放电电压的电压值之间的中间电压)，根据SOC及SOHQ来算出电池的剩余容量，根据中间电压及剩余容量来算出电池的可用能量。来算出电池的可用能量。来算出电池的可用能量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池管理装置、电池管理方法、电力储存系统
[0001]本专利技术涉及电池管理装置、电池管理方法以及电力储存系统。
技术介绍
[0002]近年来，出于全球变暖问题的观点，利用太阳光和风力等可再生能源进行发电并使用电力储存系统(Battery Energy Storage System：BESS)来谋求输出的稳定化的发电输电系统的利用正在扩大。此外，在汽车等移动交通系统中，也出于排放限制的观点而广泛使用有这样的电力储存系统。
[0003]以往的一般的电力储存系统是具备电池、冷却系统以及电池管理装置而构成，所述电池是将多个电池单元组合而成，所述冷却系统冷却电池来进行温度调节，所述电池管理装置进行电池的充放电控制而将系统维持在安全的状态。
[0004]在电动汽车或混合动力汽车等当中搭载的电力储存系统中，为了在将电池维持在安全的状态的同时谋求车辆控制的最佳化，须准确地求出充电状态(SOC)、劣化状态(SOH)、最大容许功率等电池状态。这些电池状态是根据传感器给出的电流、电压、温度等的测定值来求出。这样的电力储存系统中使用的电池状态之一有可用能量。可用能量表示电池内剩下的电能的总量，相当于电池在达到所容许的使用极限之前能够释放的电能。该可用能量例如用于电池变为完全放电(使用极限)状态为止的车辆的可行驶距离的算出等。
[0005]关于电池的可用能量的算出，已知有专利文献1记载的技术。专利文献1中揭示了以下方法：获取电池的初始可用能量，运算车辆在行驶当前累积行驶距离期间内消耗掉的电池的累积耗能，根据这些值来运算电池的剩余可用能量，而且运算当前累积行驶距离下的最终耗电量，从而算出车辆的可行驶距离。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：美国专利第9037327号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题
[0007]在专利文献1的方法中，在运算电池的累积耗能时，会出现电压传感器和电流传感器的误差的积累。因此，尤其是在车辆已行驶了长距离的情况下，将难以准确地推断电池的可用能量。解决问题的技术手段
[0008]本专利技术的电池管理装置对可充放电电池进行管理，具备：电池状态算出部，其算出所述电池的充电状态、容量劣化度以及电阻劣化度；中间电压算出部，其修正所算出的所述电阻劣化度，按照与修正后的所述电阻劣化度相应的修正系数来修正与所述中间电压相对应的所述电池的中间电阻，根据修正后的所述中间电阻来算出存在于所述电池的当前充电状态下的充放电电压与所述电池的最小充电状态或最大充电状态下的充放电电压之间的
中间电压；剩余容量算出部，其根据所述充电状态及所述容量劣化度来算出所述电池的剩余容量或可充电容量；以及可用能量算出部，其根据所述中间电压及所述剩余容量、或者所述中间电压及所述可充电容量来算出所述电池的可用能量或可充电能量。
[0009]本专利技术的电池管理方法是一种用于管理可充放电电池的方法，借助计算机来算出所述电池的充电状态、容量劣化度以及电阻劣化度，修正所算出的所述电阻劣化度，按照与修正后的所述电阻劣化度相应的修正系数来修正与所述中间电压相对应的所述电池的中间电阻，根据修正后的所述中间电阻来算出存在于所述电池的当前充电状态下的充放电电压与所述电池的最小充电状态或最大充电状态下的充放电电压之间的中间电压，根据算出的所述充电状态及所述容量劣化度来算出所述电池的剩余容量或可充电容量，根据所算出的所述中间电压及所述剩余容量或者所算出的所述中间电压及所述可充电容量来算出所述电池的可用能量或可充电能量。
[0010]本专利技术的电力储存系统具备电池管理装置、可充放电电池以及充放电装置，所述充放电装置根据由所述电池管理装置算出的所述电池的可用能量或可充电能量来进行所述电池的充放电。专利技术的效果
[0011]根据本专利技术，能够准确地推断电池的可用能量。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的一实施方式的电力储存系统的概略构成图。图2为可用能量的说明图。图3为本专利技术的一实施方式的可用能量的算出方法的概念图。图4为表示本专利技术的第1实施方式的可用能量算出处理相关的电池管理装置的功能块的图。图5为表示电池状态算出部的功能块的图。图6为表示电池模型中的电池单元的等效电路的例子的图。图7为表示本专利技术的第1实施方式的中间电压算出部的功能块的图。图8表示不同电池温度各自相关的h(反映到SOHR中的要素)的一例。图9为表示本专利技术的第2实施方式的可用能量算出处理相关的电池管理装置的功能块的图。图10为表示本专利技术的第2实施方式的中间电压算出部的功能块的图。图11为表示本专利技术的第3实施方式的可用能量算出处理相关的电池管理装置的功能块的图。图12为表示本专利技术的第3实施方式的中间电压算出部的功能块的图。
具体实施方式
[0013]下面，对本专利技术的实施方式进行说明。(第1实施方式)
[0014]图1为本专利技术的一实施方式的电力储存系统的概略构成图。图1所示的电力储存系统(BESS)1具备电池组101、电池管理装置102、电流传感器103、单元控制器104、电压传感器
105、温度传感器106以及继电器107。电力储存系统1经由变换器2连接于交流马达等负载3。电力储存系统1及变换器2经由未图示的通信线路连接于上位控制器4。
[0015]电池组101是以串并联方式连接能充放电的多个电池单元而构成。在对负载3作牵引运转时，从电池组101释放的直流电被变换器2转换为交流电而被供给至负载3。此外，在对负载3作再生运转时，从负载3输出的交流电被变换器2转换为直流电而被充入电池组101。通过这样的变换器2的动作来进行电池组101的充放电。变换器2的动作由上位控制器4控制。
[0016]电流传感器103检测流至电池组101的电流，并将其检测结果输出至电池管理装置102。单元控制器104检测电池组101的各电池单元的电压，并将其检测结果输出至电池管理装置102。电压传感器105检测电池组101的电压(总电压)，并将其检测结果输出至电池管理装置102。温度传感器106检测电池组101的温度，并将其检测结果输出至电池管理装置102。继电器107根据上位控制器4的控制来切换电力储存系统1与变换器2之间的连接状态。
[0017]电池管理装置102根据电流传感器103、单元控制器104、电压传感器105以及温度传感器106的各检测结果来进行电池组101的充放电控制。这时，电池管理装置102算出各个种类的电池状态作为表示电池组101的状态的指标。电池管理装置102所算出的电池状态例如包括充电状态(SOC)(具体而言，例如电池的充电率)、劣化状态(SOH)(具体而言，例如电池的劣化度)、最大容许功率、可用能量等。通过使用这些电池状态来进行电池组101的充放电控制，电池管理装置102能够安全地控制电池组101。结果，能够高效地控制搭载有电力储存系统1的上位系统(电动汽车、混合动力汽车等)。电池管理装置102与上位控制器4之间进行电池组101的充放电控制所需的信息通信。
[0018]再者，在本实施方式中，上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池管理装置，其管理可充放电电池，其特征在于，具备：电池状态算出部，其算出所述电池的充电状态、容量劣化度以及电阻劣化度；中间电压算出部，其修正算出的所述电阻劣化度，按照与修正后的所述电阻劣化度相应的修正系数来修正与所述中间电压相对应的所述电池的中间电阻，根据修正后的所述中间电阻来算出存在于所述电池的当前充电状态下的充放电电压与所述电池的最小充电状态或最大充电状态下的充放电电压之间的中间电压；剩余容量算出部，其根据所述充电状态及所述容量劣化度来算出所述电池的剩余容量或可充电容量；以及可用能量算出部，其根据所述中间电压及所述剩余容量、或者所述中间电压及所述可充电容量来算出所述电池的可用能量或可充电能量。2.根据权利要求1所述的电池管理装置，其特征在于，所述中间电压算出部根据与所述中间电压相对应的开路中间电压和流通规定的充放电电流时因修正后的中间电阻而产生的电池两端的电位差即中间降电压来算出所述中间电压。3.根据权利要求1所述的电池管理装置，其特征在于，修正后的所述电阻劣化度依存于所述电池的内部电阻的劣化度和所述电池的极化电阻的劣化度两者。4.根据权利要求3所述的电池管理装置，其特征在于，所述中间电压算出部将依存于所述电池的内部电阻的劣化机制和所述电池的极化电阻的劣化机制两者的要素反映到算出的所述电阻劣化度中，由此来修正该算出的电阻劣化度。5.根据权利要求3所述的电池管理装置，其特征在于，算出的所述电阻劣化度为所述电池的内部电阻的劣化度即内部电阻劣化度和所述电池的极化电阻的劣化度即极化电阻劣化度，所述中间电压算出部根据算出的所述内部电阻劣化度、内部电阻劣化度的权重、算出的所述极化电阻劣化度以及极化电阻劣化度的权重来算出修正后的所述电阻劣化度。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池管理装置，其特征在于，所述中间电压是对所述中间电压乘以所述剩余容量或所述可充电容量得到的值与充放电曲线的积分值一致的电压，所述充放电曲线表示从所述当前充电状态起到所述最小充电状态或所述最大充电状态为止的所述充放电电压的变化，所述可用能量算出部对所述中间电压乘以所述剩余容量或所述可充电容量，由此来算出所述可用能量或所述可充电能量。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池管理装置，其特征在于，所述中间电压算出部具有针对所述电池的充电状态与温度的每一组合设定有电压值的第1表格和针对所述电池的充电状态与温度的每一组合设定有...
【专利技术属性】
技术研发人员：范妮马特，中尾亮平，坂部启，佐佐木宽文，
申请(专利权)人：日本汽车能源株式会社，
类型：发明
国别省市：
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