本发明专利技术提供蓄电池装置、蓄电池的电池状态评价装置及方法。所述蓄电池装置包括：蓄电池；端电压测量部，用于测量蓄电池的端电压；电流测量部，用于测量流过蓄电池的电流；多维特性模型，按照劣化度准备多个所测量的端电压、电流与电池状态的关系模型；劣化度估计部，对蓄电池当前的劣化度进行估计；相应模型选择部，根据劣化度估计部所求出的劣化度，从多维特性模型中选择相应的模型；以及电池状态估计部，使用由相应模型选择部所选择的模型来估计当前的电池状态。根据本发明专利技术，不仅对新品电池，而且对经过某一定使用时间的、已经劣化的铅蓄电池使用能够正确估计当前的电池状态的方法和正确地求出的电池状态信息来实现长寿命化和低成本化的铅蓄电池。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如在风力发电系统中通过正确掌握在风力发电的变动抑制中使用 的蓄电池的电池状态(S0C:Sate of Charge)，来使电池寿命增加并使包括蓄电池的系统的 成本降低的技术。
技术介绍
全球变暖对全人类来说是重大的问题。各国为了放缓减缓、阻止地球变暖而正在 推进节能和不排放二氧化碳的新能源利用等。在日本为了减排二氧化碳，国家也确定了新能源导入目标，发放补助金等进行着 太阳能和风力等新能源发电的导入。风力发电和太阳能发电具有使用自然能源、不排放二氧化碳(CO2)这样的优点，但 依赖风、依赖天气，因此发电输出不稳定，可能对电力系统产生恶劣影响，导致电力质量降 低。为了防止这样的对电力系统产生的恶劣影响，在导入风力发电和太阳能发电时要求同 时导入蓄电池系统。下面详细说明该情况，首先例如基于风力发电的发电输出根据风况激烈变动。若 将其直接流入电力系统，则对电力系统的电力质量产生恶劣影响。因此，使用了铅蓄电池等 蓄电池系统输出配合风力发电输出状况的蓄电系统输出，作为结果，能够在电力系统中对 发电输出和蓄电系统输出进行合成，流出平稳的系统输出，避免对电力质量产生恶劣影响。因此，要求要使用的用于抑制风力发电输出变动的铅蓄电池与风力发电设备具有 同等程度的长寿命化和低成本化。关于这一点，铅蓄电池能够通过恪守适当的使用条件来 延长寿命。然而，为了恪守适当的使用条件，使蓄电池的寿命增加，作为该电池当前的电池状 态需要正确掌握剩余容量。若能够正确掌握电池状态，则能够使铅蓄电池的寿命增加，并且 能够降低成本(减少缓和风力输出变动所需的铅蓄电池个数)。作为用于正确掌握铅蓄电池的电池状态的方法已知有专利文献1。在该方法中，预先求出搭载在车辆中的蓄电池的电池状态与端电压(端子电压)、 电流的关系式，根据端电压、电流来判断无空转时的电池状态。在专利文献2中公开有以下方法在检测蓄电池的电池状态时，电池状态分为高 区域和低区域，在前一区域的情况下，根据放电电压与放电电流的关系来求出电池状态，在 后一区域的情况下根据充电电压与充电电流的关系来求出电池状态，根据上述这样的情况 来切换判断方法，提高估计精度。并且，在专利文献3中公开有根据一定时间的平均电压与电流的关系检测电池状 态的方法。这些现有方式均是预先生成蓄电池的电池状态、端电压以及电流的关系模型，根 据当前的端电压测量值和电流测量值来估计蓄电池当前的电池状态的方法。专利文献1 日本特开2005-1491号公报专利文献2 日本特开2004486642号公报专利文献3 日本特开2006-343230号公报非专利文献1 电气学会论文B，1 卷8号，2008年)“使用了阶跃电流的铅蓄电 池模拟建模方法”
技术实现思路
以往，要正确估计蓄电池的电池状态考虑有以下方法，预先生成蓄电池的电池状 态、端电压以及电流的关系模型，根据当前的端电压测量值和电流测量值来估计蓄电池当 前的电池状态。在现有方法中，也能够生成蓄电池的电池状态的关系模型，但那是蓄电池为新品 时的模型(单体)。蓄电池经过老化(劣化)，(电池总容量自身)和电池状态特性发生极 大变化(降低)，但现有方法并未考虑这一点。作为其理由，劣化度不是仅由时间确定的，而 是根据电池的使用条件而变化，因此，这是以往不易求出劣化度的一个很大的原因。本专利技术的课题在于实现不仅对新品电池，即使对经过某一定使用时间的、已经劣 化的铅蓄电池，也能够使用可以正确估计当前电池状态的方法和正确求出的电池状态信息 来实现其长寿命化和低成本化的蓄电池装置、蓄电池的电池状态评价装置以及蓄电池的电 池状态评价方法。本专利技术的蓄电池装置包括蓄电池；端电压测量部，用于测量蓄电池的端电压；电 流测量部，用于测量流过蓄电池的电流；多维特性模型，按照劣化度准备多个所测量的端电 压、电流以及电池状态的关系模型；劣化度估计部，用于估计蓄电池当前的劣化度；相应模 型选择部，根据劣化度估计部所求出的劣化度，从多维特性模型中选择相应的模型；以及电 池状态估计部，使用从相应模型选择部所选择的模型来估计当前的电池状态。另外，本专利技术的蓄电池装置包括蓄电池；端电压测量部，用于测量蓄电池的端电 压；电流测量部，用于测量流过蓄电池的电流；第一过程测量部，用于测量自蓄电池初始使 用时的过程；第一多维特性模型，按照劣化度准备多个充电时的端电压、电流与电池状态的 关系模型；第一选择单元，按照第一过程测量部的输出从第一多维特性模型中选择特性模 型；第一估计部，根据由第一选择单元选择出的特性模型来估计电池状态；第二过程测量 部，用于测量自均衡充电时的过程；第二多维特性模型，按照劣化度准备多个放电时的端电 压、电流与电池状态的关系模型；第二选择单元，按照第二过程测量部的输出从第二多维特 性模型中选择特性模型；第二估计部，根据由第二选择单元选择出的特性模型来估计电池 状态；第三估计部，根据电流累积来估计电池状态；权重确定单元，根据由第二过程测量 部求出的均衡充电时的过程，确定对第一估计部、第二估计部以及第三估计部的输出分别 施加的权重；以及确定单元，按照考虑了由权重确定单元求出的权重的第一估计部、第二估 计部以及第三估计部的输出来最终确定电池状态。本专利技术的蓄电池的性能评价装置包括端电压测量部，用于测量蓄电池的端电压； 电流测量部，用于测量流过蓄电池的电流；多维特性模型，按照劣化度准备多个测量出的端 电压、电流与电池状态的关系模型；劣化度估计部，用于估计蓄电池当前的劣化度；相应模 型选择部，根据劣化度估计部所求出的劣化度，从多维特性模型中选择相应的模型；以及电池状态估计部，使用由相应模型选择部所选择的模型来估计当前的电池状态。另外，本专利技术的蓄电池的性能评价装置包括端电压测量部，用于测量蓄电池的端 电压；电流测量部，用于测量流过蓄电池的电流；第一过程测量部，用于测量自蓄电池初始 使用时的过程；第一多维特性模型，按照劣化度准备多个充电时的端电压、电流与电池状态 的关系模型；第一选择单元，按照第一过程测量部的输出从第一多维特性模型中选择特性 模型；第一估计部，根据由第一选择单元所选择的特性模型来估计电池状态；第二过程测 量部，用于测量自均衡充电时的过程；第二多维特性模型，按照劣化度准备多个放电时的端 电压、电流与电池状态的关系模型；第二选择单元，按照第二过程测量部的输出从第二多维 特性模型中选择特性模型；第二估计部，根据由第二选择单元所选择的特性模型来估计电 池状态；第三估计部，根据电流累积来估计电池状态；权重确定单元，根据由第二过程测量 部求出的均衡充电时的过程，确定对第一估计部、第二估计部以及第三估计部的输出分别 施加的权重；确定单元，根据考虑了在权重确定单元中所求出的权重的第一估计部、第二估 计部以及第三估计部的输出来最终确定电池状态。另外，本专利技术的蓄电池的电池状态评价方法按照上述蓄电池的劣化度准备多个表 示蓄电池的端电压、电流以及电池状态的关系的模型，估计上述蓄电池当前的劣化度，选择 与所估计的劣化度对应的上述蓄电池的端电压、电流以及电池状态的关系模型，使用所选 择的模型来估计当前的电池状态。另外，本专利技术的蓄电池的电池状态评价方法对蓄电池的充电时和放电时分别准备 多个表示端电压、电流以及电池状态的关本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种蓄电池装置，其特征在于，包括：蓄电池；端电压测量部，用于测量该蓄电池的端电压；电流测量部，用于测量流过上述蓄电池的电流；多维特性模型，按照劣化度准备多个测量出的端电压和电流与电池状态的关系模型；劣化度估计部，对上述蓄电池当前的劣化度进行估计；相应模型选择部，根据上述劣化度估计部所求出的劣化度，从上述多维特性模型中选择相应的模型；以及电池状态估计部，使用由上述相应模型选择部选择出的模型来估计当前的电池状态。
【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：安部圭子，小林康弘，渡边雅浩，高林久显，广濑义和，
申请(专利权)人：新神户电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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