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评估蓄电池充电状态的方法、充电状态评估装置、电池组

摘要

本发明涉及评估蓄电池充电状态的方法、充电状态评估装置、电池组。一种评估蓄电池的充电状态的方法包括:预先计算值,假设Eemf为所述蓄电池的电动势,而T为所述蓄电池的温度;以及至少基于所述充电状态的值对其设置为变量的的值、所述蓄电池的温度测量值以及所述蓄电池的电流测量值,来计算所述充电状态。

著录项

  • 公开/公告号CN103454590A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-12-18

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 索尼公司;

    申请/专利号CN201310187661.5

  • 发明设计人 堀田慎;

    申请日2013-05-20

  • 分类号G01R31/36(20060101);

  • 代理机构11240 北京康信知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人余刚;吴孟秋

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2024-02-19 21:44:33

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-02-13

    专利权的转移 IPC(主分类):G01R31/36 登记生效日:20180125 变更前: 变更后: 申请日:20130520

    专利申请权、专利权的转移

  • 2017-09-22

    授权

    授权

  • 2015-01-21

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01R31/36 申请日:20130520

    实质审查的生效

  • 2013-12-18

    公开

    公开

说明书

技术领域

本公开涉及评估蓄电池的充电状态的方法、充电状态评估装置、包含 该充电状态评估装置的电池组,电子设备以及电动车辆。

背景技术

考虑使用者的便利性,需频繁地评估和显示蓄电池中的充电状态 (SOC)。在大多数的蓄电池中,从蓄电池的端子电压的测量结果中的约3 至5个阶段显示充电状态。此外,例如锂离子蓄电池的蓄电池常用于电子 设备中,例如个人电脑,并因此还通过电流积分计算充电状态。

一般地,可以通过准确地测量蓄电池的开路电压(开路电压或打开端 电压:OCV)来评估充电状态。例如,日本未审查专利申请公开第11-204149 号公开了锂电池剩余容量的测量方法,基于锂电池的端电压和电流的相应 的采样数据根据锂电池的电极中的锂扩散浓度的梯度,校正电流对锂电池 电动势的相依性,基于校正结果计算锂电池的开路电压,并基于所述开路 电压测量锂电池的剩余容量。

发明内容

然而,在日本未审查专利申请公开第11-204149号所公开的技术中, 需要计算联立微分方程或对数和指数。因此,问题在于,导致了运算电路 的负担以及运算电路成本的增加,并且不能维持以恒定的电流充电和放 电。

因此,期望提供一种评估蓄电池的充电状态的方法以及能使计算量小 且消除运算电路的负担并维持以恒定的电流充电和放电且以高精度评估 充电状态而不用测量蓄电池的开路电压的充电状态评估装置,以及提供包 含所述充电状态评估装置的电池组、电子设备、电动车辆。

根据本公开的实施方式,提供了评估蓄电池的充电状态的方法。该方 法包括:预先计算值,假设Eemf为蓄电池的电动势而T为蓄 电池的温度;并至少基于的值、蓄电池的温度测量值以及蓄 电池的电流测量值,计算充电状态,对于所述的值,将充电 状态的值设置为变量。

根据本公开的另一个实施方式,提供了计算蓄电池的充电状态的充电 状态评估装置。该充电状态评估装置包括:存储单元,存储值,假设Eemf为蓄电池的电动势而T为蓄电池的温度;温度测量装置,测 量蓄电池的温度;电流测量装置,测量蓄电池的电流;以及运算装置,至 少基于值、蓄电池的温度测量值以及蓄电池的电流测量值计 算充电状态,对于所述的值,将充电状态的值设置为变量。

根据本公开的另一个实施方式,提供了一种电池组,包括:蓄电池; 以及电池状态评估装置,计算蓄电池的充电状态。该电池组被配置包括根 据本公开的上述实施方式的所述充电状态评估装置。

仍根据本公开的另一个实施方式,提供了一种电子设备,该设备包括: 蓄电池;以及计算蓄电池的充电状态的充电状态评估装置。该电子设备被 配置包括根据本公开的上述实施方式的所述充电状态评估装置。

仍根据本公开的另一个实施方式,提供了一种电动车辆,该电动车辆 包括:蓄电池;以及计算蓄电池的充电状态的充电状态评估装置。该电动 车辆评估装置被配置包括根据本公开的上述实施方式的所述充电状态评 估装置。

根据本公开的实施方式,在评估蓄电池的充电状态的方法、充电状态 评估装置、电池组、电子设备或电动车辆中,预先计算值并 至少基于充电状态(SOC)的值设置为变量的值、蓄电池的 温度测量值,以及蓄电池的电流测量值,计算充电状态。因此,使计算量 较小,消除了运算电路的负担,并可维持以恒定的电流充电和放电。进一 步地,不同于相关领域通过测量蓄电池的开路电压评估充电状态的技术, 直接从蓄电池的测量温度改变来评估充电状态而不用测量蓄电池的开路 电压。因此,蓄电池没必要几个小时保持不用,甚至在蓄电池在完全放电 和完全充电之前被频繁地充电和放电时,充电状态的计算仍很少出现错 误。

附图说明

图1示出了根据第一实施方式,包含计算蓄电池的充电状态的充电状 态评估装置的电路图的电池组和电子设备的概念图;

图2A和图2B分别示出了根据第一实施方式的电池组的概念图和根 据第三实施方式的混合车辆(hybrid vehicle)的配置的示图;

图3A、图3B和图3C分别示意性地示出了蓄电池的电动势Eemf的温 度微分值的示图,示意性地示出了充电状态的值与电动势Eemf的关系的示图,以及示意性地示出了随着时间的推移,电流积分误差的变 化状态的示图;

图4A、图4B、图4C、图4D和图4E示出了AD转换的量化误差的 示图;

图5示出了根据第三实施方式的蓄电池的的测量装置的 概念图;以及

图6A、图6B和图6C分别示意性地示出了在其长度方向上,蓄电池 的温度分布的示图,示意性地示出了在该长度方向上,蓄电池的开路电压 的分布的示图,以及示意性地示出了充电状态对的依赖性的 示图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图描述本公开的实施方式,但是本公开不局限于 所述实施方式且所述实施方式中的不同数字和物质仅仅是示例性的。采用 以下顺序,进行描述。

1.根据本公开实施方式的评估蓄电池的充电状态的方法、充电状态评 估装置、电池组、电子设备以及电动车辆的一般描述。

2.第一实施方式(根据本公开实施方式的评估蓄电池的充电状态的方 法、充电状态评估装置、电池组以及电子设备)。

3.第二实施方式(根据本公开实施方式的电动车辆)。

4.第三实施方式(具有第一和第二配置的蓄电池的评估充电状态的方 法等)以及其他。

根据本公开实施方式的评估蓄电池的充电状态的方法、充电状态评估 装置、电池组、电子设备以及电动车辆的其他一般描述。

根据本公开实施方式的评估蓄电池的充电状态的方法、充电状态评估 装置、电池组、电子设备以及电动车辆有时统称为“根据本公开实施方式 的评估蓄电池的充电状态的方法等”。根据本公开实施方式的充电状态评 估装置、根据本公开实施方式的电池组中的充电状态评估装置、根据本公 开实施方式的电子设备中的充电状态评估装置,以及根据本公开实施方式 的电动车辆中的充电状态评估装置有时统称为“根据本公开实施方式的充 电状态评估装置等”。

在根据本公开实施方式的评估蓄电池的充电状态的方法中,不仅基于 充电状态的值被设置为变量的值、蓄电池的温度测量值以及 蓄电池的电流测量值,还基于蓄电池的内部电阻值,来计算充电状态。进 一步地,“请求对象”或“校正对象”为充电状态评估装置,且更具体地, 为包含在充电状态评估装置中的运算装置。其同样也适用于下面的描述。

根据本公开的优选实施方式的评估蓄电池的充电状态的方法等可基 于t0时刻的充电状态,计算t1时刻的充电状态且从t0时刻至t1时刻的蓄电 池的电流测量值可校正t0时刻的充电状态,从而使得基于t0时刻至t1时刻 的蓄电池的温度测量值的实际测量的温度增量ΔTreal与从t0时刻至t1时刻 的蓄电池的计算的温度增量ΔTcalc之间的差的绝对值ΔTdiff(=|ΔTreal-ΔTcalc|) 在绝对值ΔTdiff超过第一预定值时,变为第二预定值(其中,第二预定值 <第一预定值),从t0时刻至t1时刻的蓄电池的计算的温度增量ΔTcalc至少 基于充电状态的值被设置为变量的的值、蓄电池的温度测量 值以及蓄电池的电流测量值来计算。

在根据本公开的优选实施方式的评估蓄电池的充电状态的方法等中, 当蓄电池的温度变化等于或小于温度测量装置的温度测量限制且蓄电池 的开路电压的变化等于或小于电压测量装置的电压测量限制时,可通过电 压测量装置测量蓄电池的开路电压,可通过温度测量装置测量蓄电池的温 度,并可基于所述开路电压测量结果和所述温度测量结果,来计算 的值。为了方便起见,将该配置称为“具有第一配置的评估蓄电池的充电 状态的方法等”。

此外,在根据本公开的优选实施方式的评估蓄电池的充电状态的方法 等中,所述蓄电池可包括锂离子蓄电池。其中在不发生锂离子扩散反应的 状态中,可通过电压测量装置测量蓄电池的开路电压,可通过温度测量装 置测量蓄电池的温度,并可基于所述开路电压测量结果和所述温度测量结 果,计算的值。为了方便起见,将该配置称为“具有第二配置的 评估蓄电池的充电状态的方法等”。在该配置中,其中不发生锂离子扩散 反应的状态可为其中的蓄电池的温度变化等于或小于温度测量装置的温 度测量限制且蓄电池的开路电压的变化等于或小于电压测量装置的电压 测量限制的状态。

此外,在具有第一或第二配置的评估蓄电池的充电状态的方法等中, 优选使用具有1×10-6伏的电压测量限制的电压测量装置和具有1×10-2℃ 的温度测量限制的温度测量装置,但是本公开的实施方式不局限于此。有 关电压测量装置的电压测量限制的要求和有关温度测量装置的温度测量 限制的要求均基于值为10-4至10-3的量级。

在具有第一或第二配置的评估蓄电池的充电状态的方法等(有时称为 “测量蓄电池的的方法”)中,当蓄电池的温度变化等于或小于 温度测量装置的温度测量限制且蓄电池的开路电压的变化等于或小于电 压测量装置的电压测量限制时或当不发生锂离子的扩散反应时,测量蓄电 池的开路电压和温度。即,以高精度测量蓄电池的开路电压。因此,可以 以高精度计算由于可以高精度计算因此可以高 精度获得值。当蓄电池的温度变化等于或小于温度测量装置 的温度测量限制且蓄电池的开路电压的变化等于或小于电压测量装置的 电压测量限制时或当不发生锂离子的扩散反应时,满足“Eemf=VOC”。因 此,可基于所述开路电压测量结果和所述温度测量结果,来计算的值。此外,的值可存储在包含在充电状态评估装置中的存储 单元中。如上所述,为充电状态(SOC)的值被设置为变量的 值。

根据本公开的实施方式的蓄电池的示例包括锂离子蓄电池、镁离子蓄 电池、铝离子蓄电池、铅蓄电池、镍-镉蓄电池、镍-氢蓄电池,但是本公 开的实施方式不局限于此。可根据所必要的特性,适当地选择所要使用的 蓄电池的种类。蓄电池的配置或结构可以是现有的配置或结构。蓄电池的 形状可为圆筒状或角形形状。其电池组本身的配置或结构可以是现有的配 置或结构。所述电池组可被配置为使得多个蓄电池组(其中,多个蓄电池 彼此串联连接)彼此并联连接。所述电池组可被配置为使得多个蓄电池组 (其中,多个蓄电池彼此并联连接)彼此串联连接。所使用的温度测量装 置和电流测量装置可以是现有的温度测量装置和现有的电流测量装置。运 算装置可包括,例如,CPU和存储器。在具有第一或第二配置的评估蓄电 池的充电状态的方法等中,控制蓄电池的温度的温度控制单元例如可包括 加热或冷却蓄电池的Peltier元件以及控制Peltier元件运行的温度控制单元 (温度控制电路)。

根据本公开的实施方式的电池组可通常地连接至功率消耗装置。可利 用配线连接至所述功率消耗装置。例如,可使用被称为电磁感应方法或磁 场共振方法的无线电力传输方法(无线电力传输电路)。功率消耗装置的 示例包括电子设备,例如个人电脑,电视接收机,各种显示装置,便携式 电话,PDA(个人数字助理),电子书籍,电子纸如电子报纸,数字静态 照相机或摄影机,可携式摄像机或音乐播放器,电力工具(electric power  tool)如电钻,照明设备如室内灯,电存储单元或家庭能源服务器(家用 电存储装置),医疗设备以及玩具,但是本公开的实施方式不限制于此。 此外,根据本公开的实施方式,该功率消耗装置可被示例为电子装置。电 动车辆的示例包括电动汽车、电动摩托车、电动助力自行车、高尔夫球车、 电动手推车,以及Segway(注册商标)。根据本公开的实施方式的所述电 池组不仅适用于驱动电动车辆的电力驱动力转换装置(具体地,例如,电 力发动机),而且还适用于驱动飞机或轮船的电力驱动力转换装置(具体 地,例如,电力发动机)。

利用现有的蓄电池充电装置对所述电池组进行充电。通常将所述蓄电 池充电装置连接至电源。电源的示例包括商用电源、发电装置、电网、智 能电网(新一代电网)。发电装置的示例包括太阳能电池或燃料电池、风 力发电设备、微型液压发电设备,以及地热发电设备,但是本公开的实施 方式不限制于此。可提供一个发电装置或可提供多个发电装置。可通过电 线,将所述发电装置连接至所述蓄电池充电装置。例如,可使用被称为电 磁感应方法或磁场共振方法的无线电力传输方法(无线电力传输电路)。 根据本公开的实施方式的充电状态评估装置可嵌入在所述蓄电池充电装 置中。

充电状态评估装置可通过通信方法连接至蓄电池。在这种情况下,通 信方法的示例包括含互联网通信网络的普通的电话线或普通的光纤线, ZigBee,LAN,RC232,USB,含IrDA的红外线,蓝牙(注册商标)(其 为无线LAN协议中的其中一个),HomeRF,以及其组合,但是本公开的 实施方式不局限于此。可将个人电脑实施为充电状态评估装置的一部分。 可进一步提供包括显示装置的便携式终端,且充电状态评估装置和该便携 式终端可被配置为通过通信方法连接。在该配置中,甚至在远处也可以确 认充电状态评估装置的运行状态。在本文中,便携式终端的示例包括便携 式电话、PDA,以及笔记本型个人电脑,但是本公开的实施方式不局限于 此。

第一实施方式

本公开的第一实施方式涉及评估蓄电池的充电状态的方法、充电状态 评估装置、电池组以及电子设备。图1示出了根据第一实施方式的包含计 算蓄电池的充电状态的充电状态评估装置的电路图的电池组和电子设备 的概念图;在该实施方式中,具体地,蓄电池包括,例如,具有现有配置 或结构的锂离子蓄电池。

根据第一实施方式的评估蓄电池的充电状态的方法包括:预先计算 的值,假设Eemf为蓄电池的电动势而T为蓄电池的温度;并 且不仅至少基于充电状态的值被设置为变量的的值、蓄电池 的温度测量值以及蓄电池的电流测量值,而且在该第一实施方式中,还根 据该蓄电池的内部电阻值,来计算充电状态。

蓄电池的发热量Q可由下面的表达式(1)表示,假设I(在充电时 刻被设置成正值且在放电时刻被设置成负值)为蓄电池的电流值,T为蓄 电池的温度,Eemf为蓄电池的电动势,且RSOC为蓄电池的直流内部电阻 值。由于蓄电池的直流内部电阻值依赖于SOC,所以将直流内部电阻值表 示为RSOC。如上所述,为充电状态(SOC)的值被设置为变量 的值。充电状态(SOC)的值和与充电状态(SOC)的值对应的RSOC值被 列表并存储在下面所述的存储装置51中。此外,充电状态(SOC)的值 和与充电状态(SOC)的值对应的RSOC值被列表和存储在下面所述的内部 电阻值存储装置52中。

Q=-I·T·{Eemf/T}+I2·RSOC---(1)

假设C为蓄电池的热容量,h为蓄电池的等效传热系数,S为蓄电池 的总表面积,而Ta为外围温度,可通过下面的表达式(2)表示从t0时刻 至t1(=t0+Δt)时刻的温度增量ΔT(t0,t1)。

ΔT(t0,t1)

=(1/C)·[-I(t)·T(t)·{Eemf(t)/T}

+I2(t)·RSOC(t)-h·S·{T(t)-Ta}]dt---(2)

表达式(2)和下面将描述的表达式(3)和(4)被表示为不定积分, 但是实际上为定积分。在表达式(2)和(4)中,执行从t0时刻至t1(=t0+ Δt)时刻的积分。在表达式(3)中,执行从t0时刻至t(其中t≤t1)时刻的积 分。

在本文中,当可准确地获得t0时刻的SOC的SOCt-0值时,通过分别 从存储单元51和内部电阻值存储装置52中读取的值和在SOCt-0处的RSOC值,并将实际测量的值用作电流I(t)和温度T(t),来计算温 度增量ΔT(t0,t1)。此外,可通过表达式(3)计算t时刻的SOC(t),假 设CC为蓄电池的可存储容量。表达式(3)仅是通过电流积分计算充电状 态。

SOC(t)=SOCt-0+(1/CC)∫I(t)dt     (3)

当在t0时刻通过电流积分得到的充电状态的评估值包含误差时,从t0时刻至t1(=t0+Δt)时刻的温度增量ΔT′(t0,t1)通过下面的表达式(4)来计算, 且因此不同于实际的温度增量ΔT(t0,t1)。此外,和RSOC′(t)为基 于包含误差的充电状态的评估值而获得的蓄电池的电动势Eemf的温度微 分值和蓄电池的直流内部电阻值。在下文中,蓄电池的电动势Eemf的温度 微分值有时称为“温度微分值”。

ΔT(t0,t1)

=(1/C)·[-I(t)·T(t)·{Eemf(t)/T}

+I2(t)·RSOC(t)-h·S·{T(t)-Ta}]dt---(4)

例如,通过将0%至100%的值用作t0时刻的SOCt-0并将作为最接近 实际测量温度增量Treal的值而获得的值(其基于从t0时刻至t1时刻的蓄电 池的温度测量值)设置给(校正或替换)t0时刻的SOCt-0来计算t1时刻的 温度增量ΔT(t0,t1),可以去除或减少通过电流积分所累积的SOC误差。

在实际中,可通过设计以下方案来减少计算量,例如,在电流积分中, 在假设的最大误差范围内执行计算或利用从初始的温度增加计算误差所 评估的SOC值,再次计算温度的增加。在一些情况中,的值或 RSOC的值对应于多个SOC的值。但是,在这些情况中,更加现实地,利 用最接近于由电流积分而获得的SOC的值。图3A示意性地示出了温度微 分值在图3A中,水平轴表示SOC的值。图3A示出了温度 微分值对应于多个SOC的值的情况。

一般地,如图3B所示,当SOC的值在0%至20%的范围内和80%至 100%的范围内时,电动势Eemf相对于SOC的变化率大。因此,甚至在电 动势Eemf的评估中存在轻微的误差时,SOC的评估误差较小。相应地,根 据第一实施方式的评估蓄电池的充电状态的方法可适用于SOC值被假定 在20%至80%范围内的情况。由于在该范围内,SOC对内部电阻值R的 依赖性一般较小,所以蓄电池的直流内部电阻值R常常视为恒定值,且因 此减少了计算量。即,可基于充电状态的值被设置为变量的值、蓄电池的温度测量值以及蓄电池的电流测量值,来计算充电状态。

可不规则地进行充电状态的评估和以预期的时间间隔(此时电流积分 误差超过允许值)进行充电状态的评估。即,如图3C所示,可将上述的 电流积分误差超过允许值的Δt设置成预期的时间间隔,并通过将比当前时 间早Δt的时刻设置为t0时刻来进行计算。

通过以这种方式从蓄电池的温度变化直接地评估充电状态,不必评估 电动势且仅仅执行四则运算。因此,由于减少了计算量,所以可以减少运 算电路的负担。此外,根据第一实施方式的蓄电池的直流内部电阻值还可 适用于其中的电压相对于充电状态的变化量较小的蓄电池。

如图1中的电路图所示,根据第一实施方式的计算蓄电池充电状态的 充电状态评估装置10包括:存储单元(微分值存储单元)51,存储的值,对于Eemf被假定为蓄电池61的电动势而T被假定为 蓄电池61的温度;温度测量装置(温度测量电路)21,测量蓄电池61的 温度;电流测量装置(电流测量电路)31,测量蓄电池61的电流;以及 运算装置50,至少基于充电状态(SOC)的值设置为变量的的值、蓄电池61的温度测量值以及蓄电池61的电流测量值计算充电状态。

根据第一实施方式的电子设备70为包括蓄电池61和计算蓄电池61 的充电状态的充电状态评估装置的电子设备。充电状态评估装置被配置包 括根据本公开第一实施方式的充电状态评估装置10。此外,所述电子设备 70可被配置包括根据所述第一实施方式的电池组60。可将个人电脑示例 为电子设备70。可将中央运算处理单元等示例为包含在电子设备70中的 电子元件(功率消耗装置)。在图1中,充电状态评估装置10被虚线包围 且所述电子设备被单点划线包围。

充电状态评估装置10被配置可获得关于蓄电池61的电压、电流和温 度的信息。具体地,例如,充电状态评估装置10被配置包括一个其上安 装有LSI或存储器的印刷线路板。充电状态评估装置10和蓄电池61可被 容纳一起在壳体中形成电池组60。充电状态评估装置10包括温度测量装 置21、温度存储器22、电流测量装置31、电流存储器32、电流积分单元 33、电压测量装置(电压测量电路)41、运算装置50,以及存储单元(微 分值存储单元)51。运算装置50包括内部电阻值存储装置52、温度计算 单元53、温度确定单元54、SOC计算单元55以及SOC存储器56。充电 状态评估装置10进一步包括计时器(clock)11、计数器12以及安全控制 单元13,以便执行整个控制。

在每个蓄电池61中,如下面第三实施方式中所详细描述的,蓄电池 61的电动势Eemf和蓄电池61的电动势Eemf的温度微分值[充电状态(SOC) 的值被设置成变量的值]被预先测量、列表并被存储在微分值 存储单元51中。蓄电池61的直流内部电阻值RSOC(对于所述直流内部电 阻值RSOC,充电状态(SOC)的值被设置成变量)被预先测量、列表,并 被存储在内部电阻值存储装置52中。每个蓄电池61的等效传热系数h也 被推导并存储在内部电阻值存储装置52中。推导蓄电池的等效传热系数h 的方法的示例包括,通过实验的充电和放电执行温度测量的方法以及通过 热流体分析(例如,利用市售的热流体分析程序例如ANSYS CFD、 CD-adapco STAR-CCM+、Autodesk Simulation CFD、FLOW-3D分析)执 行计算的方法。

根据第一实施方式的电池组包括蓄电池61和根据第一实施方式的计 算蓄电池61的充电状态的充电状态评估装置10。如图2A的概念图所示, 电池组60具有这样的配置,其中,三个蓄电池组彼此并联连接,在所述 三个蓄电池组中,七个具有3.7伏额定电压(充电电压4.2伏且放电截止 电压2.5伏)和2000mAh额定容量的蓄电池61彼此串联连接。即,整个 电池组的电压被额定为25.9伏且整个电池组的额定容量为6000mAh。将 热电偶(未示出)安装在每个蓄电池61上。当将用于安全的场效应晶体 管(FET)(未示出)安装在每个串联连接的蓄电池组上时,在发生异常时 场效应晶体管进入OFF状态,从而使得串联连接的蓄电池组中没有电流 流过。在其中的蓄电池组(其中的多个蓄电池61彼此串联连接)彼此并 联连接的配置中,电压测量装置41的数量由蓄电池61的数量决定。然而, 电流测量装置31的数量由蓄电池组的数量规定。另一方面,在其中的蓄 电池组(其中的多个蓄电池61彼此并联连接)彼此串联连接的配置中, 电流测量装置31的数量由蓄电池61的数量决定。但是,电压测量装置41 的数量由蓄电池组的数量规定。

电压测量装置41的电压测量范围为,例如,0伏至5伏范围内。当 AD转换位的数量被设置成12时,分辨率为1.2毫伏。电流测量装置31 的电流测量范围为,例如,-12安培至+12安培范围内。当AD转换位的 数量被设置成14时,分辨率为1.46毫安培。温度测量装置21的温度测量 范围为,例如,0℃至60℃范围内。当AD转换位的数量被设置成12 时,分辨率为0.015℃。

以下将描述AD转换的量化误差。图4A和图4B示出了给定测量值 的真实值和量化值之间的关系的示图。标度表示当测量值进行AD转换时 的最小单位,即,量子。因此,量化值必定是量子的整数倍。在AD转换 中,如图4A中所示,当真实值为任何正值时,将等于或小于该真实值并 为量子的整数倍的值中最接近该真实值的值设置成量化值。因此,如图所 示,出现了量化误差。图4B示出了其中的真实值与量子的整数倍相同的 情况。在该情况中,量化误差为0。因此,当真实值为任何正值时,量化 误差的预期值为量子的一半。当测量值为负值时,如图4C所示,通过将 量子加到等于或小于真实值并为量子的整数倍的值中的最接近该真实值 的值而获得的值设置成量化值。图4D示出了其中的真实值与量子的整数 倍相同的情况。在该情况中,量化误差为最大值。然而,当量子的整数倍 发生更加轻微的偏差时,如图4E所示,量化值发生变化。因此,当真实 值为任何负值时,量化误差的预期值为量子的一半。然而,其方向与真实 值为正的时的方向相反。

当对蓄电池61的电流测量值进行积分时,除量化误差外,会由于计 算的执行而累积误差。由于电流测量值为正值或负值,所以在积分期间, 仅通过相同的量重复充电和放电,使量化误差互相抵消。然而,在本文中, 假设为恒定的充电或恒定的放电(其为最不利的状态),在电流测量值积 分时的量化误差被视为是叠加的。

如上所述,电流测量值的量子为1.46毫安培。因此,平均的量化误 差为0.73毫安培。假设最坏的情况,即,假设在每个电流测量处,发生 0.73毫安培的误差。当电流测量时间的间隔被设置成2秒且容许的SOC 误差被设置成±3%(±60mAh,由于蓄电池61的额定容量为2000mAh) 时,在80次的电流测量中会发生对应于58.4mAh的偏差。因此,需要每 160秒对充电状态(SOC)进行校正。

在充电状态评估装置10中,计数器12随着计时器11的每一次发生 进行增加。当计数器12的计数值在预定值内时,每一次计时,充电状态 评估装置10测量蓄电池61的电压、电流以及温度。然后,安全控制单元 13对每个值进行确定。当任何一个值不在期望的范围内时,确定在蓄电池 61中发生了异常,场效应晶体管(未示出)进入OFF状态,因此在串联 连接的蓄电池组中没有电流流过。此时,例如,电压的期望的范围等于或 大于2.5伏且等于或小于4.2伏,电流的期望的范围等于或大于-10安培 且等于或小于+10安培,且温度的期望的范围等于或大于10℃且等于或 小于50℃。

当所述值在期望的范围内时,电流积分单元33执行电流测量值的电 流积分且将测得的电流测量值(当前测得的电流测量值)添加并存储在电 流存储器32中。SOC计算单元55根据电流积分单元33的电流积分值和 为存储在SOC存储器56中的SOC值的SOCmemory来计算当前SOC的值。 在这里,将计时器发生的间隔(tclock)设置成2秒且将计数值的预定值(计 数)设置成80。

基于t0时刻的充电状态以及从t0时刻至t1时刻的蓄电池的电流测量 值,计算t1时刻的充电状态。具体地,当计数器12的计数值达到预定值, 即,80时,该时刻的蓄电池61的温度测量值被添加并存储在温度存储器 22中。温度计算单元53从温度存储器22中读取之前的温度,即,在计时 80次之前所测量的温度。温度计算单元53根据等同表达式(2)和(3) 的离散表达式(5)和(6)来计算温度增量ΔTcalc。此时,温度计算单元 53读取存储在SOC存储器56中的SOCmemory值,将该值代入SOC(j)[其中 j=1],从电流存储器32中读取与80次计时相对应的数据,并根据微分值 存储单元51和内部电阻值存储装置52执行计算。后缀“j”表示从1至计 数值的预定值(计数)的正整数。Ij和Tj分别表示当经过时间t0至(tclock×j) 的时间时,蓄电池61的电流测量值和温度测量值。此外,RSOC(j)以及SOC(j)分别为当经过时间t0至(tclock×j)的时间时的温度微分 值蓄电池61的直流内部电阻值以及SOC值。SOC(j)可从 表达式(6)获得,且所获得的SOC(j)值中的的值和RSOC(j) 的值可从所述微分值存储单元51和所述内部电阻值存储装置52中读出。 此外,“∑”表示执行从“j=1”至“j=计数(=80)”的求和处理。

ΔTcalc=(tclock/C)·Σ[-Ij·Tj·{Eemf(j)/T}

+I2j·RSOC(j)-h·S·{Tj=Ta}---(5)

SOC(j+1)=SOC(j)+(1/CC)·tclock·Ij    (6)

对t0时刻的充电状态进行校正,从而使得基于从t0时刻至t1时刻的蓄 电池的温度测量值的实际测量的温度增量ΔTreal与从t0时刻至t1时刻的蓄 电池的计算的温度增量ΔTcalc之间的差值的绝对值ΔTdiff(=|ΔTreal-ΔTcalc|) 在绝对值ΔTdiff超过第一预定值时变成第二预定值(其中,第二预定值< 第一预定值),至少基于充电状态的值被设置为变量的的值、 蓄电池的温度测量值以及蓄电池的电流测量值,来计算从t0时刻至t1时刻 的蓄电池的计算的温度增量ΔTcalc

具体地,温度确定单元54从温度存储器22顺序读取之前的和当前的 温度测量值,计算实际测量的温度增量ΔTreal,并将实际测量的温度增量 ΔTreal与由温度计算单元53通过表达式(5)和(6)计算的温度增量ΔTcalc进行比较。当实际测量的温度增量ΔTreal和计算的温度增量ΔTcalc之间差值 的绝对值ΔTdiff(=|ΔTreal-ΔTcalc|)等于或小于所述第一预定值(在该实施 方式中,例如,第一预定值被设置成0.05℃)时,SOC计算单元55根据 电流积分单元33的电流积分值和存储在SOC存储器56中的SOC的 SOCmemory值来计算当前的SOC值并将计算的值作为SOCmemory记录在SOC 存储器56中。具体地,SOC计算单元55将SOC(80)的值(其中,在 表达式(6)中设置“j=80”)作为新的SOCmemory记录在SOC存储器56 中。此时,电流积分单元33将电流积分值重置成0。因此,可以消除通过 电流积分而在充电状态的计算中出现的误差。

另一方面,当ΔTdiff值超过第一预定值时,温度确定单元54指示温度 计算单元53进行重新计算。当为存储在SOC存储器56中的SOC的 SOCmemory值的(1+k)倍的SOC值(SOCcalc-A)被设定为SOC(j)[其中j=1] 时且当为存储在SOC存储器56中的SOC的SOCmemory值的(1-k)倍的 SOC值(SOCcalc-B)被设定为SOC(j)[其中j=1]时,温度计算单元53通过 表达式(5)和(6)重新计算已计算的温度增量ΔTcalc。在这里,设置“k=0.01”, 但是本公开的实施方式不局限于该值。然后,温度确定单元54将通过温 度计算单元53计算的两个计算的温度增量ΔTcalc与实际测量的温度增量 ΔTreal进行比较。在这里,当ΔTdiff等于或小于所述第一预定值时,将为相 关的计算的温度增量ΔTcalc的基础的SOC值(SOCcalc-A或SOCcalc-B)视为 t0时刻的SOCt-0(即,对t0时刻的充电状态进行校正)。对于两个测量的温 度增量ΔTcalc而言,当ΔTdiff等于或小于所述第一预定值时,可以将能够获 得较小的ΔTdiff值的SOCcalc-A或SOCcalc-B视为t0时刻的SOCt-0(即,对t0时刻的充电状态进行校正)。此外,对于两个测量的温度增量ΔTcalc而言, 当ΔTdiff大于所述第一预定值时,可以2k、3k、4k等重复上述的计算。当 前SOC的值可以基于以该方式获得的被视为t0时刻的SOCt-0的SOC值来 计算,且该值作为新的SOCmemory被存储在SOC存储器56中。具体地, 将SOC(80)值(其中在表达式(6)中设置“j=80”)作为新的SOCmemory记录在SOC存储器56中。此时,电流积分单元33将所述电流积分值重 置成0。因此,可消除通过电流积分而在充电状态的计算中出现的误差。

此后,删除存储在电流存储器32中的与80次计时相对应的之前的电 流值。此外,删除存储在温度存储器22中的两个温度数据之间的旧的温 度数据。将与最大的80次计时相对应的电流值存储在电流存储器32中, 而两个温度数据被规律地存储在温度存储器22中。此外,SOC存储器56 的内容每80次计时被更新。

使用者的SOC显示基于每次计时的SOC计算单元55的值而执行或 基于每80次计数的SOC存储器56的值而执行。

通过对每个蓄电池61上执行该处理,可以以高精度评估电池组60 的全部蓄电池61的SOC。当用于计算的电路中的增加是不可取的时,可 通过移动计时而对每个蓄电池61上执行该处理。即,提供与每个蓄电池 61相对应的计数器12,通过,例如,两个计时器,将第一个蓄电池的向 上计数时间和第二个蓄电池的向上计数时间分隔开。此时,在电流存储器 32、温度存储器22、SOC存储器56以及电流积分单元33中,需要其中 存储有全部的蓄电池的值的存储区域。

如上所述,在根据第一实施方式的评估蓄电池的充电状态的方法、充 电状态评估装置、电池组以及电子设备中,预先计算值,并 至少基于充电状态的值被设置为变量的的值、蓄电池的温度 测量值以及蓄电池的电流测量值,来计算充电状态。即,不同于相关领域 通过测量蓄电池的开路电压评估充电状态的技术,根据蓄电池的测量的温 度变化,直接地评估充电状态。因此,蓄电池没必要在几个小时下保持不 用,并且甚至在蓄电池在完全放电或完全充电之前被频繁地充电和放电时 在充电状态的计算中仍很少发生误差。在第一实施方式中,可在很难计算 蓄电池的电动势的驱动时间下,可以评估充电状态。此外,甚至在其中的 电动势对充电状态的变化较小的蓄电池中,也可以可靠地评估充电状态。 还可以获得相对容易地执行计算的优势。由于进行了与电流积分的结合, 所以可正常地为用户显示充电状态的评估值。

第二实施方式

本发明的第二实施方式涉及电动车辆,且更具体地,涉及电动汽车。 图2B示出了根据第二实施方式的混合动力车辆(hybrid vehicle)的配置 的示图。

根据第二实施方式的所述电动车辆为包括如第一实施所述的蓄电池 61和计算蓄电池61的充电状态的充电状态评估装置10的电动车辆。具体 地,该电动车辆包括根据第一实施方式的电池组60。

根据第二实施方式的电动车辆是将由发电装置102(由发动机101驱 动)产生的电力用作一部分或将电力暂时累积在电池组60中并使用来自 电池组60的电力的汽车,且其由电力驱动力转换装置103驱动。电动车 辆包括,例如,车辆控制装置100、多个传感器104、充电端口105、驱动 轮106以及车轮107。

根据第二实施方式的电动车辆利用电力驱动力转换装置103作为电源 进行驱动。该电力驱动力转换装置103包括,例如,驱动马达。例如,电 力驱动力转换装置103由电池组60的电力操作且电力驱动力转换装置103 的旋转力被转移至驱动轮106。交流马达和直流马达中的任何一个可适用 作电力驱动力转换装置103。不同的传感器104通过车辆控制装置100控 制发动机的旋转数或控制节流阀(未示出)的打开程度(节流打开程度)。 不同的传感器104包括速度传感器、加速度传感器以及发动机旋转数传感 器。发动机101的旋转力可被转移至发电装置102,且因此发电装置102 中由旋转力形成的电力累积在电池组60中。

当电动车辆通过制动机构(未示出)进行减速时,减速时的阻力作为 旋转力添加至电力驱动力转换装置103且电力驱动力转换装置103中由旋 转力形成的再生电力累积在电池组60中。此外,电池组60可利用作为输 入端口的充电端口105从太阳能电池110接收电力并从商用电源接收的电 力,从而累积电力。可选择地,累积在电池组60中的电力可利用作为输 出端口的充电端口105供应至外部。

尽管未示出,但是提供了信息处理装置,其基于来自电池组60的信 息执行信息的处理。具体地,该信息处理装置显示基于如在第一实施方式 中所述的评估蓄电池的充电状态的方法而获得的蓄电池61的充电状态。

已经描述了一种串联式混合动力车辆,所述车辆利用由发动机101驱 动的发电装置102所形成的电力以及暂时地累积在电池组60中的电力, 通过电力驱动力转换装置103驱动。然而,可配置适当地转换和利用三个 系统的并联式混合动力车辆,其中该车辆仅由发动机101驱动(利用发动 机101和电力驱动力转换装置103的输出中的任一个作为仅由发动机101 驱动的驱动源),仅由电力驱动力转换装置103驱动,以及由发动机101 和电力驱动力转换装置103两者驱动。此外,可配置仅由驱动马达驱动而 不利用发动机的车辆。

第三实施方式

本发明的第三实施方式涉及具有第一和第二配置的评估蓄电池的充 电状态的方法。在这里,蓄电池的为与蓄电池的吉布斯能量 变化中的熵变成比例的状态量且是表示蓄电池的化学目标状态的基本特 征。

在根据第三实施方式的测量蓄电池的的方法中,当蓄电 池的温度变化等于或小于温度测量装置的温度测量限制时且当蓄电池的 开路电压的变化等于或小于电压测量装置的电压测量限制(具有第一配置 的评估蓄电池的充电状态的方法等)或者不发生锂离子的扩散反应(具有 第二配置的评估蓄电池的充电状态的方法等),通过电压测量装置测量蓄 电池的开路电压VOC,通过温度测量装置测量蓄电池的温度T,并基于开 路电压的测量结果和温度的测量结果,计算蓄电池的开路电压Voc的微分 系数对于该洗漱,蓄电池的温度T被设置为变量。基于以该 方式获得的计算第一实施方式中的值。

如图5中的概念图所示,根据第三实施方式的蓄电池的装置210为包括蓄电池或锂离子蓄电池的蓄电池测量装置且 包括:测量蓄电池的开路电压VOC的电压测量装置(电压测量电路)241; 测量蓄电池的温度的温度测量装置(温度测量电路)231;控制蓄电池的 温度的温度控制单元;计算蓄电池的开路电压VOC的微分系数(对于该系数,蓄电池的温度T被设置为变量)的运算装置221;以及测 量蓄电池的充电或放电电流的电流测量装置(电流测量电路)242。

当温度控制单元认为蓄电池的温度变化等于或小于温度测量装置231 的温度测量限制时且蓄电池的开路电压的变化等于或小于电压测量装置 241的电压测量限制[蓄电池的测量装置被配置为执行具有第 一配置的评估蓄电池的充电状态的方法等]或通过温度控制单元,不发生 锂离子扩散反应[蓄电池的测量装置被配置为执行具有第二配 置的评估蓄电池的充电状态的方法等]时,通过电压测量装置241测量蓄 电池的开路电压VOC,通过温度测量装置231测量蓄电池的温度T,并通 过运算装置221,基于开路电压的测量结果和温度的测量结果计算 基于以该方式获得的能够计算的值。

具体地,装置210包括电压测量装置(电压测量电路)241、 电流测量装置(电流测量电路)242、温度测量装置(温度测量电路)231、 温度控制单元251、252A、252B以及运算装置221。在这里,具体地,温 度测量装置231包括与蓄电池61的外表面接触并测量蓄电池61的温度的 温度测量装置232。温度测量装置231与温度测量装置232彼此通过配线 233连接。蓄电池61包含在使蓄电池61与外环境绝热的容器261A和261B 中。容器261A和261B被分成两部分,以便容纳和取出蓄电池61。温度 测量装置232安装在容器261A和261B上。温度控制单元包括被设置在 容器261A和261B的上面和下面部分的Peltier元件252A和252B以及通 过Peltier元件252A和252B和电线253A和253B连接的温度控制单元(温 度控制电路)251。电压测量装置241和电流测量装置242通过配线243A 和243B连接至设置在容器261A和261B的上面和下面部分的接触端子部 分262A和262B。接触端子部分262A和262B与蓄电池61的正极和负极 接触。运算装置221包括,CPU、存储各种程序和数据的存储器222,以 及存储电压测量值和温度测量值的电压/温度存储器223。

将电压测量限制为1×10-6伏的电压测量装置用作电压测量装置241。 将温度测量限制为1×10-2℃的温度测量装置用作温度测量装置231。在第 三个实施方式中,计算与蓄电池61的充电状态相关的

在蓄电池61的的测量中,例如,首先使蓄电池61完全 充电。具体地,将18650型(为圆柱型电池)用作蓄电池61。在完全充电 状态中,放电容量为,例如,2000mAh。

设置所述温度控制单元,从而使得蓄电池61的温度变成,例如,10℃。 在该情况中,实际上,如图6A所示,在蓄电池61的长度方向上形成温度 分布。在圆柱型电池的情况中,电极缠绕在内部。如图6B所示,蓄电池 61的开路电压VOC变为与温度分布的平均值相对应的值。正常状态下的温 度分布可利用,例如,市售的热流体分析程序,例如ANSYS CFD、 CD-adapco STAR-CCM+、Autodesk Simulation CFD、FLOW-3D,容易地 计算出。因此,关于Peltier元件252A和252B的设定温度,蓄电池61的 平均温度的计算相对容易。

当蓄电池61的温度变化等于或小于温度测量装置231的温度测量限 制(等于或小于0.01℃)且蓄电池61的开路电压的变化等于或小于电压 测量装置241的电压测量限制(1微伏)时,通过电压测量装置241测量 开路电压VOC且通过温度测量装置231测量蓄电池61的温度T。可选择 地,当不发生锂离子的扩散反应时,通过电压测量装置241测量开路电压 VOC且通过温度测量装置231测量蓄电池61的温度T。达到此状态所用的 时间为约24小时至48小时,尽管时间取决于蓄电池61的规格。随后, 设置温度控制单元,从而使得蓄电池61的温度变为,例如,15℃。然后, 当蓄电池61的温度变化等于或小于温度测量装置231的温度测量限制(等 于或小于0.01℃)且蓄电池61的开路电压的变化等于或小于电压测量装 置241的电压测量限制(1微伏)时,通过电压测量装置241测量开路电 压VOC且通过温度测量装置231测量蓄电池61的温度T。此外,达到此 状态所用的时间为约10分钟至30分钟,尽管该时间取决于蓄电池61的 规格。随后,设置温度控制单元,从而使得蓄电池61的温度为,例如, 20℃、25℃、30℃、35℃和40℃,且同样地,测量蓄电池61的开路 电压VOC和温度T。在运算装置221的控制下,蓄电池61的开路电压VOC和温度T的测量结果被存储在电压/温度存储器223中。

基于以该方式获得的蓄电池的开路电压VOC和温度T,运算装置221 根据最小二乘法,计算下面的回归线:

VOC=k1×T+k0

所获得的系数k1为蓄电池的开路电压VOC的微分系数(对于该 系数,该蓄电池的温度T被设置为变量)并具有从约10-3至约10-4(volt/C) 的值。回归线的确定系数为0.99以上(例如,0.9998)。开路电压VOC的 值在100微伏至10毫伏的范围内。

由于获得了高的确定系数,所以可缩短测量时间。因此,例如,将10℃ 和40℃用作两个测量点并可将两个点的斜率设为在 相对温度的变化较大的情况下或为了某种目的允许降低准确 性的情况下,例如,即使在利用20℃和25℃两个测量点时,也不存在 问题。

其次,从容器261A和261B中取出蓄电池61并利用放电装置(未示 出)执行给定量的放电。在这里,例如,放出与10%的放电容量相对应的 电流量(200mAh)。即使在放电后,锂离子的扩散反应继续进行。将蓄电 池61在室内保留24小时至48小时。在不发生锂离子扩散反应的状态后, 将蓄电池61容纳在容器261A和261B中并再次设置温度控制单元,从而 使得蓄电池61的温度为,例如,10℃。然后,当蓄电池61的温度变化 等于或小于温度测量装置231的温度测量限制(等于或小于0.01℃)且 蓄电池61的开路电压的变化等于或小于电压测量装置241的电压测量限 制(1微伏)时,通过电压测量装置241测量开路电压VOC且通过温度测 量装置231测量蓄电池61的温度T。可选择地,当不发生锂离子的扩散 反应时,通过电压测量装置241测量开路电压VOC且通过温度测量装置231 测量蓄电池61的温度T。此外,如上所述,设置温度控制单元,从而使 得蓄电池61的温度为,例如,15℃、20℃、25℃、30℃、35℃和40℃, 且同样地,测量蓄电池61的开路电压VOC和温度T。在运算装置221的 控制下,蓄电池61的开路电压VOC和温度T的测量结果被存储在电压/温 度存储器223中。

通过与例如,20%、30%、...和90%的放电容量相对应的电流量,重 复上述的蓄电池61的放电和蓄电池61的开路电压VOC和温度的测量。然 后,基于开路电压的测量结果和温度的测量结果,计算蓄电池的开路电压 VOC的微分系数(对于该系数,蓄电池的温度T被设置成变量)。 具体地,基于蓄电池的获得的开路电压VOC和获得的温度T,运算装置221 在每个电流的流速(蓄电池的充电状态)下,根据最小二乘法计算下面的 回归线:

VOC=k1×T+k0

如图6C所示,获得的系数k1为每个电流流速(蓄电池的充电状态)下的 蓄电池的开路电压VOC的微分系数(对于该系数,蓄电池的温 度T被设置成变量)。以这种方式,获得与蓄电池的充电状态相关的

在这里,蓄电池的熵变ΔS可表示为:

ΔS=n·F·(VOC/T),

其中n为电子数,而F为法拉第常数。

图6C中示出的的充电状态的依赖性很大程度上取决于 蓄电池的构成材料。当对蓄电池的熵变ΔS进行理论分析并预先已知 的充电状态的依赖性的曲线形状时,可通过拟合测量点(T, VOC),获得准确的值。当很难执行所述拟合时,可通过样 条等执行插值或获得更多的详细数据(minute data)。

在第三实施方式中,如上所述,当蓄电池的温度的变化等于或小于温 度测量装置的温度测量限制且蓄电池的开路电压的变化等于或小于电压 测量装置的电压测量限制时或当不发生锂离子的扩散反应时,测量蓄电池 的开路电压和温度。因此,可以高精度测量蓄电池的开路电压,并因此可 以高精度计算作为用来计算熵变得基本数据的如上所述,当 蓄电池的温度的变化等于或小于温度测量装置的温度测量限制且蓄电池 的开路电压的变化等于或小于电压测量装置的电压测量限制时或当不发 生锂离子的扩散反应时,满足“Eemf=VOC”。

到目前为止已描述了本公开的优选实施方式,但是本公开不局限于所 述实施方式。在所述实施方式中,评估蓄电池的充电状态的方法以及充电 状态评估装置、电池组,和电子设备以及电动车辆的配置仅仅是示例的且 可进行适当地修改。在实施方式中,仅将锂离子蓄电池作为示例描述了蓄 电池。但是,该蓄电池不局限于所述锂离子蓄电池。

本公开的实施方式可按如下方式进行配置。

[1]评估充电状态的方法

一种评估蓄电池的充电状态的方法,包括:预先计算的 值,假设Eemf为蓄电池的电动势,而T为蓄电池的温度;并至少基于将充 电状态的值对其设置为变量的的值、蓄电池的温度测量值以 及蓄电池的电流测量值来计算充电状态。

[2]在[1]中所述的评估蓄电池的充电状态的方法中,可不仅基于将充 电状态的值对其设置为变量的的值、蓄电池的温度测量值, 以及蓄电池的电流测量值,还基于蓄电池的内部电阻值,来计算充电状态。

[3][1]或[2]中所述的评估蓄电池的充电状态的方法可进一步包括:基 于t0时刻的充电状态和从t0时刻至t1时刻的蓄电池的电流测量值,来计算 t1时刻的充电状态;并校正t0时刻的充电状态,从而使得基于从t0时刻至 t1时刻的蓄电池的温度测量值的实际测量温度增量ΔTreal与从t0时刻至t1 时刻的蓄电池的计算的温度增量ΔTcalc之间的差的绝对值ΔTdiff(=|ΔTreal- ΔTcalc|)在绝对值ΔTdiff超过第一预定值时,变成第二预定值,其中,所述第 二预定值<所述第一预定值,至少基于所述充电状态对其设置为变量的所 述值、所述蓄电池的所述温度测量值以及所述蓄电池的所述 电流测量值来计算从t0时刻至t1时刻的所述蓄电池的计算的温度增量 ΔTcalc

[4]在[1]至[3]中的任一项所述的评估蓄电池的充电状态的方法中,当 蓄电池的温度变化等于或小于温度测量装置的温度测量限制且蓄电池的 开路电压的变化等于或小于电压测量装置的电压测量限制时,可通过电压 测量装置测量蓄电池的开路电压,通过温度测量装置测量蓄电池的温度, 并基于开路电压的测量结果和温度的测量结果,来计算的值。

[5]在[1]至[3]中的任一项所述的评估蓄电池的充电状态的方法中,所 述蓄电池可包括锂离子蓄电池。在不发生锂离子的扩散反应的状态下,可 通过电压测量装置测量蓄电池的开路电压,通过温度测量装置测量蓄电池 的温度,并基于开路电压的测量结果和温度的测量结果,计算的值。

[6]在[5]中所述的评估蓄电池的充电状态的方法中,其中不发生锂离 子的扩散反应的状态可以是蓄电池的温度变化等于或小于温度测量装置 的温度测量限制且蓄电池的开路电压的变化等于或小于电压测量装置的 电压测量限制的状态。

[7]在[4]至[6]中的任一项所述评估蓄电池的充电状态的方法中,可使 用具有1×10-6伏的电压测量限制的电压测量装置和具有1×10-2℃的温度 测量限制的温度测量装置。

[8]充电状态评估装置

一种计算蓄电池的充电状态的充电状态评估装置包括:存储单元,存 储的值,假设Eemf为蓄电池的电动势,而T为蓄电池的温度; 温度测量装置,测量蓄电池的温度;电流测量装置,测量蓄电池的电流; 以及运算装置,至少基于将充电状态的值对其设置为变量的的值、蓄电池的温度测量值以及蓄电池的电流测量值来计算充电状态。

[9]电池组

一种电池组包括:蓄电池;以及充电状态评估装置,计算蓄电池的充 电状态。该充电状态评估装置包括存储单元,存储的值,假 设Eemf为蓄电池的电动势,而T为蓄电池的温度;温度测量装置,测量蓄 电池的温度;电流测量装置,测量蓄电池的电流;以及运算装置,至少基 于将充电状态的值对其设置为变量的的值、蓄电池的温度测 量值以及蓄电池的电流测量值来计算充电状态。

[10]电子设备

一种电子设备包括:蓄电池;以及电池组,包括计算蓄电池的充电状 态的充电状态评估装置。该充电状态评估装置包括:存储单元,存储 的值,假设Eemf为蓄电池的电动势,而T为蓄电池的温度; 温度测量装置,测量蓄电池的温度;电流测量装置,测量蓄电池的电流; 以及运算装置,至少基于将充电状态的值对其设置为变量的的值、蓄电池的温度测量值以及蓄电池的电流测量值来计算充电状态。

[11]电动车辆

一种电动车辆包括:蓄电池;以及电池组,包括计算蓄电池的充电状 态的充电状态评估装置。该充电状态评估装置包括:存储单元,存储 的值,假设Eemf为蓄电池的电动势,而T为蓄电池的温度; 温度测量装置,测量蓄电池的温度;电流测量装置,测量蓄电池的电流; 以及运算装置,至少基于将充电状态的值对其设置为变量的的值、蓄电池的温度测量值以及蓄电池的电流测量值来计算充电状态。

本公开包含了与2012年5月28日在日本专利局提交的日本再现专利 申请JP2012-120455中所公开的主题相关的主题,其全部内容结合于此作 为参考。

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