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二次电池参数估计装置、二次电池参数估计方法和程序

摘要

一种参数估计装置包括:电压采集单元,其被配置为采集二次电池的电压;电流采集单元,其被配置为采集二次电池的电流;参数估计单元,其被配置为基于由电压采集单元采集的电压和由电流采集单元采集的电流来估计与二次电池相对应的等效电路模型中的包括二次电池的内阻的多个参数;内阻导出单元,其被配置为通过与用于由参数估计单元执行的估计方法不同的方法来导出二次电池的内阻;以及确定单元,其被配置为基于由参数估计单元估计的内阻与由内阻导出单元导出的内阻之间的比较结果来确定是否将二次电池的参数替换为由参数估计单元估计的所述多个参数。

著录项

  • 公开/公告号CN112384814A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-02-19

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 住友电气工业株式会社;

    申请/专利号CN201980045997.3

  • 发明设计人 片冈智美;武智裕章;

    申请日2019-03-19

  • 分类号G01R31/367(20060101);H01M10/48(20060101);H02J7/00(20060101);

  • 代理机构11112 北京天昊联合知识产权代理有限公司;

  • 代理人李铭;卢吉辉

  • 地址 日本大阪府

  • 入库时间 2023-06-19 09:54:18

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月10日提交的日本专利申请No.2018-130979的优先权,该申请的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种二次电池参数估计装置、二次电池参数估计方法和程序。

背景技术

近年来,诸如混合动力车(HEV)和电车(EV)的车辆正变得流行。HEV和EV配有二次电池。HEV通过利用存储在二次电池中的电力驱动电机,以驱动车辆或执行引擎辅助。因此,在HEV中,关于行驶频繁地重复二次电池的充电与放电之间的切换。

过放电或过充电使得二次电池劣化。因此,有必要在掌握二次电池的充电状态的同时控制充电与放电。另外,为了确定二次电池的劣化,有必要精确地掌握二次电池的内阻。诸如二次电池的内阻的参数根据车辆的操作状态而改变,因此,需要在预定周期中估计参数。每当执行估计时,存储估计的参数,并且将其用于车辆或二次电池的控制中。

例如,专利文献1描述了包括对应于二次电池的等效电路模型的参数估计装置,以估计诸如二次电池的内阻的参数。专利文献1的参数估计装置将通过对二次电池的各端子之间的电压求微分获得的值和二次电池输出的充电/放电电流的值输入至等效电路模型,从而估计二次电池的参数。

引文列表

专利文献1:日本特开专利公开No.2012-58089

发明内容

根据本公开的一个模式的一种参数估计装置包括:电压采集单元,其被配置为采集二次电池的电压;电流采集单元,其被配置为采集二次电池的电流;参数估计单元,其被配置为基于由电压采集单元采集的电压和由电流采集单元采集的电流来估计与二次电池相对应的等效电路模型中的包括二次电池的内阻的多个参数;内阻导出单元,其被配置为通过与用于由参数估计单元执行的估计方法不同的方法来导出二次电池的内阻;以及确定单元,其被配置为基于由参数估计单元估计的内阻与由内阻导出单元导出的内阻之间的比较结果来确定是否将二次电池的参数替换为由参数估计单元估计的所述多个参数。

根据本公开的一个模式的二次电池参数估计方法包括:采集二次电池的电压和电流;基于采集的电压和电流来估计与二次电池相对应的等效电路模型中的包括二次电池的内阻的多个参数;通过与用于参数估计的方法不同的方法来导出二次电池的内阻;以及基于估计的所述多个参数中包括的内阻与通过不同方法导出的内阻之间的比较结果来确定是否将二次电池的参数替换为估计的所述多个参数。

根据本公开的一个模式的程序被配置为使得计算机执行以下处理:采集二次电池的电压和电流;基于采集的电压和电流来估计与二次电池相对应的等效电路模型中的包括二次电池的内阻的多个参数;通过与用于参数估计的方法不同的方法来导出二次电池的内阻;以及基于估计的所述多个参数中包括的内阻与通过不同方法导出的内阻之间的比较结果来确定是否将二次电池的参数替换为估计的所述多个参数。

附图说明

图1是示出配有作为实施例1的二次电池参数估计装置的电池监测装置的车辆的主要部分的配置的示例的框图。

图2是示出电池监测装置的功能配置的示例的框图。

图3示出了应用于内阻导出单元中的二次电池单元的等效电路模型。

图4示出了二次电池单元的阻抗谱(Cole-Cole图)的示例。

图5示出了二次电池单元的充电与放电之间切换前后的电流和电压的时间变换过程。

图6是示出二次电池单元的开路电压与充电状态之间的对应关系(OCV-SOC特征)的图。

图7是关于参数估计单元中的输入/输出的示图。

图8示出了应用于参数估计单元中的二次电池单元的等效电路模型。

图9是关于预定范围内的误差率的示图。

图10是关于内阻的比较结果(不在预定范围中时)的示图。

图11是关于内阻的比较结果(在预定范围中时)的示图。

图12是示出通过电池监测装置的控制单元执行的处理的过程的示例的流程图。

图13是关于通过控制单元执行的内阻的导出的流程图(在等待时间之后执行计算的示例)。

图14示出了二次电池单元的满充电容量与内阻之间的对应关系。

图15示出了基于充电状态和温度的内阻的转换率。

图16是关于通过控制单元执行的内阻的导出的流程图(基于满充电容量执行导出的示例)。

具体实施方式

【本公开要解决的问题】

二次电池中的动作通过复杂的化学反应而发生。因此,在等效电路模型中,可能难以确保所估计的参数的精度。

本公开的一个目的是提供一种可以确定通过利用等效电路模型估计的二次电池的参数的精度的二次电池参数估计装置。

【本公开的效果】

根据本公开的一个模式,可以确定通过利用等效电路模型估计的二次电池的参数的精度。

【本公开的实施例的说明】

首先,下面列出和描述本公开的实施例。下面描述的实施例的至少一些部分可以根据期望组合。

(1)根据本公开的一个模式的一种参数估计装置包括:电压采集单元,其被配置为采集二次电池的电压;电流采集单元,其被配置为采集二次电池的电流;参数估计单元,其被配置为基于由电压采集单元采集的电压和由电流采集单元采集的电流来估计与二次电池相对应的等效电路模型中的包括二次电池的内阻的多个参数;内阻导出单元,其被配置为通过与用于通过参数估计单元执行的估计方法不同的方法来导出二次电池的内阻;以及确定单元,其被配置为基于由参数估计单元估计的内阻与由内阻导出单元导出的内阻之间的比较结果来确定是否将二次电池的参数替换为由参数估计单元估计的所述多个参数。

在当前模式下,经过由参数估计单元估计的内阻与通过与用于由参数估计单元执行的估计方法不同的方法导出的内阻之间的比较,可以确定利用等效电路模型估计的二次电池的参数的精度,以及可以确定是否将二次电池的参数替换为由参数估计单元估计的所述多个参数。

(2)优选地,参数估计装置包括切换确定单元,该切换确定单元被配置为确定是否发生二次电池的充电与放电之间的切换,并且当切换确定单元确定发生了所述切换时,内阻导出单元基于在预定等待时间之后、由电压采集单元采集的电压和由电流采集单元采集的电流来导出二次电池的内阻。

在当前模式下,当切换确定单元确定发生了所述切换时,内阻导出单元基于在预定等待时间之后、由电压采集单元采集的电压和由电流采集单元采集的电流来导出二次电池的内阻。因此,可以精确地导出内阻。因此,通过与由内阻导出单元根据与参数估计单元使用的方法不同的方法导出的内阻的比较,可以确定利用等效电路模型估计的二次电池的参数的精度。

(3)优选地,内阻导出单元基于二次电池的满充电容量、充电状态和温度中的至少一者来导出二次电池的内阻。

在当前模式下,内阻导出单元基于二次电池的满充电容量、充电状态和温度中的至少一者来导出二次电池的内阻。因此,通过与由内阻导出单元根据与参数估计单元使用的方法不同的方法导出的内阻的比较,可以确定利用等效电路模型估计的二次电池的参数的精度。

(4)优选地,当由内阻导出单元导出的内阻与由参数估计单元估计的内阻之间的比率在预定范围内时,确定单元确定将二次电池的参数替换为由参数估计单元估计的所述多个参数。

在当前模式下,当由内阻导出单元导出的内阻与由参数估计单元估计的内阻之间的比率在预定范围内时,确定关于二次电池的电池状态量的替换。因此,可以通过简单方法确定二次电池的参数的精度,来替换二次电池的参数。

(5)优选地,根据基于由参数估计单元估计的所述多个参数导出的二次电池的充电状态的所需的精度来确定所述预定范围。

在当前模式下,基于根据通过利用等效电路模型估计的参数导出的二次电池的充电状态的所需的精度来确定所述预定范围。因此,可以确定二次电池的参数的精度,使得该精度适于导出二次电池的充电状态,以替换二次电池的参数。

(6)优选地,参数估计单元多次估计包括二次电池的内阻的所述多个参数,内阻导出单元多次导出二次电池的内阻,并且确定单元基于由内阻导出单元导出的各内阻与由参数估计单元估计的与由内阻导出单元导出内阻时的各时间点下大雨的各个内阻之间的比较结果,确定是否将二次电池的参数替换为由参数估计单元估计的所述多个参数。

在当前模式下,参数估计单元多次估计包括二次电池的内阻的所述多个参数,并且内阻导出单元多次导出二次电池的内阻。基于导出的各个内阻与估计的各个内阻之间的多个比较结果,确定单元确定是否执行关于二次电池的电池状态量的替换。因此,可以在比较结果的可靠性提高的情况下,确定二次电池的参数的精度,并且可以替换二次电池的参数。

(7)优选地,当在比较结果中,由内阻导出单元导出的内阻与由参数估计单元估计的内阻之间的比率持续地在预定范围内不少于预定次数时,确定单元确定将二次电池的参数替换为由参数估计单元估计的所述多个参数。

在当前模式下,当在比较结果中,由内阻导出单元导出的内阻与由参数估计单元估计的内阻之间的比率持续地在预定范围内不少于预定次数时,确定单元确定执行关于二次电池的电池状态量的替换。因此,可以在比较结果的可靠性增大的情况下确定二次电池的参数的精度,并且可以替换二次电池的参数。

(8)优选地,二次电池的电池状态量包括由参数估计单元估计的所述多个参数,并且确定单元确定是否利用由参数估计单元估计的所述多个参数来执行替换,作为二次电池的电池状态量。

在当前模式下,确定单元确定是否利用估计的所述多个参数来执行替换,作为二次电池的电池状态量。因此,可以合适地替换二次电池的电池状态量。

(9)根据本公开的一个模式的一种参数估计方法包括:采集二次电池的电压和电流;基于采集的电压和电流来估计与二次电池相对应的等效电路模型中的包括二次电池的内阻的多个参数;通过与用于参数的估计的方法不同的方法,导出二次电池的内阻;以及基于估计的所述多个参数中包括的内阻与通过不同的方法导出的内阻之间的比较结果,确定是否将二次电池的参数替换为估计的所述多个参数。

在当前模式下,提供了一种其中确定二次电池的估计的参数的精度的参数估计方法。

(10)根据本公开的一个模式的一个程序被配置为使得计算机执行以下处理:采集二次电池的电压和电流;基于采集的电压和电流来估计与二次电池相对应的等效电路模型中的包括二次电池的内阻的多个参数;采集通过与用于参数的估计的方法不同的方法导出的二次电池的内阻;以及基于估计的所述多个参数中包括的内阻与通过不同的方法导出的内阻之间的比较结果,确定是否将二次电池的参数替换为估计的所述多个参数。

在当前模式下,可以使得计算机用作二次电池的参数估计装置。

【本公开的实施例的详细内容】

下文中,详细描述了其中当前实施例的二次电池参数估计装置应用于监测二次电池单元50的状态的电池监测装置100的特定示例。本公开不限于这些示例,而是由权利要求限定,并且其旨在包括等同于权利要求的含义以及范围内的所有修改例。实施例中描述的技术特征可以彼此组合。

(实施例1)

图1是示出配有用作实施例1的二次电池参数估计装置的电池监测装置100的车辆1的主要部分的配置的示例的框图。车辆1包括电池监测装置100、二次电池单元50、继电器11、12、逆变器13、电机14、DC/DC转换器15、电池16、电负载17、启动开关18和充电器19。

例如,二次电池单元(二次电池)50是锂离子电池,并且在二次电池单元50中,多个单元电池51串联或串并联。二次电池单元50设有电压传感器52、电流传感器53和温度传感器54。

电压传感器52检测各单元电池51的电压以及二次电池单元50的两端之间的电压,并且将检测到的电压经电压检测线50a输出至电池监测装置100。例如,电流传感器53包括分流电阻器或者霍尔传感器,并且检测二次电池单元50的充电电流和放电电流(充电/放电电流)。电流传感器53将检测到的电流经电流检测线50b输出至电池监测装置100。例如,温度传感器54由热敏电阻组成,并且检测各单元电池51的温度。温度传感器54将检测到的温度经温度检测线50c输出至电池监测装置100。

通过继电器控制单元(未示出)执行继电器11、12的开/关控制。逆变器13基于来自车辆控制器(未示出)的命令来控制电机14的电流施加。在车辆1停止时,充电器19从车辆外部的电源接收功率,并且为二次电池单元50充电。

例如,电池16是为车辆1的电负载17供电的铅电池,并且在继电器11导通时、经DC/DC转换器15通过二次电池单元50充电。电池16不限于铅电池。

启动开关18是涉及二次电池单元50的充电/放电操作的开关。指示开/关的信号被输出至电池监测装置100。例如,当电池监测装置100在启动开关18的状态从关断切换为接通时不操作时,电池监测装置100启动。

图2是示出电池监测装置100的功能配置的示例的框图。电池监测装置100包括控制整个装置的控制单元110、电压采集单元111、电流采集单元112、温度采集单元113、参数估计单元114、电流积分单元115、切换确定单元116、等待时间指明单元117、内阻导出单元118、充电状态计算单元119、开路电压导出单元120、定时器121、存储单元122、电流确定单元124和更新确定单元125。电压采集单元111、电流采集单元112、温度采集单元113、参数估计单元114、电流积分单元115、切换确定单元116、等待时间指明单元117、内阻导出单元118、充电状态计算单元119、开路电压导出单元120、电流确定单元124和更新确定单元125分别是通过控制单元110利用硬件执行的软件处理实施的功能单元。可替换地,这些功能的一部分或全部可以通过包括微计算机的集成电路来实施。

控制单元110包括CPU(中央处理单元)。控制单元110连接至:计算时间的定时器121;以及利用非易失性存储器以及可重写存储器的存储单元122,所述非易失性存储器诸如闪速存储器、EPROM(可擦除可编程只读存储器)或者EEPROM(电EPROM:注册商标),所述可重写存储器诸如DRAM(动态随机存取存储器)或者SRAM(静态随机存取存储器)。控制单元110读出并且执行存储在存储单元122中的程序122P和数据,从而执行各种控制处理、运算处理等。如图2所示,存储在存储单元122中的程序122P可为从电池监测装置100可读的存储介质123中读出的程序122P。可替换地,可以从以可通信方式连接至电池监测装置100的外部服务器(未示出)采集和存储程序122P。

电压采集单元111按照时序方式采集所述多个单元电池51中的每一个的电压和二次电池单元50的电压。电流采集单元112按照时序方式采集二次电池单元50的电流(充电电流和放电电流(充电/放电电流))。控制单元110可以控制采集电压和电流的采样周期。采样周期可为例如10ms,但是不限于此。温度采集单元113采集各单元电池51的温度。

参数估计单元114估计电阻器(Ra)的值、电阻器(Rb)的值和电容器(Cb)的值,它们是稍后描述的二次电池单元50的等效电路模型(见图8)中包括的各参数。这些参数根据二次电池单元50的充电状态(SOC)、温度、健康状态等而变化,并且可以通过按照时序方式采集二次电池单元50的电压和充电/放电电流来按次序估计。将在等效电路模型的描述中描述它们的详细内容。通过参数估计单元114估计的参数(Ra、Rb、Cb)被存储在存储单元122中。通过稍后描述的更新确定单元确定更新(替换)所根据的参数(Ra、Rb、Cb)被存储在存储单元122中,或者通过在存储单元122中进行更新而被替换为二次电池单元50的电池状态量,并且电池状态量用于二次电池单元50的各种控制中,例如,导出充电状态SOC。

电流积分单元115对通过电流采集单元112采集的电流(充电/放电电流)进行积分。通过随时间对电流积分获得电流的积分值,并且该积分值对应于电荷量的改变量。积分开始的时间是二次电池单元50或者电池监测装置100本身开始启动的时间,并且电流积分单元115持续地计算积分值。积分值可以在预定时间处复位。

切换确定单元116基于通过电流采集单元112采集的电流,确定是否发生在二次电池单元50的充电与放电之间的切换。例如,在当充电时通过电流采集单元112采集的电流被定义为正的情况下,如果通过电流采集单元112采集的电流为负,则可以确定发生了放电,这是因为在充电与放电的电流方向相反。也就是说,当将充电或放电之一定义为正时,如果电流从正变为负或0,如果电流从0变为正或负,或者如果电流从负变为正或0,则可以确定发生了充电与放电之间的切换。

等待时间指明单元117利用二次电池单元50的阻抗谱、基于其中预定离子的扩散处理导致的扩散阻抗促进了二次电池单元50的阻抗的边界频率范围,来指明等待时间(standby time)。阻抗谱还被称作Cole-Cole图或者Nyquist图,并且是通过利用AC阻抗方法在多个频率处测量二次电池单元50的阻抗获得的数值图。预定离子是锂(Li)离子。这里,边界频率范围旨在提供必要宽度的频率,并且旨在不限于一点处的频率。

图3示出了应用于稍后描述的内阻导出单元118中的二次电池单元50的等效电路模型。二次电池单元50可以由等效电路模型来表示,所述等效电路模型包括电解质体的电阻Rs、界面电荷转移电阻Rc、电双层电容C(电容)和扩散电阻(扩散阻抗)Zw。电解质体的电阻包括电解质中的锂(Li)离子的导电电阻、正电极和负电极的电子电阻等。界面电荷转移电阻包括电荷转移电阻和有源材料表面等上的薄膜电阻。扩散阻抗是锂(Li)离子至有源材料粒子中的扩散处理导致的阻抗。

图4示出了二次电池单元50的阻抗谱(Cole-Cole图)的示例。在图4中,水平轴表示阻抗Z的实数分量Zr,竖直轴表示阻抗Z的虚数分量Zi。在频繁切换充电与放电的情况下,二次电池单元50的内阻主要包括电解质体的电阻和界面电荷转移电阻。当AC阻抗方法中的频率从高频率改变为低频率时,在图4所示的特定频率范围(称作边界频率范围)内,扩散阻抗增大,并且二次电池单元50的阻抗增大(促使二次电池单元50的阻抗)。因此可以说,在扩散阻抗增大之前边界频率范围中的阻抗表示了不包括二次电池单元50的扩散电阻的内阻,并且边界频率范围是指其中扩散阻抗的影响很小或可忽略的频率。

AC阻抗方法中的频率f和从施加直流电至测量的等待时间T的关系如下:T=1/(2×f)。也就是说,例如,可以根据频率f的两倍的倒数的关系来指明等待时间T。例如,当频率f为5Hz时,等待时间T为0.1秒。将等待时间T设为频率f的两倍的倒数是一个示例,例如,可以将等待时间T设为频率f的四倍的倒数。

等待时间指明单元117可以基于稍后描述的充电状态(SOC)指明等待时间。当充电状态较小时,边界频率变低,并且与边界频率范围中的频率f成反比的等待时间T变长。等待时间指明单元117可以基于通过温度采集单元113采集的温度来指明等待时间T。当二次电池单元50的温度较低时,边界频率变低,并且与边界频率范围中的频率f成反比的等待时间T变长。等待时间指明单元117可以基于二次电池单元50的劣化来指明等待时间T。当二次电池单元50的劣化加剧时,边界频率变低,并且与边界频率范围中的频率f成反比的等待时间T变长。基于稍后描述的内阻导出单元118计算的内阻R1与二次电池单元50的内阻的初始值R0的比例来计算二次电池单元50的健康状态(SOH)。

当切换确定单元116确定发生了充电与放电之间的切换时,内阻导出单元118在等待时间指明单元117指明的等待时间T之后,基于由电压采集单元111采集的电压和由电流采集单元112采集的电流,来计算二次电池单元50的内阻R1。计算的内阻R1被存储至存储单元122中。

图5示出了在二次电池单元50的充电与放电之间的切换前后电流和电压的时间变换过程。在图5中,水平轴表示时间,上面的图中的竖直轴表示电流,并且下面的图中的竖直轴表示电压。电流的正值表示充电,电流的负值表示放电。

当发生从充电至放电的切换或者从放电至充电的切换时,二次电池单元50的扩散电阻(扩散阻抗)和电荷转移电阻复位一次,并且扩散电阻和电荷转移电阻根据电流施加时间段开始增大。因此,在确定发生了充电与放电之间的切换的情况下,可以通过在等待时间T结束的时间点采集电压V(t1)和电流I(t1)来计算二次电池单元50的内阻R1。因此,可以在发生充电与放电之间的切换之后在短时间内(例如,约0.1秒)获得内阻R1。因此,即使频繁重复充电与放电,也可以在充电与放电之间的切换发生之后的短时间内精确计算二次电池单元50的内阻R1。

内阻导出单元118基于在切换确定单元116确定充电与放电之间发生切换时或之前紧邻的时间点处由电压采集单元111采集的电压V(t0)和由电流采集单元112采集的电流I(t0),来计算二次电池单元50的内阻R1,并且基于在等待时间指明单元117指明的等待时间T之后由电压采集单元111采集的电压V(t1)和由电流采集单元112采集的电流I(t1),来计算二次电池单元50的内阻R1。

根据两点的电压和电流获得的直线的斜率的绝对值表示二次电池单元50的内阻R1。因此,可以导出内阻R1:R1=(V(t1)-V(t0))/(I(t1)-I(t0))。导出的内阻R1被存储在存储单元122中,并且可以用于例如导出二次电池单元50的健康状态(SOH)。当在等待时间指明单元117指明的等待时间T之后通过电流采集单元112采集的电流的绝对值大于预定阈值时,内阻导出单元118可以导出二次电池单元50的内阻R1。当采集的电流的绝对值在过去了等待时间T之后变小时,不能精确地导出内阻R1。因此,通过增加条件“当电流的绝对值大于预定阈值时”,可以增加导出内阻R1的精度。

图6是示出二次电池单元50的开路电压与充电状态之间的对应关系(OCV-SOC特征)的曲线图。水平轴表示开路电压(OCV),竖直轴表示充电状态(SOC)。如图6所示,二次电池单元50的开路电压越大,充电状态越大。图6中的示例所示的开路电压与充电状态之间的关系可以按照换算表等的形式存储在存储单元122中,或者可以通过运算电路来计算。

充电状态计算单元119基于电流积分单元115计算的积分值和二次电池单元50的满充电容量(FCC),计算当前时间点处的充电状态SOCo。充电状态表示为电荷量与满充电容量的比率。当充电状态的初始值被定义为SOCin时,通过把将在从计算出SOCin的时间点至当前时间点的时间段中电流积分单元115计算的积分值换算为充电状态而获得的值加至SOCin,来计算当前时间点处的充电状态SOCo。在未计算出充电状态的初始值SOCin的情况下,可以将在启动开关18接通之后立即采集的电压或者在未接通启动开关18并且未执行充电时采集的电压用作开路电压(OCV),来导出SOCin。基于二次电池单元50的电池特征,将满充电容量(FCC)存储在存储单元122中,作为预先确定的值。由于反复充放电引起的老化劣化,满充电容量(FCC)随新产品的值(额定值)而变化,并基于额定值进行计算和更新。

描述了通过电流积分单元115和充电状态计算单元119按次序计算充电状态的方法。电流积分单元115为通过电流采集单元112采集的充电/放电电流进行积分,从而计算电荷量的改变量。当电流采集单元112的电流的采集周期被定义为Δt(例如,10毫秒),并且周期性采集的电流值被定义为Ibi(i=1、2、……)时,电荷量的改变量被计算为:ΣIbi×Δt(i=1、2、)。

充电状态计算单元119基于通过电压采集单元111采集的电压和存储OCV-SOC特征的换算表,来导出SOCin,并且将导出的SOCin存储在存储单元122中。充电状态计算单元119通过将电流积分单元115计算的充电/放电量的改变量除以满充电容量FCC来按次序计算充电状态的改变量。通过将充电状态的改变量加至存储的SOCin来计算待输出的SOCo,如下面的等式所指示。下面的等式的{}中的内容对应于充电状态的改变量。

SOCo=SOCin±{ΣIbi×Δt(i=1、2、……、m)/FCC}

符号±:+(加号)和-(减号)分别对应于充电时间和放电时间。

数值m:从获得SOCin时至当前时间点的充电/放电电流的积分数。

开路电压导出单元120基于充电状态计算单元119计算的充电状态SOCo以及图6所示的二次电池单元50的开路电压与充电状态之间的对应关系(OCV-SOC特征),来导出二次电池单元50的开路电压(OCV)。导出的开路电压被存储在存储单元122中。

图7是关于参数估计单元114中的输入/输出的示图。通过电压采集单元111采集的电压和通过电流采集单元112采集的电流(充电/放电电流)被输入至参数估计单元114。此外,将电流确定单元124的确定结果被输入至参数估计单元114。

与参数估计单元114相似,将通过电流采集单元112采集的电流被输入至电流确定单元124。基于输入的电流,电流确定单元124确定是否流动着不小于二次电池单元50的预定值的充电/放电电流。在在二次电池单元50的充电/放电电流中,电流的正值表示充电而电流的负值表示放电的情况下,电流确定单元124确定充电/放电电流的绝对值是否不小于预定值。

当电流确定单元124确定充电/放电电流的绝对值不小于预定值时,参数估计单元114基于二次电池单元50的输入的电流和电压来估计二次电池单元50的参数,并且输出参数。

图8示出了应用于参数估计单元114中的二次电池单元50的等效电路模型。图8是根据当前实施例的二次电池单元50的等效电路模型。该等效电路模型由其中电阻器Ra、以及电阻器Rb和电容器Cb的并联电路与以开路电压OCV为电动势的电压源串联的电路表示。电阻器Ra对应于电解质体的电阻与界面电荷转移电阻的总值,并且表示不包括二次电池单元50的扩散电阻的内阻。电阻器Rb对应于扩散电阻(扩散阻抗)。电容器Cb对应于电双层电容。关于扩散电阻部分的参数包括扩散阻抗和电双层电容。

描述了一种用于通过参数估计单元114估计等效电路模型的参数的方法。关于图8所示的等效电路模型的参数,已知建立以下近似方程(辨识方程,identificationequation)(1)至(4)(详细内容请见东京电机大学出版社的Shuichi Adachi等人的“电池管理系统工程化”,第6.2.2章)。

uL(k)=b0·i(k)+b1·i(k-1)-a1·uL(k-1)+(1+a1)·OCV................(1)

b0=Ra.................................(2)

b1=TsRa/(RbCb)+Ts/Cb-Ra...............(3)

a1=Ts/(RbCb)-1........................(4)

其中

uL:采集的电压,

i:采集的充电/放电电流

Ts:采集的周期,并且

k:指示采集时间点的整数。

当从以上方程(2)至(4)反算参数Ra、Rb和Cb时,建立以下方程(5)至(7)。

Ra=b0.................................(5)

Rb=(b1-a1b0)/(1+a1)...............(6)

Cb=Ts/(b1-a1b0).....................(7)

在当前实施例中,利用通过开路电压导出单元120导出的开路电压OCV,将递推最小二乘法应用于代入了按照时序采集的电压和充电/放电电流的方程(1),从而确定系数b0、b1和a1。将确定的系数(b0、b1和a1)代入(5)、(6)和(7),以估计内阻Ra、扩散电阻Rb和电双层电容Cb。假设开路电压OCV为常数,而将各个参数估计一次。可以根据通过温度采集单元113采集的温度校正估计的参数。

还可以利用卡尔曼滤波器来估计内阻Ra的参数、扩散电阻Rb的参数和电双层电容Cb的参数。具体地说,将在电压和充电/放电电流表示的输入信号被提供至二次电池单元50时的观测矢量、与以上同一输入信号被提供至二次电池单元50的等效电路模型时的状态矢量互相比较。将作为比较结果的这些矢量之间的误差乘以卡尔曼增益,并且将所得值反馈至等效电路模型,从而重复校正等效电路模型,使得两个矢量之间的差最小化。因此,参数被估计。

基于通过参数估计单元114估计的二次电池单元50的内阻Ra和通过内阻导出单元118导出的二次电池单元50的内阻R1,更新确定单元125确定是否更新已存储在存储单元122中的二次电池单元50的参数(Ra、Rb、Cb)。也就是说,基于通过参数估计单元114估计的二次电池单元50的内阻Ra和通过内阻导出单元118导出的二次电池单元50的内阻R1,更新确定单元125确定是否将已存储在存储单元122中的二次电池单元50的参数(Ra、Rb、Cb)替换为通过参数估计单元114估计的参数(Ra、Rb、Cb)。更新确定单元125对应于确定单元。参数估计单元114在预定周期中估计参数(Ra、Rb、Cb),并且将估计的参数(Ra、Rb、Cb)存储在存储单元122的预定区中。对于存储在存储单元122的预定区中的各个参数,最近估计的参数(最新参数)或者过去多次估计的参数可以与估计时间点相关联地按照矩阵形式等来存储。当二次电池单元50中发生了充电与放电之间的切换时,内阻导出单元118导出内阻R1。根据车辆1的行驶状态,执行二次电池单元50的充电和放电,并且在与参数估计单元114执行参数估计的时间不同的时间处执行通过内阻导出单元118导出内阻R1。

更新确定单元125将通过内阻导出单元118导出的内阻R1与通过参数估计单元114在与内阻R1被导出的时间点相对应的时间点处估计的参数(Ra、Rb、Cb)之中的与内阻R1相对应的内阻Ra进行比较。例如,与内阻R1被导出的时间点相对应的时间点是紧邻内阻R1被导出的时间点之前或之后由参数估计单元114估计各个参数的时间点。可替换地,与内阻R1被导出的时间点相对应的时间点可为二次电池单元50中发生充电与放电之间的切换的时间点与内阻R1被导出的时间点(过去了等待时间的时间点)之间的任意时间点。

在通过参数估计单元114估计的参数Ra相对于通过内阻导出单元118导出的内阻R1在预定比率范围内的情况下,即,在内阻R1和参数Ra在预定比率范围内的情况下,更新确定单元125确定利用包括参数Ra的参数(Ra、Rb、Cb)作为二次电池单元50的电池状态量,来执行更新(替换)。将确定执行更新(替换)所用的参数(Ra、Rb、Cb)存储在存储单元122中,作为电池状态量。当内阻R1和参数Ra持续地在预定比率范围内不少于预定次数时,更新确定单元125可以确定将要执行更新(替换)。在这种情况下,当内阻R1和参数Ra持续地不在预定比率范围内不少于预定次数时,更新确定单元125确定不执行更新(替换)。

【数学1】

电池模型的连续时间表示(微分方程)

u

方程(8)是通过图8所示的等效电路模型中的连续时间表示的微分方程。方程(9)表示:相对于图8所示的等效电路模型中的端子间电压(二次电池单元50的电压)UL的电路上的各部分的电压(两端之间的电势差)。端子间电压是二次电池单元50的开路电压u

【数学2】

离散化后(差分方程)

U

方程(10)是图8所示的等效电路模型中的离散化的差分方程。t表示估计参数的时间点。方程(11)表示:在估计图8所示的等效电路模型中的参数的各时间点(t)处,相对于端子间电压(二次电池单元50的电压)UL的电路上的各部分的电压(两端之间的电势差)。

图9是关于预定范围内的误差率的示图。对于更新确定单元125执行的确定,例如,通过根据参数估计单元114使用的等效电路模型(见图8)中导出的二次电池单元50的充电状态SOC的所需的精度进行反算来导出通过内阻导出单元118导出的内阻R1与通过参数估计单元114估计的参数中包括的内阻Ra之间的关系的预定比率范围。例如,通过以下步骤来导出充电状态SOC:在已知各参数(Ra、Rb、Cb)并且能够测量端子间电压UL的条件下,利用方程(11)计算u

例如,通过以下步骤来计算通过参数估计单元114估计的参数中包括的内阻Ra与通过内阻导出单元118导出的内阻R1的比率(误差率):从估计的内阻Ra中减去导出的内阻R1;以及将通过减法获得的值除以内阻R1(误差率[%]=(Ra-R1)/R1)×100))。例如,如图9所示,假设根据新产品的二次电池单元50的内阻的值(假设为待估计的Ra的真值)(额定值)为0.01Ω。在根据图8所示的等效电路模型的待估计的充电状态SOC的要求估计精度为±2%的情况下,导出可允许的开路电压OCV,相对于50%的充电状态SOC,正极值SOC1为52%(=50+2),负极值SOC2为48%(=50-2)。例如,基于图6所示的OCV-SOC特征,相对于充电状态SOC导出开路电压OCV。

根据方程(11)计算当10A的电流i在电池容量为10Ah的二次电池单元50中流动时的过电压(i×内阻Ra)的可允许范围。此时,通过电阻器Rb和电容器Cb形成的并联电路的两端之间的电势差Ub设为0。相对于内阻Ra的计算的可允许范围,可以基于用作真值的内阻(0.01Ω)导出待估计内阻Ra的可允许比率(±5%)。可允许比率用作在更新确定单元125确定将要执行更新(替换)时使用的误差率的预定范围。

通过基于根据通过利用等效电路模型估计的参数导出的充电状态SOC的所需精度,来确定更新确定单元125确定将要使用的预定范围(可允许误差率的范围),可以确保确定的精度。在当前实施例中,基于充电状态SOC所需的精度确定所述预定范围,但是当前实施例不限于此。利用基于通过利用等效电路模型估计的参数导出的各种导出的值,可以基于这些导出的值所需的精度来确定可允许误差率范围。

图10是关于内阻的比较结果(不在预定范围内时)的示图。图11是关于内阻的比较结果(在预定范围内时)的示图。在图10和图11中的每一个中的上面的图、中间的图和下面的图中,水平轴表示时间。在图10和图11中的每一个中的上面的图中,竖直轴表示二次电池单元50的电流(充电/放电电流),并且在相对于0A的上下方向上指示重复的充电与放电。在图10和图11中的每一个中的中间的图中,竖直轴表示电阻值[Ω],并且示出了通过参数估计单元114估计的内阻Ra和通过内阻导出单元118导出的内阻R1。图10和图11中的每一个中的下面的图示出了内阻Ra与内阻R1之间的误差率(误差率[%]=((Ra-R1)/R1)×100)。在图10和图11中,可允许误差率范围被设为±5%。在图10中,存在误差率低于-5%且在可允许误差率范围以外的时间点。相反,在图11中,所有时间点的误差率都在可允许误差率范围以内。

图12是示出电池监测装置100的控制单元110执行的处理的过程的示例的流程图。图13是关于通过控制单元执行的导出内阻R1的流程图(在等待时间之后执行计算的示例)。在启动开关18接通的同时,或者在车辆的停止过程中执行充电的同时,电池监测装置100按照正常模式操作,例如每10ms采集二次电池单元50的电压和充电/放电电流,在合适的时间采集二次电池单元50的温度。同时,当启动开关18未接通时,并且当在车辆的停止过程中未执行充电时,电池监测装置100按照低功耗模式操作,每特定时间段启动,并且如正常模式那样采集二次电池单元50的电压、充电/放电电流和温度。例如,电池监测装置100的控制单元110定期地或者当启动开关18接通时、基于发出的预定输入信号执行以下处理。

控制单元110开始采集电压和充电/放电电流(S01)。控制单元110采集通过电压传感器52和电流传感器53检测和输出的二次电池单元50的电压和充电/放电电流。在开始采集电压和充电/放电电流之后,控制单元110按照时序方式按照预定周期持续地采集电压和充电/放电电流。也就是说,在诸如在流程图的描述中的在处理S01之后执行的处理S10和S20被执行的同时,控制单元110按照时序方式按照预定周期持续地采集电压和充电/放电电流。控制单元110按照阵列形式等将按照时序方式采集的电压和充电/放电电流、与采集的时间或者时间相关联地存储至存储单元122中。

在开始采集电压和充电/放电电流之后,控制单元110确定充电/放电电流是否处于预定值或更大(S10)。控制单元110导出采集的充电/放电电流的绝对值,比较存储在存储单元122中的预定阈值,以及确定绝对值是否为预定阈值或更大。当充电/放电电流不为预定值或更大(S10:否),即,当充电/放电电流的绝对值小于预定阈值时,控制单元110执行循环处理,以再次执行处理S10。

当充电/放电电流为预定值或更大时(S10:是),即,当充电/放电电流的绝对值为预定阈值或更大时,控制单元110估计二次电池单元50的参数(Ra、Rb、Cb)(S11)。通过在充电/放电电流为预定值或更大时执行估计二次电池的参数单元50,可以精确地估计所述参数。根据递归最小二乘法或者卡尔曼滤波器,基于按照时序方式采集的多个电压和充电/放电电流,控制单元110利用与例如图8中所示的等效电路相对应的近似方程(1)等来估计二次电池单元50的参数。待估计的参数为内阻Ra、扩散电阻Rb和电双层电容Cb。控制单元110将估计的参数(Ra、Rb、Cb)存储至存储单元122中。控制单元110执行循环处理,以再次执行处理S10,从而在预定周期中继续估计参数(Ra、Rb、Cb)的处理。每当控制单元110估计参数(Ra、Rb、Cb)时,控制单元110就覆写前一次估计和存储的参数(Ra、Rb、Cb),并且将最新的参数存储至存储单元122中。可替换地,控制单元110可以存储过去估计了预定次数的参数,当新估计了参数时,删除最旧的估计的参数,并且存储新估计的参数,从而存储过去参数估计的历史。控制单元110可以与估计参数的时间或时间点关联地存储各个估计的参数。

在开始采集电压和充电/放电电流之后,控制单元110导出内阻R1(S20)。例如,控制单元110产生子处理,并且与处理S10及之后的处理并列地执行处理S20及之后的处理。控制单元110根据图13所示的流程图中的处理的流程来导出内阻R1。

控制单元110确定是否发生充电与放电之间的切换(S201)。基于通过电流传感器53检测和输出的电流,控制单元110确定是否发生二次电池单元50的充电与放电之间的切换。可以基于电流传感器53检测和输出的电流是正还是负(电流方向)来确定是否发生充电与放电之间的切换。当确定未发生充电与放电之间的切换时(S201:否),控制单元110执行循环处理,以再次执行处理S201。

当确定发生充电与放电之间的切换时(S201:是),控制单元110指定等待时间并且等待(S202)。基于频率f,根据AC阻抗方法,控制单元110指定等待时间T(T=1/(2×f))。可替换地,控制单元110可以基于二次电池单元50现状的当前充电状态SOCo、温度或健康状态来校正指定的等待时间T。控制单元110从充电与放电之间切换的时间至指定等待时间进行等待。

控制单元110基于在切换时间点和等待时间之后的每个时间处的电流(充电/放电电流)和电压来导出内阻R1(S203)。控制单元110参照存储单元122,并且在当发生充电与放电之间的切换的时间点或紧邻充电与放电之间的切换发生的时间点之前的时间点、采集二次电池单元50的电压和充电/放电电流。控制单元110在过去了等待时间的时间点处采集二次电池单元50的电压和充电/放电电流。基于紧邻充电与放电之间的切换发生之前以及当过去了等待时间的时间点处的电压和充电/放电电流,控制单元110导出二次电池单元50的内阻R1,并且将导出的内阻R1存储在存储单元122中。控制单元110可以与内阻R1被导出的时间或者时间点关联地存储内阻R1。

控制单元110确定估计的内阻Ra相对于导出的内阻R1的比率(误差率)是否在预定范围内(S21)。在导出内阻R1之后,例如,控制单元110从存储单元122中读出通过处理S11就在前一次估计的参数中包括的内阻Ra。控制单元110计算估计的内阻Ra相对于内阻R1的误差率(((Ra-R1)/R1)×100),并且确定误差率是否在预定范围内。预定范围被存储在存储单元122中,并且为例如±5%。

当误差率在预定范围内时(S21:是),控制单元110增大确定计数(S22)。确定计数设置为初始值为0,例如,并且控制单元110执行增大确定计数的递增处理,每当执行处理S22时,确定计数加1。经过递增处理的确定计数被存储在存储单元122中。

控制单元110确定所述确定计数是否不小于阈值(S24)。控制单元110参照预先存储在存储单元122中的阈值,并且确定当前确定计数是否不小于阈值。基于估计二次电池单元50的参数和特征等所需的精度,任意地将阈值确定为例如10倍。当确定计数小于阈值时(S24:否),控制单元110执行循环处理,以再次执行处理S20。

当确定计数不小于阈值时(S24:是),控制单元110用估计的参数来更新电池状态量(S25)。然后,控制单元110执行循环处理以再次执行处理S20。控制单元110利用在处理S21中与内阻R1进行比较的内阻Ra以及与内阻Ra一起估计的参数(Rb、Cb),来更新(替换)已作为电池状态量被存储在存储单元122中的二次电池单元50的参数(Ra、Rb、Cb)。然后,基于更新(替换)的电池状态量,控制单元110执行二次电池单元50的各种控制,诸如导出充电状态SOC等。

当误差率在预定范围之外时(S21:否),控制单元110将确定计数设为0(S23),并且执行循环处理,以再次执行处理S20。

在发生充电与放电之间的切换的情况下,如果将根据与例如图8中的等效电路模型相对应的辨识方程估计的内阻Ra与在等待时间之后实际测量的电压和充电/放电电流导出的内阻R1进行比较,,则可以确定估计的参数(Ra、Rb、Cb)的精度。当估计的内阻Ra相对于导出的内阻R1的误差率在预定范围内时,如果二次电池单元50的电池状态量被更新(替换),则可以利用可确保预定估计精度的参数来更新(替换)电池状态量。

例如,基于根据通过利用等效电路模型估计的参数(Ra、Rb、Cb)导出的二次电池单元50的充电状态SOC所需的精度,来确定误差率的预定范围。因此,可以适当地确定预定范围。

当确定计数不小于阈值时,即,在误差率持续地在预定范围内不小于预定次数时,利用估计的参数(Ra、Rb、Cb)来更新(替换)电池状态量。因此,可以提高电池状态量的更新(替换)的适当性。

在发生充电与放电之间的切换的情况下,基于在等待时间之后实际测量的电压和充电/放电电流导出的内阻R1可以用于导出二次电池单元50的健康状态SOH。另外,通过利用等效电路模型估计的参数(Ra、Rb、Cb)可以用于导出二次电池单元50的充电状态SOC。由于在不同用途中使用的两种不同的方法进行组合,因此可以有效地确定估计参数(Ra、Rb、Cb)的精度,并且当利用所述参数来更新(替换)电池状态量时,可以确保参数的可能性。

(实施例2)

在实施例1中,在发生充电与放电之间的切换的情况下,基于在等待时间之后实际测量的电压和充电/放电电流来执行内阻R1的导出。然而,本公开不限于此。实施例2的电池监测装置100的控制单元110与实施例1的不同之处在于:基于二次电池单元50的完全电荷量的变化率来导出内阻R1。

在启动开关18关断的同时,电池监测装置100按照预定周期启动,并且电池监测装置100的控制单元110计算所述多个单元电池51中的每一个的单元满充电容量。“在启动开关18关断的同时”意指这样的状态:车辆1停止,并且停止从二次电池单元50向车辆1施加电流;并且二次电池单元50既不执行充电,也不执行放电。“在启动开关18接通的同时”意指这样的状态:车辆1在行驶中,并且二次电池单元50根据车辆1的行驶状态执行充电与放电。

将从启动开关18的接通时间点(t1)至下一接通时间点(t3)的时间段被定义为第一行程周期T1。从启动开关18的接通时间点(t3)至下一接通时间点(t5)的时间段被定义为第二行程周期T2。第二行程周期T2是第一行程周期T1之后的下一行程周期。在从接通时间点(t1)至接通时间点(t3)的时间段内,车辆1在启动开关18关断的关断时间点(t2)处停止,并且没有电流在二次电池单元50中流动。也就是说,从关断时间点(t2)至接通时间点(t3),没有电流在二次电池单元50中流动。相似地,在从接通时间点(t3)至下一接通时间点(t5)的时间段,车辆1在启动开关18关断的关断时间点(t4)处停止,并且没有电流在二次电池单元50中流动。也就是说,从关断时间点(t4)至接通时间点(t5),没有电流在二次电池单元50中流动。

控制单元110计算第一行程周期T1中的从关断时间点(t2)至接通时间点(t3),所述多个单元电池51中的每一个的充电状态(第一充电状态)。相似地,控制单元110计算第二行程周期T2中的从关断时间点(t4)至接通时间点(t5),所述多个单元电池51中的每一个的充电状态(第二充电状态)。

在从关断时间点(t2)至接通时间点(t3)和从关断时间点(t4)至接通时间点(t5)的时间段中,二次电池单元50中无电流流动。因此,在对应时间段中通过电压采集单元111采集的第一电压(从t2至t3)和第二电压(从t4至t5)分别对应于开路电压。基于图4所示的OCV-SOC特征,控制单元110基于第一电压和第二电压导出第一充电状态SOC1和第二充电状态SOC2。控制单元110(电流积分单元115)基于从采集第一电压的时间点至采集第二电压的时间点的充电电流/放电电流,来计算二次电池单元50的充电/放电量ΔC。

控制单元110基于充电量/放电量ΔC、第一充电状态SOC1和第二充电状态SOC2,来导出单元满充电容量F。可以通过将充电量/放电量ΔC除以第二充电状态SOC2与第一充电状态SOC1之间的差,导出单元满充电容量F(F=ΔC/(SOC2-SOC1))。基于单元满充电容量F,控制单元110导出二次电池单元50的满充电容量FCC。例如,可以通过对各单元电池51的单元满充电容量F求和来导出满充电容量FCC。

图14示出了二次电池单元50的满充电容量与内阻R1之间的对应关系。在图14中,竖直轴表示二次电池单元50的满充电容量的比率(容量比),竖直轴表示二次电池单元50的内阻R1的增长率。满充电容量的比率是如上述导出的满充电容量FCC与作为新产品的二次电池单元50的满充电容量(额定值)的比率。内阻R1的增长率是从容量比导出的内阻R1与作为新产品的二次电池单元50的内阻R0(额定值)的比率。如图14所示,当容量比减小时,内阻R1增大。图14所示的容量比和内阻R1的增长率已经被归一化,例如,充电状态SOC为50%,并且二次电池单元50的温度为25℃。

图15基于充电状态和温度示出内阻R1的转换率。在图15中,竖直项指示二次电池单元50的温度,并且水平项指示充电状态SOC。图15是基于二次电池单元50的温度和充电状态SOC的矩阵表示,并且示出了基于图14导出的内阻R1的校正系数,以对应于温度和充电状态SOC的各个组合。图14和图15所示的各值被存储在存储单元122中。

图16是关于通过控制单元执行的导出内阻R1的流程图(基于满充电容量来执行导出的示例)。与实施例1相似,实施例2的电池监测装置100的控制单元110基于例如规则发出的或者当启动开关18接通时发出的预定输入信号,来执行图12中的流程图描述的处理。

与实施例1相似,实施例2的控制单元110执行在图12所示的流程图中的处理S01、S10和S11。在实施例2中,图12所示的流程图中的处理S20与实施例1中的不同。实施例2的控制单元110根据图16所示的流程图中的处理的流程来导出内阻R1。

控制单元110导出满充电容量FCC(S211)。如上所述,控制单元110基于单元满充电容量F来导出二次电池单元50的满充电容量FCC。

控制单元110导出满充电容量FCC的变化率(S212)。控制单元110将导出的满充电容量FCC除以预先存储在存储单元122中的作为新产品的二次电池单元50的满充电容量(额定值),从而导出容量比,即,满充电容量相对于新产品的满充电容量的变化率。

控制单元110基于满充电容量FCC的变化率来导出内阻R1的增长率(S213)。基于例如图14所示的容量比与内阻R1的增长率之间的关系,控制单元110导出与已导出的满充电容量FCC的变化率(容量比)相对应的内阻R1的增长率。

控制单元110基于内阻R1的增长率来计算内阻R1(S214)。控制单元110读出存储在存储单元122中的作为新产品的二次电池单元50的内阻R0(额定值),将作为新产品的内阻R0乘以导出的增长率,并且导出当前时间点的归一化内阻R1。如图14所示的,当内阻R1的增长率为20%(容量比=0.8)时,如果作为新产品的内阻R0(额定值)为0.01Ω,则当前时间点的归一化内阻R1为0.012Ω(0.01×(100+20)/100)。

控制单元110采集二次电池单元50的温度(S215)。控制单元110采集从温度传感器54输出的二次电池单元50的温度,并且将温度存储在存储单元122中。控制单元110导出二次电池单元50的充电状态SOC(S216)。

基于二次电池单元50的温度和充电状态SOC,控制单元110导出转换率(S217)。控制单元110参照存储单元122,并且导出根据例如图15所示的二次电池单元50的温度与充电状态SOC之间的关系确定的转换率(校正系数)。如图15所示,例如,当温度为10℃并且充电状态SOC为90%时,转换率为1.5。

控制单元110基于转换率来执行校正,并且导出内阻R1(S218)。控制单元110将S214中导出的归一化内阻R1乘以S217中导出的转换率(校正系数)(归一化内阻R1×转换率),从而导出与当前时间点处的二次电池单元50的温度和充电状态SOC相对应的内阻R1。

与实施例1相似,控制单元110执行图12所示的流程图中的S21至S25的处理。

由于二次电池单元50的内阻R1与满充电容量之间存在关系,因此可以通过利用这种关系有效地导出内阻R1。将利用所述关系导出的内阻R1与估计的参数(Ra、Rb、Cb)中包括的内阻Ra进行比较,并且误差率在预定范围内时,确定将利用估计的参数来更新(替换)电池状态量。因此,当利用估计的参数更新(替换)电池状态量时,可以确保参数的可能性。

(修改形式)

在实施例1和实施例2中,控制单元110产生例如子处理,并且与参数估计处理(S10、S11)并行地导出内阻R1。然而,本公开不限于此。可以通过包括CPU(而非执行参数估计的控制单元110的CPU)的微计算机等(未示出)来执行内阻R1的导出。在这种情况下,控制单元110和微计算机以可通信方式彼此连接。控制单元110可以采集通过微计算机导出的内阻R1,并且将采集的内阻R1与估计的参数中包括的内阻Ra进行比较,从而确定是否用估计的参数执行更新(替换),作为二次电池单元50的电池状态量。

公开的实施例在所有方面都是示出性的,并且不应被理解为限制性的。本公开的范围由权利要求的范围而非上述含义限定,并且其旨在包括等同于权利要求的范围以及该范围内的所有修改的含义。

参考标号列表:

1 车辆

11 继电器

12 继电器

13 逆变器

14 电机

15 DC/DC转换器

16 电池

17 电负载

18 启动开关

19 充电器

50 二次电池单元

50a 电压检测线

50b 电流检测线

50c 温度检测线

51 单元电池

52 电压传感器

53 电流传感器

54 温度传感器

100 电池监测装置

110 控制单元

111 电压采集单元

112 电流采集单元

113 温度采集单元

114 参数估计单元

115 电流积分单元

116 切换确定单元

117 等待时间指明单元

118 内阻导出单元

119 充电状态计算单元

120 开路电压导出单元

121 定时器

122 存储单元

122P 程序

123 存储介质

124 电流确定单元

125 更新确定单元(确定单元)

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