本发明专利技术提供一种能够与串联连接多个单电池而构成的电池组连接的电池状态推算装置，能够以所述多个单电池中的任一个为对象单电池来推算所述对象单电池的充电状态，其包括：用于获取所述对象单电池的闭路电压的测量结果的单电池电压获取部；基准单电池信息获取部，其针对所述多个单电池设定基准单电池，获取所述基准单电池的闭路电压和开路电压以及表示所述基准单电池的充电状态的基准SOC值；暂定SOC运算部，其基于所述对象单电池的闭路电压以及所述基准单电池的闭路电压和开路电压，来求取表示所述对象单电池的暂定充电状态的暂定SOC值；和SOC运算部，其使用对所述暂定SOC值和所述基准SOC值的差进行了平滑化处理后得到的结果，求取表示所述对象单电池的充电状态的SOC值。SOC值。SOC值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池状态推算装置和电池控制装置
[0001]本专利技术涉及电池状态推算装置和电池控制装置。
技术介绍
[0002]在使用了锂二次电池、镍氢电池、铅电池、双电层电容器等蓄电单元的装置例如电池系统、分散型储电装置、电动汽车中，为了安全且有效地使用蓄电单元，使用检测蓄电单元的状态的状态检测装置。作为蓄电单元的状态，有表示充电到了什么程度或者剩余什么程度可放电的电荷量的充电状态(SOC：State of Charge)、表示劣化到了什么程度的健康状态(SOH：State of Health)等。
[0003]便携设备用或电动汽车等的电池系统的SOC可通过累计来自充满电的放电电流，并计算蓄电装置中残留的电荷量(残存容量)相对于可最大限度充电的电荷量(总容量)之比来检测。也可通过其它将电池的两端电压(开路电压)和电池的残存容量的关系预定义为数据表等，参照该数据表计算当前的残存容量来检测SOC。进而，也可组合这些方法来求出SOC。
[0004]下述的专利文献1记载了一种使用蓄电池单电池的电压变化行为的单电池均衡装置，其是对蓄电池包所含的多个单电池进行均衡的装置，其特征为，包含：开路电压推算单元，其测量各个单电池的电压，通过包含当前的单电池电压和过去的单电池电压在内的电压变化行为来推算各个单电池的开路电压；SOC推算装置，其根据上述开路电压推算各个单电池的SOC；单元均衡装置，其将推算出的各个单电池的SOC进行比较来选择需要均衡的单电池，控制与选择出的单电池对应的均衡电路，对单电池的SOC进行均衡。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本国特表2011－530697号公报
技术实现思路
[0008]专利技术要解决的问题
[0009]在上述专利文献1记载的技术中，为了推算各单电池的开路电压，需要各单电池的温度测量、定义了相对于单电池电压的变化行为和开路电压变化量之间的相关关系的数学模型、与各个单电池的温度对应的修正因子等。因此，用于实现它们的硬件结构变得复杂，导致制造成本增加。
[0010]本专利技术是为了解决现有技术的上述课题而完成的，其目的在于，提供一种电池状态推算装置，其可低成本且高精度地推算电池的充电状态。
[0011]用于解决问题的技术方案
[0012]本专利技术的电池状态推算装置是一种能够与串联连接多个单电池而构成的电池组连接的电池状态推算装置，能够以所述多个单电池中的任一个作为对象单电池来推算所述对象单电池的充电状态，其包括：用于获取所述对象单电池的闭路电压的测量结果的单电
池电压获取部；基准单电池信息获取部，其针对所述多个单电池设定基准单电池，获取所述基准单电池的闭路电压和开路电压以及表示所述基准单电池的充电状态的基准SOC值；暂定SOC运算部，其基于所述对象单电池的闭路电压以及所述基准单电池的闭路电压和开路电压，来求取表示所述对象单电池的暂定充电状态的暂定SOC值；和SOC运算部，其使用对所述暂定SOC值和所述基准SOC值的差进行了平滑化处理后得到的结果，求取表示所述对象单电池的充电状态的SOC值。
[0013]本专利技术的电池控制装置具有电池状态推算装置和均衡控制装置，该均衡控制装置基于所述电池状态推算装置求出的各单元的SOC值，控制所述电池组的均衡。
[0014]专利技术效果
[0015]根据本专利技术，能够提供一种能够低成本且高精度地推算电池的充电状态的电池状态推算装置。
附图说明
[0016]图1是表示本专利技术的一个实施方式的电池系统的结构的框图。
[0017]图2是表示测量部和电池组的详细的框图。
[0018]图3是表示本专利技术第一实施方式的电池状态推算装置的详细的功能框图。
[0019]图4是表示本专利技术第一实施方式的电池状态推算装置的处理流程的图。
[0020]图5是表示OCV与SOC的关系的图。
[0021]图6是表示本专利技术第二实施方式的电池状态推算装置的详细的功能框图。
[0022]图7是表示本专利技术第二实施方式的电池状态推算装置的处理流程的图。
[0023]图8是表示本专利技术第三实施方式的电池状态推算装置的详细的功能框图。
[0024]图9是表示本专利技术第三实施方式的电池状态推算装置的处理流程的图。
[0025]图10是表示本专利技术第四实施方式的电池状态推算装置的处理流程的图。
[0026]图11是表示本专利技术第五实施方式的电池状态推算装置的详细的功能框图。
[0027]图12是表示本专利技术第五实施方式的电池状态推算装置的处理流程的图。
[0028]图13是表示本专利技术第六实施方式的电池系统的结构的框图。
具体实施方式
[0029](第一实施方式)
[0030]图1是表示本专利技术的一个实施方式的电池系统1000的结构的框图。电池系统1000是将电池组400蓄积的电荷作为电力供给到外部装置的系统，包括电池控制装置100、测量部200和输出部300。作为电池系统1000供电的对象，例如可考虑电动汽车、混合动力车、电车等。
[0031]电池组400是例如锂离子二次电池等可充放电的电池。对于其它镍氢电池、铅电池、双电层电容器等具有储电功能的器件，也能够应用本专利技术。在本实施方式中，电池组400通过串联连接多个单体单电池(以下，简称为“单电池”)而构成。
[0032]测量部200是测量电池组400的物理特性例如构成电池组400的各单电池的两端电压即单电池电压Vn(n＝1～Nmax，其中，Nmax是电池组400的总单电池数)、电池组400整体的两端电压即总电压Vtotal、共同流过电池组400的各单电池的电流即电池电流I、表示电池
组400的温度的电池温度T等的功能部，由测量各值的传感器、必要的电气电路等构成。此外，如后所述，要推算电池状态，还需要电池组400的内部电阻R，但在本实施方式中，在电池状态推算装置110中，使用其它测量参数进行计算。
[0033]输出部300是将电池控制装置100的输出对外部装置(例如电动汽车所具有的车辆控制装置等上级装置)输出的功能部。
[0034]电池控制装置100是控制电池组400的动作的装置，具有电池状态推算装置110和存储部120。
[0035]电池状态推算装置110基于由测量部200测量出的单电池电压Vn、总电压Vtotal、电池电流I、电池温度T、保存于存储部120的电池组400的特性信息，计算电池组400的各单电池的SOC。关于SOC的详细计算方法后述。
[0036]存储部120存储有电池组400的各单电池的内部电阻R、极化电压Vp、充电效率、容许电流、总容量等可预知的特性信息。该特性信息也可以按充电、放电的动作单独地存储，也可以按充电状态或温度等各单电池的每种状态单独地存储，还可以存储各单电池的所有状态共用的一个值。
[0037]电池控制装置100和电池状态推算装置110可使用实现其功能的电路器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种能够与串联连接多个单电池而构成的电池组连接的电池状态推算装置，能够以所述多个单电池中的任一个作为对象单电池来推算所述对象单电池的充电状态，所述电池状态推算装置的特征在于，包括：用于获取所述对象单电池的闭路电压的测量结果的单电池电压获取部；基准单电池信息获取部，其针对所述多个单电池设定基准单电池，获取所述基准单电池的闭路电压和开路电压以及表示所述基准单电池的充电状态的基准SOC值；暂定SOC运算部，其基于所述对象单电池的闭路电压以及所述基准单电池的闭路电压和开路电压，来求取表示所述对象单电池的暂定充电状态的暂定SOC值；和SOC运算部，其使用对所述暂定SOC值和所述基准SOC值的差进行了平滑化处理后得到的结果，求取表示所述对象单电池的充电状态的SOC值。2.根据权利要求1所述的电池状态推算装置，其特征在于：所述SOC运算部在所述对象单电池中流动的电流的绝对值超过规定值时，不进行所述平滑化处理而是保持上次的所述SOC值。3.根据权利要求1所述的电池状态推算装置，其特征在于：所述SOC运算部在所述对象单电池中流动的电流的时间变化量的绝对值超过规定值时，不进行所述平滑化处理而是保持上次的所述SOC值。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池状态推算装置，其特征在于：所述平滑化处理包含移动平均处理和使用规定的数字滤波器的滤波处理中的至少任一种。5.根据权利要求4所述的电池状态推算装置，其特征在于：具有加权系数运算部，该加权系数运算部基于所述对象单电池中流动的电流的绝对值和所述对象单...
【专利技术属性】
技术研发人员：和田阳介，大川圭一朗，
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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