[發(fā)明專利]二次電池的狀態(tài)估計(jì)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880009620.4
• 申請(qǐng)日: 2008-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN101641607A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西勇二;竹本毅;芳賀伸烈;淵本哲矢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01R31/36
• 分類號(hào): G01R31/36
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 柳春雷;南 霆

1.一種二次電池的狀態(tài)估計(jì)裝置，其中，

所述二次電池包括：

包含活性物質(zhì)的第一電極和第二電極，其中在所述活性物質(zhì)的內(nèi)部包 含有助于電化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物質(zhì)；以及

用于在所述第一電極和所述第二電極之間傳導(dǎo)離子化的所述反應(yīng)物質(zhì) 的離子導(dǎo)體，

所述二次電池的狀態(tài)估計(jì)裝置包括：

電壓檢測(cè)器，所述電壓檢測(cè)器檢測(cè)所述第一電極和所述第二電極之間 的電池電壓；

擴(kuò)散估計(jì)部，所述擴(kuò)散估計(jì)部按照活性物質(zhì)擴(kuò)散模型表達(dá)式來估計(jì)所 述反應(yīng)物質(zhì)的濃度分布，所述活性物質(zhì)擴(kuò)散模型表達(dá)式基于給定的邊界條 件來規(guī)定所述活性物質(zhì)的內(nèi)部中的所述反應(yīng)物質(zhì)的濃度分布；

開路電壓估計(jì)部，所述開路電壓估計(jì)部基于由所述擴(kuò)散估計(jì)部估計(jì)出 的、所述活性物質(zhì)的與電解液的界面處的所述反應(yīng)物質(zhì)的濃度，來估計(jì)所 述第一電極和所述第二電極之間的開路電壓；以及

電流估計(jì)部，所述電流估計(jì)部按照基于電化學(xué)反應(yīng)的電壓電流關(guān)系模 型表達(dá)式來估計(jì)所述二次電池的電池電流密度，所述電壓電流關(guān)系模型表 達(dá)式表示所述開路電壓、根據(jù)所述二次電池的電池電流密度而計(jì)算出的過 電壓、根據(jù)所述電池電流密度而產(chǎn)生的電壓降、以及所述電池電壓之間的 關(guān)系，

所述電流估計(jì)部通過將由所述電壓檢測(cè)器檢測(cè)出的所述電池電壓、由 所述開路電壓估計(jì)部估計(jì)出的所述開路電壓、以及所述二次電池的參數(shù)值 代入所述電壓電流關(guān)系模型表達(dá)式中來計(jì)算所述電池電流密度，

所述二次電池的狀態(tài)估計(jì)裝置還包括邊界條件設(shè)定部，所述邊界條件 設(shè)定部基于由所述電流估計(jì)部估計(jì)出的所述電池電流密度來計(jì)算所述界面 處的反應(yīng)電流密度，并根據(jù)計(jì)算出的反應(yīng)電流密度來設(shè)定所述活性物質(zhì)擴(kuò) 散模型表達(dá)式的所述界面處的所述邊界條件。

2.如權(quán)利要求1所述的二次電池的狀態(tài)估計(jì)裝置，其中，還包括：

溫度檢測(cè)器，所述溫度檢測(cè)器檢測(cè)所述二次電池的電池溫度；以及

參數(shù)值設(shè)定部，所述參數(shù)值設(shè)定部用于至少根據(jù)所述電池溫度來可變 地設(shè)定所述參數(shù)值，

所述參數(shù)值設(shè)定部還至少根據(jù)所述電池溫度來可變地設(shè)定所述活性物 質(zhì)擴(kuò)散模型表達(dá)式中的表示擴(kuò)散速度的參數(shù)值。

3.如權(quán)利要求2所述的二次電池的狀態(tài)估計(jì)裝置，其中，

所述電壓電流關(guān)系模型表達(dá)式由線性近似表達(dá)式構(gòu)成，所述線性近似 表達(dá)式表示從所述開路電壓中減去所述電池電流密度與作為所述參數(shù)值的 電極每單位面積上的電阻的乘積而得的電壓等于所述電池電壓的關(guān)系，

所述參數(shù)值設(shè)定部根據(jù)由所述擴(kuò)散估計(jì)部估計(jì)出的所述界面處的所述 反應(yīng)物質(zhì)的濃度以及由所述溫度檢測(cè)器檢測(cè)出的所述電池溫度來可變地設(shè) 定所述電阻。

4.如權(quán)利要求1所述的二次電池的狀態(tài)估計(jì)裝置，其中，

還包括電流運(yùn)算部，所述電流運(yùn)算部將總的所述電池電流密度分離為 有助于電化學(xué)反應(yīng)的第一電流密度、和由在所述二次電池內(nèi)部所產(chǎn)生的雙 電荷層電容成分產(chǎn)生的第二電流密度，

所述邊界條件設(shè)定部基于由所述電流運(yùn)算部計(jì)算出的所述第一電流密 度來計(jì)算所述界面處的反應(yīng)電流密度，

在所述電壓電流關(guān)系模型表達(dá)式中，基于所述第一電流密度來計(jì)算所 述過電壓。