[發明專利]電池狀態估計裝置以及電池狀態估計方法

有效

• 申請號: 201180003670.3
• 申請日: 2011-02-18
• 公開（公告）號: CN102483442A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 梅木志保;淺井央章;中村英夫;田添和彥;瀨川哲
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;H01M10/48
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種估計二次電池內部的狀態的電池狀態估計裝置以及電池狀態估計方法。

背景技術

日本特開2003-185719號公報公開了一種下面示出的二次電池的控制裝置。即，二次電池的控制裝置定義規定的電池模型，利用基于電池模型的狀態變量濾波器將二次電池的電流和端子電壓的測量值變換為狀態量。二次電池的控制裝置利用該狀態量來估計基于電池模型的二次電池的端子電壓。并且，二次電池的控制裝置進行二次電池的參數同定以使電壓測量值與基于電池模型估計出的端子電壓之差收斂為零。

發明內容

發明要解決的問題

然而，在日本特開2003-185719號公報中，二次電池的電流的測量值和端子電壓的測量值中的一部分不被狀態變量濾波器進行濾波處理，而用于端子電壓的估計運算。在此，二次電池的電流的測量值、端子電壓的測量值是利用電流表、電壓表而測出的，因此通常包含觀測噪聲。因此，在日本特開2003-185719號公報中，存在由于觀測噪聲的影響導致二次電池的參數的同定精度不夠的問題。

本發明要解決的問題是，提供一種能夠高精度地進行二次電池的參數同定的電池狀態估計裝置以及電池狀態估計方法。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題，本發明提供如下一種電池狀態估計裝置以及電池狀態估計方法：檢測二次電池的電流和端子電壓，使用檢測出的電流和端子電壓的測量值來估計基于規定的電池模型的二次電池的端子電壓，進行二次電池的參數同定以使端子電壓的測量值與端子電壓的估計值之差收斂為零。當進行二次電池的參數同定時，利用具有相同的高頻截止特性的低通濾波器分別對端子電壓的測量值和端子電壓的估計值實施濾波處理，使用實施濾波處理后得到的端子電壓的測量值和端子電壓的估計值。

發明的效果

根據本發明的方式，當進行二次電池的參數同定時，利用具有相同的高頻截止特性的低通濾波器分別對端子電壓的測量值和端子電壓的估計值實施濾波處理，使用實施濾波處理后得到的端子電壓的測量值和端子電壓的估計值。由此，能夠有效地去除電流、端子電壓的測量值中包含的觀測噪聲的影響，作為其結果，能夠高精度地進行二次電池的參數同定。

附圖說明

圖1是表示本實施方式所涉及的二次電池的控制系統的結構的圖。

圖2是本實施方式所涉及的電子控制單元30的功能框圖。

圖3是示出表示二次電池的電池模型的等效電路模型的圖。

圖4是第一實施方式所涉及的自適應同定系統的結構圖。

圖5是表示電流測量值I(k)、電壓測量值V(k)以及電壓估計值V^(k)的頻帶特性的圖。

圖6是表示低通濾波器G_lpf的截止頻率與獲得電池特性所需的信息缺乏和觀測噪聲對電池參數的同定性能造成的影響之間的關系的關系圖。

圖7是相當于圖4的等效變換的自適應同定系統的結構圖。

圖8是表示二次電池的開路電壓-充電率特性的一例的圖。

圖9是表示本實施方式的電池參數和充電率的估計處理的流程圖。

圖10是表示第一實施方式的充電率的估計處理的模擬結果的圖。

圖11是第二實施方式所涉及的自適應同定系統的結構圖。

圖12是表示第二實施方式的充電率的估計處理的模擬結果的圖。

圖13是第三實施方式所涉及的自適應同定系統的結構圖的一例。

圖14是第三實施方式所涉及的自適應同定系統的結構圖的另一例。

具體實施方式

下面，根據附圖來說明本發明的實施方式。

《第一實施方式》

圖1所示的控制系統是在如下系統中應用了本發明所涉及的二次電池的控制裝置的例子，該系統用二次電池對馬達等負載進行驅動，或將馬達的再生所產生的電力、發動機作為動力源，利用交流發電機(alternator)進行發電而產生的電力對二次電池進行充電。

二次電池10由多個單電池串聯連接而成。作為構成二次電池10的單電池，例如能夠列舉出鋰離子二次電池等鋰系二次電池等。作為負載20，例如能夠列舉出馬達等。