[發(fā)明專利]電池組和用于計算電池組的電能的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380011447.2
• 申請日: 2013-02-08
• 公開（公告）號: CN104145190B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吉田忠大
• 申請（專利權(quán)）人: NEC能源元器件株式會社
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;H01M10/48;H02J7/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 袁飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池組和用于計算電池組的電能的方法。

背景技術(shù)

為了計算電池的剩余容量，提出了多種方法。

專利文獻(xiàn)1(日本未審專利公開No.2009-51351)公開了如下所述的車輛供電設(shè)備。首先，基于引擎啟動時的車載電池的開路電壓值和車載電池的最小電壓值計算通過從與剩余容量0相當(dāng)?shù)拈_路電壓值到完全充電的開路電壓值對最小電壓值的平方值進(jìn)行積分得到的積分值S，并且創(chuàng)建表格。此外，基于實(shí)際測量值來計算車載電池完全充電的積分值S和電能E的系數(shù)K，并對其進(jìn)行存儲。在使用所述車載電池期間，首先，根據(jù)最小電壓值的實(shí)際測量值參照所述表格，得到積分值S。接下來，積分值S乘以系數(shù)K，以及車載電池的剩余容量被計算為電能(單位：Wh)。

相關(guān)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

[專利文獻(xiàn)1]日本未審專利公開No.2009-51351。

發(fā)明內(nèi)容

然而，關(guān)于專利文獻(xiàn)1中所公開的電能，沒有考慮車載電池(等同于本發(fā)明的電池組)的內(nèi)部電阻。由此原因，發(fā)明人認(rèn)為以上方法不能得到準(zhǔn)確的剩余電能。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種電池組，包括：彼此串聯(lián)的多個電池單元；電壓和電流測量單元，測量電池單元的電壓和電流；溫度測量單元，測量電池單元的溫度；以及計算單元，基于電壓和電流計算電池單元的第一電能平衡，基于溫度確定電池單元的內(nèi)部電阻，以及基于電流和內(nèi)部電阻計算內(nèi)部電阻的第二電能平衡，從而基于電池單元的第一電能平衡和內(nèi)部電阻的第二電能平衡，來計算電池單元中累積的累積電能平衡。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種電池組，包括：彼此串聯(lián)的多個電池單元；電壓和電流測量單元，測量電池單元的電壓和電流；溫度測量單元，測量電池單元的溫度；計算單元，基于電池單元的電壓、電流和溫度計算電能變化，所述電能變化是電池單元中剩余的電能的變化；以及存儲單元，存儲內(nèi)部電阻數(shù)據(jù)，所述內(nèi)部電阻數(shù)據(jù)是用于根據(jù)電池單元的溫度計算電池單元的內(nèi)部電阻的數(shù)據(jù)，其中，計算單元參照內(nèi)部電阻數(shù)據(jù)來確定當(dāng)前溫度下電池單元的內(nèi)部電阻，并且當(dāng)所有電池單元的從基準(zhǔn)時刻0到當(dāng)前時刻t的電能變化被設(shè)置為ΔE(t)且總內(nèi)部電阻被設(shè)置為R_temp(t)時，根據(jù)下式(1)計算電能變化ΔE(t)，所述總內(nèi)部電阻是電池單元的內(nèi)部電阻的總和。

[式1]

(這里，V(t)是所有電池單元的總電壓，I(t)是電池單元的電流。)

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于計算電池組的電能的方法，包括：測量步驟，測量彼此串聯(lián)的多個電池單元的電壓和電流以及測量電池單元的溫度；基于電池單元的溫度來確定當(dāng)前電池單元的內(nèi)部電阻的步驟；以及計算步驟，基于電壓和電流計算電池單元的第一電能平衡，基于溫度確定電池單元的內(nèi)部電阻，以及基于電流和內(nèi)部電阻計算內(nèi)部電阻的第二電能平衡，從而基于電池單元的第一電能平衡和內(nèi)部電阻的第二電能平衡，來計算電池單元中累積的累積電能平衡。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于計算電池組的電能的方法，包括：測量步驟，測量彼此串聯(lián)的多個電池單元的電壓和電流以及測量電池單元的溫度；基于電池單元的溫度來確定當(dāng)前電池單元的內(nèi)部電阻的步驟；以及計算步驟，基于電池單元的電壓、電流和溫度計算電能變化，其中所述電能變化是電池單元中剩余的電能的變化，其中，所述計算步驟包括以下步驟：當(dāng)所有電池單元的從基準(zhǔn)時刻0到當(dāng)前時刻t的電能變化被設(shè)置為ΔE(t)且總內(nèi)部電阻被設(shè)置為R_temp(t)時，基于電池單元的內(nèi)部電阻，使用上式(1)計算電能變化ΔE(t)，所述總內(nèi)部電阻是電池單元的內(nèi)部電阻的總和。

根據(jù)本發(fā)明，在考慮了由電池單元的內(nèi)部電阻導(dǎo)致的損耗分量的情況下計算累積電能平衡或電能變化。由此，可以根據(jù)溫度基于內(nèi)部電阻數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地計算電池組中剩余的電能。

附圖說明

從以下描述的優(yōu)選實(shí)施例和附圖可以使上述目標(biāo)、其他目標(biāo)、特征和優(yōu)勢更加清楚，其中：

圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的電池組的配置的電路圖；

圖2是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的算術(shù)運(yùn)算通信單元的配置的示意圖；

圖3是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的第一電芯的內(nèi)部電阻相對于溫度的圖；

圖4是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的電能計算方法的流程圖；

圖5是示出了圖4的S120的細(xì)節(jié)的流程圖；

圖6是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的電能計算方法的流程圖；

圖7是示出了根據(jù)第三實(shí)施例的電池組和控制電路的配置的電路圖；以及