[發(fā)明專利]充電狀態(tài)估計裝置和充電狀態(tài)估計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480008220.7
• 申請日: 2014-02-10
• 公開（公告）號: CN105008945B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 西垣研治;城殿征志;都竹隆廣;野村博之
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社豐田自動織機(jī)
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;H01M10/48;H02J7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 康建峰,吳瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及估計充電狀態(tài)的充電狀態(tài)估計裝置和充電狀態(tài)估計方法。

背景技術(shù)

使用測量閉路電壓(CCV)來估計開路電壓(OCV)以使用開路電壓來估計出充電狀態(tài)(SOC)是用于估計電池中的充電狀態(tài)的已知方法。

然而，針對需要長時間直到消散極化為止的二次電池，難以根據(jù)開路電壓精確地估計充電狀態(tài)，這是因為電池在充電/放電時在其SOC-OCV特性方面遲滯大。其中例如將SiO(一氧化硅)用于負(fù)電極的二次電池是已知的需要長時間直到消散極化為止的二次電池。

下述剩余二次電池容量計算裝置是用于估計充電狀態(tài)的已知技術(shù)：該剩余二次電池容量計算裝置具有簡單并且緊湊的配置，并且能夠精確地檢測到其中充電/放電電壓的平坦區(qū)域較大的二次電池中的剩余容量。剩余容量計算裝置根據(jù)充電/放電電壓的變化率使用在充電/放電電壓的基礎(chǔ)上獲得的第一剩余容量或在充電/放電電流積分值的基礎(chǔ)上獲得的第二剩余容量來對與剩余容量相對應(yīng)的充電/放電電壓進(jìn)行加權(quán)。換句話說，即使充電/放電電壓的特性曲線是平坦的，充電/放電電壓的特性曲線也會由于至少使用在充電/放電電流積分值的基礎(chǔ)上獲得的第二剩余電量來對充電/放電電壓進(jìn)行加權(quán)而得到斜率，這允許獲得二次電池中的精確剩余容量。

專利文獻(xiàn)1：日本公開特許公報No.2012-137408。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題完成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種即使在充電狀態(tài)受極化影響時也精確地估計出電池中的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)估計裝置和充電狀態(tài)估計方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種充電狀態(tài)估計裝置包括電壓測量單元、電流測量單元、充電估計單元、轉(zhuǎn)變估計單元和放電估計單元。

電壓測量單元測量電池中的電壓。電流測量單元測量向電池充電并且從電池放電的電流。

在充電模式下，充電估計單元使用測量閉路電壓來參照將在通過充電器執(zhí)行充電時電池中的閉路電壓與第一充電狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的充電模式信息，并且獲得第一充電狀態(tài)，以估計出第一充電狀態(tài)是充電時的充電狀態(tài)。

當(dāng)從充電模式向放電模式的轉(zhuǎn)變開始時，轉(zhuǎn)變估計單元使用所測量的電流來開始電流積分。之后，轉(zhuǎn)變估計單元使用電流積分值和轉(zhuǎn)變開始時的第一充電狀態(tài)來獲得第二充電狀態(tài)，以估計出第二充電狀態(tài)是轉(zhuǎn)變時直到達(dá)到目標(biāo)充電狀態(tài)為止的充電狀態(tài)，目標(biāo)充電狀態(tài)通過針對在轉(zhuǎn)變開始之后的預(yù)定時間段獲得的電流積分值來確定。

當(dāng)放電模式在轉(zhuǎn)變結(jié)束之后開始時，放電估計單元使用該測量閉路電壓來參照將使用電池的放電模式生成的閉路電壓與電池中的第三充電狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的放電模式信息，并且獲得第三充電狀態(tài)，以估計出第三充電狀態(tài)是放電時的充電狀態(tài)，其中，放電模式通過在預(yù)定操作模式下操作車輛來獲得。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種充電狀態(tài)估計裝置包括電壓測量單元、電流測量單元、放電估計單元、轉(zhuǎn)變估計單元和充電估計單元。

電壓測量單元測量電池中的電壓。電流測量單元測量向電池充電并且從電池放電的電流。

在放電模式下，放電估計單元使用測量閉路電壓來參照將使用電池的放電模式生成的閉路電壓與電池中的第三充電狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的放電模式信息，并且獲得第三充電狀態(tài)，以估計出第三充電狀態(tài)是放電時的充電狀態(tài)，其中，放電模式通過在預(yù)定操作模式下操作車輛來獲得。

當(dāng)從放電模式向充電模式的轉(zhuǎn)變開始時，轉(zhuǎn)變估計單元使用所測量的電流來開始電流積分。之后，轉(zhuǎn)變估計單元使用電流積分值和轉(zhuǎn)變開始時的第三充電狀態(tài)來獲得第六充電狀態(tài)，以估計出第六充電狀態(tài)是轉(zhuǎn)變時直到達(dá)到目標(biāo)充電狀態(tài)為止的充電狀態(tài)，目標(biāo)充電狀態(tài)通過針對在轉(zhuǎn)變開始之后的預(yù)定時間段獲得的電流積分值來確定。

當(dāng)充電模式在轉(zhuǎn)變結(jié)束之后開始時，充電估計單元使用該測量閉路電壓來參照將在通過充電器執(zhí)行充電時電池中的閉路電壓與第一充電狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的充電模式信息，并且獲得第一充電狀態(tài)，以估計出第一充電狀態(tài)是充電時的充電狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供的優(yōu)點為使得即使在充電狀態(tài)受極化影響時也精確地估計出電池中的充電狀態(tài)。

附圖說明

圖1是充電/放電設(shè)備的示例。

圖2是表示充電/放電時SOC-CCV特性的示例的圖表。

圖3A是表示充電模式信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例的表。

圖3B是表示放電模式信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例的表。

圖4是表示放電模式轉(zhuǎn)變信息或充電模式轉(zhuǎn)變信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例的表。

圖5是表示在從充電模式向放電模式的轉(zhuǎn)變期間的操作的示例的流程圖。