[發明專利]二次電池狀態檢測裝置以及二次電池狀態檢測方法

有效

• 申請號: 201580059577.2
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN107076802B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 高島直也;巖根典靖
• 申請（專利權）人: 古河電氣工業株式會社;古河AS株式會社
• 主分類號: G01R31/388
• 分類號: G01R31/388;G01R31/389;H01M10/48;H02J7/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

1.一種二次電池狀態檢測裝置，其檢測二次電池的狀態，其特征在于，該二次電池狀態檢測裝置具有：

測定單元，其測定或估計所述二次電池的開路電壓；

求出單元，其將由所述測定單元測定或估計的所述開路電壓代入到表示所述開路電壓與荷電狀態之間的相關性的相關式中，由此求出荷電狀態；

計算單元，其基于所述二次電池的內部電阻，計算荷電狀態；以及

校正單元，其在由所述求出單元求出的荷電狀態與由所述計算單元計算出的荷電狀態的值不同的情況下，通過對所述求出單元的所述相關式進行校正，使得由所述求出單元求出的荷電狀態與由所述計算單元計算出的荷電狀態一致，

由所述計算單元計算出的荷電狀態是通過下述公式(1)～(3)計算的，

ΔV＝充電電壓－開路電壓－St－Pl …(1)

R＝ΔV/I …(2)

SOC＝f(T)×exp(R，Rohm，Rct1，Rct2)+f’(T) …(3)

其中，ΔV是過電壓，St是指由二次電池的電解液的離子濃度形成的層的狀態，Pl是指通過充電和放電而使得電極電位從靜止電位偏離的狀態，f(T)是將溫度作為變量的振幅系數，f’(T)是偏移值，R是內部電阻，I是平均電流值，Rohm是液體電阻和導體電阻，Rct1是負極的反應電阻，Rct2是正極的反應電阻，exp(R、Rohm、Rct1、Rct2)是將R、Rohm、Rct1、Rct2作為變量的指數函數。

2.根據權利要求1所述的二次電池狀態檢測裝置，其特征在于，

所述二次電池狀態檢測裝置具有：

學習單元，其使所述二次電池放電，且根據放電時的電壓和電流，學習元件值，所述元件值是所述二次電池的等效電路的參數；和

計測單元，其對所述二次電池進行充電，且根據充電時的電壓和電流，計測所述二次電池的電阻值，

所述計算單元基于由所述學習單元學習到的元件值與由所述計測單元計測出的內部電阻之比，計算所述荷電狀態。

3.根據權利要求2所述的二次電池狀態檢測裝置，其特征在于，

所述計算單元針對規定的函數進行基于所述二次電池的溫度的校正，由此計算所述荷電狀態，其中所述規定的函數包含由所述學習單元學習到的元件值與由所述計測單元計測出的內部電阻之比。

4.根據權利要求2或3所述的二次電池狀態檢測裝置，其特征在于，

所述計測單元將從充電時的電壓減去開路電壓、分層化電壓和極化電壓而得到的過電壓值除以電流值得到的值作為所述二次電池的電阻值。

5.根據權利要求1至3中的任一項所述的二次電池狀態檢測裝置，其特征在于，

在所述二次電池被搭載于車輛后的初次處理的情況下、在充電電流小于上次處理時的情況下、或者在從上次處理之后經過了規定的期間以上的期間的情況下，所述校正單元執行校正處理。

6.一種二次電池狀態檢測方法，檢測二次電池的狀態，其特征在于，該二次電池狀態檢測方法具有：

測定步驟，在該測定步驟中，測定或估計所述二次電池的開路電壓；

求出步驟，在該求出步驟中，將在所述測定步驟中測定或估計的所述開路電壓代入到表示所述開路電壓與荷電狀態之間的相關性的相關式中，由此求出荷電狀態；

計算步驟，在該計算步驟中，基于所述二次電池的內部電阻，計算荷電狀態；以及

校正步驟，在該校正步驟中，在所述求出步驟中求出的荷電狀態與在所述計算步驟中計算出的荷電狀態的值不同的情況下，通過對所述求出步驟的所述相關式進行校正，使得在所述求出步驟中求出的荷電狀態與在所述計算步驟中計算出的荷電狀態一致，

在所述計算步驟中計算出的荷電狀態是通過下述公式(1)～(3)計算的，

ΔV＝充電電壓－開路電壓－St－Pl …(1)

R＝ΔV/I …(2)

SOC＝f(T)×exp(R，Rohm，Rct1，Rct2)+f’(T) …(3)

其中，ΔV是過電壓，St是指由二次電池的電解液的離子濃度形成的層的狀態，Pl是指通過充電和放電而使得電極電位從靜止電位偏離的狀態，f(T)是將溫度作為變量的振幅系數，f’(T)是偏移值，R是內部電阻，I是平均電流值，Rohm是液體電阻和導體電阻，Rct1是負極的反應電阻，Rct2是正極的反應電阻，exp(R、Rohm、Rct1、Rct2)是將R、Rohm、Rct1、Rct2作為變量的指數函數。