[發(fā)明專利]電池狀態(tài)推測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711245176.3
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108152743B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 小熊泰正;逢坂哲彌;津田信悟;內(nèi)海和明;橫島時彥;向山大吉
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社;學(xué)校法人早稻田大學(xué)
• 主分類號: G01R31/382
• 分類號: G01R31/382
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 程晨

本發(fā)明提供一種電池狀態(tài)推測裝置，使用阻抗準(zhǔn)確地推測電池的狀態(tài)。電池狀態(tài)推測裝置(100)具備：取得單元(110)，在不同的多個溫度下取得電池的復(fù)阻抗；計算單元(120)，計算在復(fù)平面上將所取得的多個復(fù)阻抗的在第一預(yù)定頻率下的值相互連結(jié)而得到的直線的斜率來作為復(fù)阻抗的斜率，該復(fù)平面將復(fù)阻抗的實數(shù)分量及虛數(shù)分量作為軸；存儲單元(130)，預(yù)先存儲復(fù)阻抗的斜率和與電池相關(guān)的電池狀態(tài)的關(guān)系；以及推測單元(140)，根據(jù)計算出的復(fù)阻抗的斜率和所存儲的關(guān)系來推測電池狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及推測搭載于車輛等的電池的狀態(tài)的電池狀態(tài)推測裝置的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

作為這種裝置，已知通過解析電池的阻抗來推測電池的充電量、劣化狀態(tài)等的裝置。例如，專利文獻(xiàn)1中提出有根據(jù)將頻率不同的兩個以上的復(fù)阻抗連結(jié)起來的直線的傾斜角度來檢測電池的充電量的技術(shù)。另外，在專利文獻(xiàn)2中，提出有利用蓄電裝置內(nèi)的離子難以追隨的頻率的信號來測定內(nèi)部阻抗，并根據(jù)測定值計算蓄電裝置內(nèi)部的溫度的技術(shù)。

另外，作為計算電池的阻抗的方法，例如在專利文獻(xiàn)3中公開有對針對輸入的矩形波信號的應(yīng)答信號進(jìn)行傅立葉變換，并根據(jù)計算出的頻率特性來計算電化學(xué)單元的阻抗特性的技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開2013/114669號

專利文獻(xiàn)2：國際公開2013/018641號

專利文獻(xiàn)3：日本特開2014-126532號公報

發(fā)明內(nèi)容

電池的阻抗由電荷移動等引起，所以溫度依賴性極大。因此，即使是例如±5℃左右的溫度變化，也難以根據(jù)阻抗來推測電池的狀態(tài)。

電池的溫度雖然也能夠使用溫度傳感器等來檢測，但用這樣的傳感器檢測出的溫度與實際的電池內(nèi)部的溫度未必一致。另外，在電池內(nèi)存在面內(nèi)溫度偏差或者空間內(nèi)溫度偏差，所以也難以精準(zhǔn)地檢測應(yīng)與阻抗關(guān)聯(lián)對應(yīng)的溫度。此外，在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，雖然使用不易受到溫度依賴性的影響的頻率區(qū)域來檢測電池的內(nèi)部溫度，但高頻率區(qū)域的電阻分量有端子電阻、電極體內(nèi)部的電子電阻、電解質(zhì)電阻，在表示溫度依賴性的電解質(zhì)電阻以外的電阻變化時，測定精度極端降低。

在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，使用阻抗來檢測電池的狀態(tài)，但完全未考慮電池的溫度。因此，即便頻率相同但所檢測出的阻抗的值也根據(jù)電池的溫度而成為不同的值，作為結(jié)果，產(chǎn)生無法準(zhǔn)確地檢測電池的狀態(tài)的技術(shù)性的問題。

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其課題在于提供一種能夠使用阻抗準(zhǔn)確地推測電池的狀態(tài)的電池狀態(tài)推測裝置。

本發(fā)明的電池狀態(tài)推測裝置具備：取得單元，在不同的多個溫度下取得電池的復(fù)阻抗；計算單元，計算在復(fù)平面上將所述取得的多個所述復(fù)阻抗的在第一預(yù)定頻率下的值相互連結(jié)而得到的直線的斜率來作為所述復(fù)阻抗的斜率，該復(fù)平面以所述復(fù)阻抗的實數(shù)分量及虛數(shù)分量為軸；存儲單元，預(yù)先存儲(i)所述復(fù)阻抗的斜率和(ii)與所述電池相關(guān)的電池狀態(tài)的關(guān)系；以及推測單元，根據(jù)(i)所述計算出的所述復(fù)阻抗的斜率和(ii)所存儲的所述關(guān)系來推測所述電池狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的電池狀態(tài)推測裝置，根據(jù)在不同的多個溫度下取得的復(fù)阻抗來計算復(fù)平面上的復(fù)阻抗的斜率。如果使用該復(fù)阻抗的斜率，則能夠排除由復(fù)阻抗的溫度依賴性所致的影響，推測準(zhǔn)確的電池狀態(tài)。此處“電池狀態(tài)”是指，例如，充電量(SOC：State OfCharge；荷電狀態(tài))、劣化狀態(tài)(SOH：State Of Health，健康狀態(tài))等能夠隨著時間的經(jīng)過而變化或者能夠根據(jù)時刻而不同的、電池的定量或者定性的性質(zhì)，在此特別指被示出為數(shù)據(jù)的電池狀態(tài)。因此，根據(jù)本發(fā)明，在推測電池狀態(tài)時，無需進(jìn)行高精度的溫度檢測、溫度調(diào)整等，而能夠適當(dāng)?shù)赝茰y電池狀態(tài)。