[发明专利]电池的剩余容量计算装置以及电池的剩余容量计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池的剩余容量的运算。

背景技术

作为求出电池的剩余容量的方法，已知以下的方法：检测充放电电流(以下简称为电流)，根据对检测出的电流进行累计所得的电流累计值进行计算的方法；根据开路电压进行计算的方法。对于基于电流累计值的方法，即使存在负载的急剧变动等也能够得到稳定的剩余容量，相反，容易累积电流的检测误差。另一方面，对于基于开路电压的方法，能够求出正确的剩余容量，相反，在存在负载急剧变动等的情况下运算值大幅变动。

因此，在JP2006-38495A的剩余容量运算装置中，为了提高剩余容量的估计精度，对根据电流累计值求出的剩余容量和根据基于内部电阻估计出的开路电压而求出的剩余容量，使用与电流变化速度相应地设定的权重来进行加权合成。

由此，有效利用了基于电流累计值的计算方法和基于开路电压的计算方法的优点，提高了剩余容量的计算精度。

发明内容

但是，对于基于电流累计值的计算方法，将在启动时那样能够测量开路电压的定时估计出的剩余容量(SOC)作为基点，使用电流累计值除以满充电容量估计值而求出的剩余容量变化量(SOC变化量)来计算剩余容量。因而，例如在由于电池异常而满充电容量降低时，使用比真正的满充电容量大的满充电容量估计值进行运算，会计算出剩余容量变化量比真正的变化量小的值。其结果是会计算出比真正的剩余容量大的剩余容量，越是持续充放电，则相对于真正的剩余容量的误差越大。

然而，在JP2006-38495A的剩余容量运算装置中，使用与电流变化速度相应地设定的权重进行加权合成，因此在存在因电池异常等引起的满充电容量降低的情况下，剩余容量的估计误差变大。

本发明的目的在于：即使由于电池异常等而满充电容量降低，也抑制剩余容量的估计误差。

根据本发明的某形式，提供一种电池的剩余容量计算装置，其具备：电流检测单元，其检测电池的充放电电流；以及电压检测单元，其检测电池的端子电压。电池的剩余容量计算装置还具备：第一剩余容量运算单元，其根据电池的充放电电流的累计值来计算第一剩余容量；以及第二剩余容量运算单元，其根据电池的开路电压来计算第二剩余容量。还具备：混合率设定单元，其根据第一剩余容量与第二剩余容量之间的偏差来决定第二剩余容量的混合率；以及第三剩余容量运算单元，其使用混合率来对第一剩余容量和第二剩余容量进行加权合成。另外，第一剩余容量与第二剩余容量之间的偏差越大，则混合率设定单元将混合率设得越大。

以下，一边参照附图一边详细说明本发明的实施方式、本发明的优点。

附图说明

图1是本发明的实施方式的车辆系统的结构图。

图2是表示SOC运算算法的一个例子的控制框图。

图3是表示开路电压OCV和SOC之间的关系的图的一个例子。

图4是在放电中满充电容量急剧降低的情况下的时序图。

图5是表示放电中用的混合率图的一个例子的图。

图6是表示充电中用的混合率图的一个例子的图。

图7是SOC运算算法的流程图。

图8是电池正常时的时序图。

图9是满充电容量在中途急剧降低的情况下的时序图。

图10是用于说明基于电流累计值的估计值的限制范围的图。

图11是表示估计满充电容量的算法的框图。

图12是对基于电流累计值的估计值设置了限制范围的情况下的时序图。

具体实施方式

图1是将本发明应用于电动汽车的情况下的系统结构图。本系统包括：电池1；负载5，其以从电池1供给的电力运转；电池控制器(以下称为电池ECU)2，其估计电池1的剩余容量(是剩余容量相对于满充电容量的比例，以下称为SOC(State of Charge：充电状态))；车辆控制器(以下称为车辆控制ECU)3，其根据SOC估计值来控制负载5。负载5例如是作为车辆的驱动源的驱动电动机。

电池1构成为包含多个单电池，例如将多个单电池串并联连接(将多个把多个电池并联连接所得的并联体串联连接)而构成。

电池ECU 2根据检测电池1的端子电压CCV的电压传感器7、检测电池1的充放电电流的电流传感器6的检测信号来运算SOC估计值。将在后面说明具体的运算内容。