CN103323779B - 可再充电电池的估计充电量计算器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可再充电电池的估计充电量计算器。通过牛顿法来搜索使电池单元的端电压的估计值（估计电池单元电压Vije(n)）与检测值（电池单元电压Vij(n)）的差的绝对值变成等于或者小于规定值ΔVth的充电/放电电流Iij。按这种方式搜索的充电/放电电流Iij在所有的电池单元中被均衡。通过对计算的平均值Ia(n)进行积分计算来计算电池单元的充电率SOCij(n)。

Description

可再充电电池的估计充电量计算器

技术领域

本发明涉及可再充电电池的估计充电量计算器，其基于可再充电电池的充电率和可再充电电池的充电/放电的历史来计算可再充电电池的端电压。

背景技术

作为估计充电量计算器，例如，日本特开2010-283922号公报中提出了一种用于以高精度计算铁橄榄石组锂离子可再充电电池等的充电率的装置。

具体地，在该装置中，将电池电压看作输入，并且在开路电压相对于充电率的变化的变化速率大的区域中使用开路电压相对于充电率的变化来估计充电率，而在变化速率小的区域中通过电池的充电/放电电流的积分值来计算充电率。

因此，即使在由于变化速率具有小的区域而使得使用开路电压相对于充电率的变化的充电率的计算精度下降的情况下，也可以通过电流积分处理将计算精度维持在高精度。

然而，当检测电池电流时出现检测误差。

此外，根据电流积分处理，由于检测误差也被积分，所以存在下述可能性：充电率的计算精度可能下降。

特别是，当电池的充电/放电电流变大时，像车载式电池，存在下述可能性：检测误差也会很容易地变得相对大；因此通过积分处理的充电率的计算误差会变大。

发明内容

鉴于上文陈述的问题做出本发明，本发明的目的是提供一种可再充电电池的估计充电量计算器，其基于可再充电电池的充电率和可再充电电池的充电/放电的历史来计算可再充电电池的端电压。

在根据第一方面的可再充电电池的估计充电量计算器中，估计充电量计算器包括：端电压估计装置，该端电压估计装置基于估计充电量和可再充电电池的充电/放电的历史来估计可再充电电池的端电压，该估计充电量是表示每单位时间可再充电电池的充电的量的物理量；充电/放电电流计算装置，该充电/放电电流计算装置使用可再充电电池的端电压的检测值作为输入，并且计算可再充电电池的充电/放电电流，使得由端电压估计装置所生成的端电压的估计值逼近检测值；积分处理装置，该积分处理装置将由充电/放电电流计算装置所计算的充电/放电电流接受为输入，并且对可再充电电池的充电/放电电流进行积分处理；以及估计充电量计算装置，该估计充电量计算装置基于积分处理装置的积分值来计算估计充电量。

在上述的发明中，与直接使用充电/放电电流的检测值的情况相比，通过使用积分处理来计算充电/放电电流以使得由端电压估计装置所估计的值可以变成近似于实际端电压的值，避免了电流的检测误差的影响。

在根据第二方面的可再充电电池的估计充电量计算器中，充电/放电电流计算装置具有搜索装置，该搜索装置搜索使估计值与检测值之间的差的绝对值变成等于或者小于规定值的充电/放电电流。

在根据第三方面的可再充电电池的估计充电量计算器中，搜索装置使用充电/放电电流的检测值作为输入，并且当在使用输入时估计值与检测值之间的差的绝对值超过规定值时，搜索装置通过对充电/放电电流的检测值进行校正来搜索使估计值与检测值之间的差的绝对值变成等于或者小于规定值的充电/放电电流。

在根据第四方面的可再充电电池的估计充电量计算器中，充电/放电电流计算装置具有反馈装置，该反馈装置基于由端电压估计装置基于充电/放电电流的检测值所估计的估计值和将可再充电电池的端电压的检测值的差反馈控制到零的控制输入来计算充电/放电电流。

在根据第五方面的可再充电电池的估计充电量计算器中，可再充电电池具有开路电压相对于充电率的变化的变化速度变成低于规定值的区域和超过规定值的区域，并且估计充电量计算装置在变化速度变成低于规定值的区域中计算估计充电量。

在根据第六方面的可再充电电池的估计充电量计算器中，在作为具有多个电池单元的串联连接的对象的电池组中，可再充电电池是下述电池模块，该电池模块是作为电池组的一部分的多个邻接的电池单元或者单个电池单元，并且积分处理装置计算下述值的积分值，该值是通过对由充电/放电电流计算装置针对每个电池模块所计算出的值进行均衡处理而获得的。

在根据第七方面的可再充电电池的估计充电量计算器中，端电压估计装置基于下述电源的模型来估计端电压，该电源的模型具有根据充电率的开路电压和与电阻器和电容器的并联连接的对象串联连接的对象。

附图说明

在附图中：

图1示出了第一实施例中的系统配置的图；

图2示出了实施例中的电池单元的开路电压与充电率之间的关系；

图3示出了实施例中的关于充电率的计算处理过程的流程图；

图4示出了实施例中的充电率的计算处理的子程序；以及

图5示出了第二实施例中的充电率的计算处理的子程序。

具体实施方式

[第一实施例]

以下将参照附图来描述应用于车载式电池的可再充电电池的估计充电量计算器的实施例。

图1示出了该实施例的系统配置。

图1中示出的高压电池10是作为具有电池单元C11至Cnm的串联对象的电池组，并且其开路电压变得例如大于100V。

电池单元Cij（i=1至n，j=1至m）是锂离子可再充电电池。

电池单元C11至Cnm中的每个电池单元除了不可避免的个体差异，例如，由于制造工艺造成的那些差异之外具有彼此相同的成分。

也就是说，对于不同的电池单元，开路电压相对于充电率（SOC：实际充电量与完全充电的电荷量的比率）的关系、完全充电的电荷量以及内部电阻值等都是相等的。

电动发电机（MG）14经由逆变器12连接到高压电池10。

电动发电机14是车内主发动机，并且其转子与驱动轮16机械连接。

此外，通过控制器（PTECU50）来控制电动发电机14。

组成上述的高压电池10的电池单元C11至Cnm被模块化，其中m（>2）个互相邻接的电池单元作为同一组。

在本文中，第i个模块由电池单元Ci1至Cim组成。

检测单元Ui（i=1至n）设置在上述的每个模块中。

检测单元U1至Un中的每个检测单元具有彼此相同的功能。

具体地，例如，检测单元Un具有用于放电的电阻器30和与电池单元Ci1至Cim中的每个电池单元并联连接的开关元件32，以及选择性地使开关元件32导通的放电控制部分34。

此外，设置有多路复用器（MPX）36，其选择性地将电池单元Ci1至Cim的端电压（电池单元电压Vi1至Vim）之一施加到差分放大器电路38。

因此，电池单元Ci1至Cim的每个端电压通过差分放大器电路38输入到模数（A/D）转换器40中，并且由此被转换成数字数据。

另一方面，高压电池10的另一控制器（电池ECU52）通过操作检测单元Ui来控制高压电池10的状态。

电池ECU52输入A/D转换器40所输出的数字数据（电池单元电压Vi1至Vim），并且具有下述功能：基于输入的数字数据将指令信号Sc输出到检测单元Ui的放电控制部分34。

在这里，指令信号Sc用于命令：应该选择电池单元Ci1至Cim中的哪个电池单元使用用于放电的电阻器30来放电（以及何时停止放电）。

此外，电池ECU52和PTECU50的端电压都低于高压电池10，并且使用低压电池54作为电源，该低压电池54将本体电位配置为标准电位。

电池ECU52相继地基于上述的电池单元电压Vi1至Vim、由电流传感器56所检测的高压电池10的充电/放电电流I以及由温度传感器58所检测的电池单元Cij的温度Tij，将关于高压电池10的可允许最大输出的信息提供给PTECU50。

然后，基于该信息，PTECU50对电动发电机14的控制变量进行控制。

在本实施例中，采用铁橄榄石组锂离子可再充电电池作为上述的电池单元Cij。

在这种情况下，如图2所示，存在开路电压（OCV）相对于充电率（SOC）的上升的爬升率非常小的区域（此后，称为平坦区）。

此外，在平坦区中，当用公知的方法基于充电率与开路电压的相关信息来计算充电率时计算精度下降。

因此，在本实施例中通过如下所述计算充电率来避免计算精度的下降。

图3示出了关于本实施例的充电率的计算处理的过程。

例如由电池ECU52以预定循环来重复执行该处理。

在该系列的处理中，首先在步骤S10中计算关于电池单元C11至Cnm的开路电压OCVij(n-1)的最近的最大值OCVH和最小值OCVL。

在随后的步骤S12中，对两种逻辑条件进行评估。该逻辑条件是：（i）最小值OCVL大于最大侧阈值OCVth1，该最大侧阈值OCVth1的值超过平坦区的最大侧的边界值，以及（ii）最大值OCVH小于最小侧阈值OCVth2，该最小侧阈值OCVth2的值低于平坦区的最小侧的边界值。确定一对条件的逻辑和是否为真。

该处理用于计算开路电压，并且用于判定当基于充电率与开路电压的相关信息来计算充电率时计算精度是否下降。

然后，当在步骤S12中做出肯定判定时，确定基于充电率与开路电压的相关信息充电率是可计算的，且不会引起精度的下降，然后处理继续进行至步骤S14。

在步骤S14中，判定由电流传感器56所检测的电流的检测值（充电/放电电流I(n)）是否近似为零。

该处理用于判定在假定每个电池单元Cij的端电压（电池单元电压Vij）是开路电压的情况下基于开路电压与充电率之间的关系充电率是否是可计算的。

此外，当在步骤S14中做出肯定判定时，在步骤S16中假定电池单元电压Vij是开路电压的情况下基于开路电压与充电率之间的关系来计算每个电池单元Cij的充电率SOCij。

此外，事实上，即使充电/放电电流I(n)变成近似于零，通过暂时极化，电池单元电压Vij与开路电压之间也会出现差距。

为此，期望从充电/放电电流I(n)变成近似于零时起经过了预定时间段之后假定电池单元电压Vij是开路电压的情况下计算充电率SOCij(n)。

另一方面，当在步骤S14中做出否定判定时，处理继续进行至步骤S18。

在步骤S18中，使用下述模型来计算开路电压OCVij(n)，该模型考虑由于内电阻的电压降的影响，或者除了根据充电率的开路电压之外的极化。

在本实施例中，电池单元Cij被模型化为具有上述的开路电压的电源，电阻器和电容器并联连接的对象以及电阻器串联连接的对象。

在这里，电阻器和电容器并联连接的对象的电压降的量ΔV以及与上述并联连接的对象串联连接的电阻器的电压降的量变成开路电压与电池单元电压Vij之间的差。

使用电池单元电压Vij和充电/放电电流I(n)作为输入来进行该处理。

也就是说，通过基于充电/放电电流I(n)来计算上述的电压降的量ΔV等的量并且将这些量从电池单元电压Vij中减去，来计算开路电压OCVij。

顺便提及，不是仅通过该充电/放电电流I(n)来计算电压降的量ΔV。

因为，模型包括电容器，并且该电容器的充电电压取决于过去的充电/放电电流。

也就是说，在本实施例中基于电池单元电压Vij和充电/放电电流I(n)的历史来计算开路电压OCVij。

然而，如果在该处理中通过下列使用前一个电压降的量ΔV(n-1)的公式（c1）来计算上述并联连接的对象的这次的电压降的量ΔV(n)（电容器的充电电压），则当计算这次的开路电压OCVij(n)时不公开地使用过去的充电/放电电流I(n-1)，I(n-2)……。

然而，在这种情况下前一个电压降的量ΔV(n-1)变成表示充电/放电电流的历史的参数。

ΔV(n)=A·ΔV(n-1)+B·I(n)--(c1)

此外，在本说明书的“注解”栏目中公开了上述的公式（c1）的推导。

顺便提及，期望根据电池单元Cij的温度Tij来可变地设置系数A和B。

认为组成上述模型中的并联连接的对象的电阻器的电阻和电容器的静电电容具有温度依存性。

当按这种方式计算出开路电压OCVij时，处理继续进行至步骤S16。

另一方面，当在步骤S12中做出否定判定时，通过步骤S20中的电流积分来计算充电率SOCij。

此外，当完成步骤S16和步骤S20的处理时，该系列的处理一次结束。

图4示出了上述的步骤S20中的处理的细节。

在该系列的处理中，首先在步骤S30中将每个电池单元Cij的充电/放电电流Iij设置为充电/放电电流I(n)。

在随后的步骤S32中，使用上述的模型来计算电池单元电压Vij的估计值Vije(n)。

这是基于充电率和充电/放电电流的历史来计算估计电池单元电压Vije(n)的处理。

也就是说，可以通过输入例如基于上述的公式（c1）计算的电压降的量ΔV(n)以及充电率SOCij(n-1)来将估计电池单元电压Vije(n)计算为开路电压和根据与充电率的关系计算的其他开路电压的和。

该处理构成本实施例中的端电压估计装置。

在随后的步骤S34中，判定估计电池单元电压Vije(n)与电池单元电压Vij(n)之间的差的绝对值是否变成等于或者小于规定值ΔVth。

该处理用于评估充电/放电电流Iij的可靠性。

也就是说，如果充电/放电电流Iij的可靠性高，则认为电池单元电压Vij的估计精度也变高，从而电池单元电压Vij(n)与估计电池单元电压Vije(n)之间的差变小。

当在步骤S34中做出否定判定时，在步骤S36中仅用规定量Δ来校正充电/放电电流Iij，并且返回到步骤S32。

在这里，步骤S32至步骤S36的处理被认为是下述处理：通过牛顿法来搜索充电/放电电流Ijj，该充电/放电电流Ijj设置估计电池单元电压Vije(n)使得估计电池单元电压Vije(n)与电池单元电压Vij(n)之间的差的绝对值变成等于或者小于规定值ΔVth。

此外，步骤S32至步骤S36的处理构成本实施例中的搜索装置。

顺便提及，如果没有计算时间的限制，认为通过使用牛顿法获得的最终的充电/放电电流Iij在下述情况（i）与情况（ii）之间是相同的，（i）在步骤S30中将充电/放电电流Iij设置为检测值（充电/放电电流I(n)）的处理被准备，（ii）没有准备该处理。

然而，通过准备步骤S30的处理可以缩短步骤S34中做出肯定判定所花的时间。

当在上述的步骤S34中做出肯定判定时，在步骤S38中计算所有电池单元Cij的充电/放电电流Iij的平均值Ia(n)。

该处理认为在步骤S34中做出肯定判定的情况下充电/放电电流Iij对于所有的电池单元C11至Cnm不一定是相同的。

在随后的步骤S40中，通过从前一个充电率SOCij(n-1)中减去Ia·Tc/Ah0来计算现在的充电率SOCij(n)，其中Ia·Tc/Ah0是通过该系列的处理的周期Tc与平均值Ia(n)的乘积除以完全充电的电荷量Ah0而获得的。

在这里，“Ia·Tc/Ah0”是周期Tc之间的充电率的变化量。

此外，因为充电/放电电流Iij的放电侧被定义为正，所以采用减法处理。

该处理构成本实施例中的积分处理装置。

此外，当完成步骤S40的处理时，图3中的前一个步骤S20的处理被完成。

顺便提及，当进行图4所示的处理时，基于由图4中示出的处理所计算的充电率SOCij(n)来计算图3中的步骤S10中的开路电压OCVij(n-1)，并且可以在下面的周期中使用。

因此，根据本实施例，通过使用当基于模型计算的电池单元电压（估计电池单元电压Vije(n)）逼近电池单元电压Vij时的充电/放电电流Iij来计算充电率SOCij，而不是通过平坦区中的电流传感器56的检测值（充电/放电电流I(n)）的积分处理来计算充电率SOCij。

因此，可以避免电流传感器56的检测误差被充电率SOCij累积的情况。

在这里，电池单元Cij的电压检测装置（差分放大器电路38，A/D转换器40）的检测误差会影响本实施例中的充电率SOCij(n)的计算精度。

然而，根据下列理由，认为与通过对电流传感器56的检测值进行积分来计算充电率SOCij(n)的情况相比该影响是小的。

首先，因为电压检测装置的检测误差变得小于上述的情况。

理由在于：与针对电流传感器56的检测的电流的范围（例如，0A至几百A）相比，针对电压检测装置的检测的电压的范围（例如，1V至5V）较小。

换言之，由于这个原因，相比于使电流传感器56的最小分辨率更小，趋向于变得更易于使电压检测装置的最小分辨率更小到它不会显著地有助于充电率SOCij(n)的计算的程度。

第二，因为存在多个用于计算充电率SOCij(n)的电压检测装置。

这通过基于在步骤S38中计算的平均值Ia(n)计算充电率SOCij(n)来实现。

换言之，在这种情况下，即使例如检测单元U1中的电压检测装置的检测值具有高于实际的电池单元电压V11至V1m的误差，其他检测单元U2至Un中的电压检测装置的所有的检测值具有相同的趋向的可能性也非常低。

为此，误差的影响被降低。

此外，图4中示出的充电率SOCij(n)的估计精度取决于步骤S32中使用的模型的精度。

为此，期望应该定期地考虑到高压电池10的老化来使用该模型的参数。

以下公开了通过本实施例获得的一些效果。

（1）当通过使用牛顿法来搜索使估计电池单元电压Vije(n)与电池单元电压Vij(n)的差的绝对值小的充电/放电电流Iij时，充电/放电电流Iij被首先临时配置成检测值（充电/放电电流I(n)）。

由此，可以缩短搜索充电/放电电流Iij所需的时间。

（2）使用可以单独地处理根据充电率的开路电压、内电阻的电压降以及极化的影响的模型来计算估计电池单元电压Vije(n)。

因此，可以通过根据充电率将过去的充电/放电的大多数历史看作开路电压来缩短当通过电流积分计算端电压时所需的充电/放电的历史的时标。

[第二实施例]

以下，集中于说明第二实施例与第一实施例的不同。

图5中示出了关于本实施例的图3中的步骤S20的处理的细节。

此外，在图5中，对于与图4中示出的处理对应的处理，给出了相同的步骤编号。

如图5所示，在本实施例中，在步骤S32中计算出估计电池单元电压Vije(n)之后，处理继续进行至步骤S35。

在步骤S35中，计算用于将估计电池单元电压Vije(n)反馈控制到电池单元电压Vij(n)的控制输入Qij(n)。

在本实施例中，控制输入Qij(n)被计算为下述比例元素的和，该比例元素具有通过将估计电池单元电压Vije(n)从电池单元电压Vij(n)中减去而获得的值作为输入。

在随后的步骤S38a中，单个周期Tc之间的充电/放电电荷的量Q(n)被配置为是控制输入Qij(n)的平均值与充电/放电电流I(n)和周期Tc的乘积的和。

此外，通过充电/放电电荷的量Q(n)除以周期Tc而获得的值对应于图4中的步骤S38中的充电/放电电流的平均值Ia。

另一方面，充电/放电电荷的量Q(n)是充电/放电电流在周期Tc的时间段上的总量。

然后，在步骤S40a中，通过从前一个充电率SOCij(n-1)中减去Q(n)/Ah0来计算现在的充电率SOCij(n)，其中Q(n)/Ah0是通过将充电/放电电荷量Q(n)除以完全充电的电荷量Ah0而获得的。

上述的步骤S35和步骤S38a的处理构成本实施例中的反馈装置。

根据上文说明的本实施例，通过使用用于将估计电池单元电压Vije(n)反馈控制到电池单元电压Vij(n)的控制输入Qij(n)，变得易于降低用于计算充电/放电电流的操作载荷。

[其他实施例]

此外，上述的每个实施例可以被修改和执行如下。

关于搜索装置：

在第一实施例中（图4中的步骤S32至步骤S36），尽管将充电/放电电流的检测值（充电/放电电流I(n)）看作输入，并且当基于该输入估计电池单元电压Vije(n)与电池单元电压Vij(n)之间的差的绝对值超过规定值ΔVth时，对充电/放电电流I(n)进行校正，但是并不限于此。

例如，起始于缺省值，并且可以搜索使估计电池单元电压Vije(n)与电池单元电压Vij(n)之间的差的绝对值低于规定值ΔVth的充电/放电电流，而不需要使用充电/放电电流I(n)。

在第一实施例中（图4中的步骤S32至步骤S36），尽管使用了牛顿法，但不限于此。

例如，可以使用正割法。

关于反馈装置：

尽管在第二实施例中用于将估计电池单元电压Vije(n)反馈控制到电池单元电压Vij(n)的控制输入被配置成比例元素与积分元素的各自输出的和（图5中的步骤S35），但并不限于此。

例如，可以考虑比例元素、积分元素和微分元素的各自输出的和。

此外，例如，可以考虑仅将比例元素的输出作为控制输入。

关于端电压估计装置：

作为用于估计的模型，不只限于具有电阻器和电容器的一个并联连接的对象的模型，而是例如模型还可以具有两个或三个等并联连接的对象。

此外，除温度外可以根据充电率或者充电/放电电流I(n)来可变地设置模型中的电阻器的电阻和电容器的电容。

此外，可以使用如日本特开2008-241246号公报中公开的内部反应模型。

换言之，尽管在2010-283922号公报中公开的技术中基于端电压的检测值使用内部反应模型来估计充电/放电电流，如果在这里使用端电压的检测值与充电/放电电流的关系表达式，则可以构成用于估计端电压的装置，其将充电/放电电流看作输入。

关于电池单元：

作为电池单元，不限于铁橄榄石组锂离子可再充电电池。

此外，也不限于锂离子可再充电电池。

在这样的电池中，尽管开路电压相对于充电率的变化的变化速度会变得相对大，但是可以一起使用利用该关系的充电率的处理和通过使用电流积分处理的充电率的计算处理。

为此，在这样的情况下，有效的是：将本发明应用于通过使用电流积分处理的充电率的计算处理。

此外，在这样的电池中，存在为什么本发明的应用是有效的的另一个理由。

该理由是即使电压传感器的检测精度低，误差也不会累积。

换言之，例如，当电压传感器将高于实际电压的电压设置为检测值时，充电/放电电流被计算为大于实际状况以匹配检测值，因此充电率变成比实际值大的值。

然而，作为结果，当由于通过端电压估计装置所估计的端电压上升而导致电压超过检测值时，充电/放电电流被计算为小于实际状况，因此充电率不会变成太高的值。

关于电池模块：

电池模块不仅限于电池单元，还可以是例如邻接的两个电池单元或者可以采用模块Mi。

关于电池组：

除了个体差异外，不限于电池单元Cij的串联连接的对象具有彼此相同的组成。

例如，在辅助机械仅连接到特定的电池单元的情况下，也可以仅针对该电池单元来使用具有大的完全充电电荷量的电池。

然而，在这种情况下的电流积分处理，应该谨慎的是充电/放电电流仅在该电池单元中是不同的。

关于作为充电率的计算目标的可再充电电池：

可再充电电池不限于单个电池单元或者组成电池组的多个邻接的电池单元。

例如，可再充电电池可以是端电压大约12V的铅蓄电池（车载式辅助机械电池）。

即使在这种情况下，当采用电流积分处理作为充电率的计算处理时，也存在本发明的应用生效的许多情况。

由于与电流传感器的精度相比，电压检测装置的精度更高而产生第一种这样的情况。

当在所有的使用区域中开路电压相对于充电率的变化的变化速度相对大时产生第二种这样的情况。

在这种情况下，在栏目“关于电池单元”中公开了本发明的应用变得有效的理由。

此外，也不限于车载式可再充电电池。

关于积分处理装置：

如第一实施例（图4中的步骤S38）和第二实施例（图5中的步骤S38a）中举例说明的那样，积分处理装置不限于对由充电/放电电流计算装置所产生的计算值进行均衡处理。

例如，在第一实施例中，可以使用充电/放电电流Iij(n)的最大值或者最小值。

此外，对应的充电/放电电流Iij可以是用于计算充电率SOCij的充电/放电电流。

关于估计充电量计算装置：

尽管当在上述的实施例（图3）的步骤S12中做出肯定判定时通过积分处理来计算充电率，但并不限于此。

例如，当对于每个电池单元Cij，开路电压OCVij在上限OCVH与下限OCVL之间时，可以进行通过积分处理的充电率SOCij的计算处理。

不限于计算充电率。

例如，考虑到通过将充电量除以完全充电的电荷量Ah0来获得充电率，明显的是，也可以计算充电量本身。

此外，如栏目“关于电池单元”中公开的那样，当使用开路电压相对于充电率的相对大的变化速度时，开路电压可以被计算为估计充电量。

其他：

高压电池10的电池单元Cij的端电压（电池单元电压Vij）的检测装置可以是为所有的电池单元C11至Cnm所共有的。

在这种情况下，检测装置的误差特性共同地影响所有的电池单元电压V11至Vnm。

然而，即使在这样的情况下，如果电池单元电压Vij的检测精度高于充电/放电电流I(n)的检测精度，则例如通过使用本发明的电流积分处理来改进充电率的计算精度。

备注：

以下公开了上述的公式（c1）的推导。

当使用电容器和电阻器的并联连接的对象中的电容器的电容C以及充电电压V时，充电电流变成CdV/dt。

为此，当使用电阻器的电阻R时，形成下列公式（c2）。

V=R·(-I-CdV/dt)…(c2)

当对上述的公式（c2）进行扩展时，变成下列公式（c3）。

V(n)=-R·I(n)-RC{V(n)-V(n-1)}/Δt…(c3)

通过关于充电电压V(n)来对上述的公式（c3）求解，并且用电压降的量ΔV来代替充电电压V，可以获得公式（c1）。

可以根据下列公式（c4）和（c5）来获得系数A和B。

A=(C1/Δt)/{(C/Δt)+(1/R)}…(c4)

B=1/{(C/Δt)+(1/R)}...(c5)

Claims (8)

1.一种可再充电电池的估计充电量计算器，包括：

端电压估计装置，所述端电压估计装置基于估计充电量和所述可再充电电池的充电/放电的历史来估计所述可再充电电池的端电压，所述估计充电量是表示每单位时间所述可再充电电池的充电的量的物理量；

充电/放电电流计算装置，所述充电/放电电流计算装置使用所述可再充电电池的所述端电压的检测值作为输入，并且计算所述可再充电电池的充电/放电电流，使得由所述端电压估计装置所生成的所述端电压的估计值逼近所述检测值；

积分处理装置，所述积分处理装置将由所述充电/放电电流计算装置所计算的所述充电/放电电流接受为输入，并且对所述可再充电电池的所述充电/放电电流进行积分处理；以及

估计充电量计算装置(S40，S40a)，所述估计充电量计算装置(S40，S40a)基于所述积分处理装置的积分值来计算估计充电量，

其中，所述充电/放电电流计算装置具有搜索装置，所述搜索装置搜索使所述估计值与所述检测值之间的差的绝对值变成等于或者小于规定值的充电/放电电流，

其中，所述搜索装置使用所述充电/放电电流的检测值作为输入，并且当在使用所述输入时所述估计值与所述检测值之间的差的绝对值超过所述规定值时，所述搜索装置通过对所述充电/放电电流的检测值进行校正来搜索使所述估计值与所述检测值之间的差的绝对值变成等于或者小于所述规定值的所述充电/放电电流。

2.根据权利要求1所述的可再充电电池的估计充电量计算器，其中，

所述充电/放电电流计算装置具有反馈装置，所述反馈装置基于由所述端电压估计装置基于所述充电/放电电流的检测值所估计的估计值和将所述可再充电电池的所述端电压的所述检测值的差反馈控制到零的控制输入来计算所述充电/放电电流。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的可再充电电池的估计充电量计算器，其中，

所述可再充电电池具有开路电压相对于充电率的变化的变化速度变成低于规定值的区域和超过所述规定值的区域，并且

所述估计充电量计算装置在所述变化速度变成低于所述规定值的区域中计算所述估计充电量。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的可再充电电池的估计充电量计算器，其中，

在作为具有多个电池单元的串联连接的对象的电池组中，所述可再充电电池是下述电池模块，所述电池模块是作为所述电池组的一部分的多个邻接的电池单元或者单个电池单元，并且

所述积分处理装置计算下述值的积分值，所述值是通过对由所述充电/放电电流计算装置针对每个电池模块所计算出的值进行均衡处理而获得的值。

5.根据权利要求3所述的可再充电电池的估计充电量计算器，其中，

在作为具有多个电池单元的串联连接的对象的电池组中，所述可再充电电池是下述电池模块，所述电池模块是作为所述电池组的一部分的多个邻接的电池单元或者单个电池单元，并且

所述积分处理装置计算下述值的积分值，所述值是通过对由所述充电/放电电流计算装置针对每个电池模块所计算出的值进行均衡处理而获得的值。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的可再充电电池的估计充电量计算器，其中，

所述端电压估计装置基于下述电源的模型来估计所述端电压，所述电源的模型具有根据充电率的开路电压和与电阻器和电容器的并联连接的对象串联连接的对象。

7.根据权利要求3述的可再充电电池的估计充电量计算器，其中，

所述端电压估计装置基于下述电源的模型来估计所述端电压，所述电源的模型具有根据充电率的开路电压和与电阻器和电容器的并联连接的对象串联连接的对象。

8.根据权利要求4述的可再充电电池的估计充电量计算器，其中，

所述端电压估计装置基于下述电源的模型来估计所述端电压，所述电源的模型具有根据充电率的开路电压和与电阻器和电容器的并联连接的对象串联连接的对象。