CN105793097B - 蓄电系统 - Google Patents

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Abstract

一种包括蓄电装置、电压传感器、电流传感器和控制器的蓄电系统。控制器基于当开始外部充电时蓄电装置的充电状态,当外部充电完成时蓄电装置的充电状态,以及当外部充电进行期间电流值的累积值,来计算蓄电装置的完全充电容量,并设定极化消除时间。当蓄电装置的充电或放电的停止期间的停止时间长于极化消除时间时,控制器将外部充电开始或外部充电完成中的至少一个发生时的蓄电装置的电压视为蓄电装置的开路电压。控制器利用开路电压与充电状态之间的相关性,计算与电压值对应的充电状态,作为用于计算完全充电容量的充电状态。随着变化率增加,控制器缩短极化消除时间。变化率表示开路电压的变化与充电状态的变化的比率。

Description

蓄电系统
技术领域
[0001] 本发明涉及蓄电系统,其用于计算蓄电装置的完全充电容量。
背景技术
[0002] 在日本专利申请公开号为2013-101072 (JP 2013-101072 A)的文献中,当电池组 利用来自外部电源的电能充电时(称为外部充电),计算电池组的完全充电容量。基于外部 充电开始时电池组的充电状态(state of charge, SOO、外部充电完成时电池组的S0C,以 及外部充电进行期间的累加的电流值,计算电池组的完全充电容量。因为SOC与开路电压 (OCV)之间具有预定的相关性,所以通过电池组的OCV计算电池组的S0C。
发明内容
[0003] 当由于电池组的充电或放电而发生极化时,通过电压传感器检测的电池组的电压 值(称为检测的电压值)包括由于极化产生的电压变化。因此,该检测的电压值偏离OCV由于 极化产生的电压变化量。当电池组的充电和放电保持停止时,能够消除极化。因此,在消除 极化之后,检测的电压值可以认为是0CV。
[0004] 通过获取电池组的充电或放电停止期间的时间,能够确定是否已经消除极化。具 体地,极化消除期间的时间(称为极化消除时间)已经事先设定为固定值,且当电池组的充 电或放电的停止期间的时间长于极化消除时间,那么确定已经消除极化。极化响应于电池 组的充电和放电历史而发生变化。因此,当考虑到可能的最大极化而设定极化消除时间时 (固定值),能够确定已经消除极化,与极化状态无关。
[0005] 但是,如果考虑最大的极化而设定极化消除时间(固定值)时,那么该极化消除时 间(固定值)倾向于很长。因此,确定消除极化所需的时间也倾向于很长,结果很难获取电池 组的0CV。具体地,如果极化消除时间(固定值)流逝之前,开始电池组的充电或放电,那么不 能获取电池组的0CV。结果,不能通过电池组的OCV计算电池组的S0C,因此不能通过电池组 的SOC计算电池组的完全充电容量。
[0006] 本发明一方面在于提供一种蓄电系统。该蓄电系统包括蓄电装置、电压传感器、电 流传感器和控制器。蓄电系统配置为通过外部充电进行充电。外部充电通过利用来自外部 电源的电能进行充电。电压传感器配置为检测蓄电装置的电压值。电流传感器配置为检测 蓄电装置的电流值。控制配置为计算(估算)蓄电装置的完全充电容量。
[0007] 控制器配置为基于当外部充电开始时蓄电装置的充电状态、当外部充电完成时蓄 电装置的充电状态、以及外部充电进行期间电流值的累加值,计算蓄电装置的完全充电容 量。当蓄电装置的充电或放电的停止期间的停止时间长于极化消除时间时,控制器配置为 将蓄电装置的电压值视为由电压传感器检测的电压值,作为开路电压。控制器利用开路电 压与充电状态之间的相关性,计算与电压值对应的充电状态,作为用于计算完全充电容量 的充电状态。控制器配置为设定极化消除时间。极化消除时间用于确定由于蓄电装置的充 电或放电而产生的极化的消除状态。
[0008] 开路电压的变化与充电状态的变化的比率定义为变化率,极化消除时间取决于变 化率。当通过在外部充电开始和外部充电完成中的至少一个发生时,由电压传感器检测的 电压值计算充电状态时,控制器配置为随着变化率增加而缩短极化消除时间。具体地,变化 率为用开路电压的变化除以充电状态的变化得到的值。
[0009] 当计算(估算)蓄电装置的完全充电容量时,有必要确保在外部充电开始时以及外 部充电完成时的充电状态的估算的准确性,以确保完全充电容量的估算的准确性。当通过 电压值计算的(估算的)充电状态落入允许的估算误差范围内时,能够确保充电状态的估算 的准确性。
[0010] 因为充电状态和开路电压之间的预定相关性,当识别充电状态的估算误差范围 时,能够识别开路电压的允许范围,其对应于估算误差的范围。随着极化消除的发展,蓄电 装置的电压值接近开路电压,并落入上述开路电压的允许范围内。当蓄电装置的电压值落 入开路电压的允许范围内时,能够通过基于电压值计算充电状态,确保充电状态的估算的 准确性。即,当蓄电装置的电压值落入开路电压的允许范围内时,即使在将偏离开路电压的 电压值视为开路电压时而计算充电状态的情况下,也能够确保充电状态的估算的准确性。
[0011] 这样,蓄电装置的电压值仅需要落入开路电压的允许范围,而不需要消除极化以 使蓄电装置的电压值达到开路电压。换句话说,只要蓄电装置的电压值落入开路电压的允 许范围内,在确保充电状态的准确性的方面,可以保留极化。在通过停止蓄电装置的充电或 放电而消除极化的过程中,从停止充电或放电到仍保留极化时的时间少于从停止充电或放 电到消除极化的时间。
[0012] 在本发明中,着眼于上述论点,设定极化消除时间。根据本发明的极化消除时间为 直至蓄电装置的电压值落入开路电压的允许范围所需的时间,且为从充电或放电的停止到 仍保留极化时的时间。在本发明中,通过使用极化消除时间,确定仍然保留极化的上述状态 (极化消除状态)。
[0013] 当上述变化率增加时,相对于充电状态的估算误差范围,开路电压的允许范围变 得容易扩大。当开路电压的允许范围扩大时,在通过停止蓄电装置的充电或放电而消除极 化中,缩短蓄电装置的电压值落入开路电压的允许范围所需的时间。在本发明中,随着变化 率增加,极化消除时间缩短了。
[0014] 在本发明中,当停止时间长于极化消除时间时,在将由电压传感器检测的电压值 视为蓄电装置的开路电压的情况下,计算蓄电装置的充电状态。随着变化率增加,能够通过 缩短极化消除时间,增加由电压值计算充电状态的机会。因此,能够通过利用由电压值计算 的充电状态,增加计算蓄电装置的完全充电容量的机会。
[0015] 在上述方面,当蓄电装置的充电或放电停止时,控制器可以配置为基于直至充电 和放电停止期间的充电状态和开路电压,计算充电状态的变化和开路电压的变化。此外,控 制器可以配置为计算变化率,并通过利用变化率与极化消除时间的相关性,计算与计算的 变化率对应的极化消除时间。当计算充电状态的变化和开路电压的变化时,能够计算变化 率。当获取在直至蓄电装置的充电或放电停止期间的充电状态的行为(变化),即,当蓄电装 置进行充电或放电时的充电状态的行为(变化)时,能够计算充电状态的变化。类似地,当获 取在直至蓄电装置的充电或放电停止期间的开路电压的行为(变化),即,当蓄电装置进行 充电或放电时的开路电压的行为(变化)时,能够计算开路电压的变化。
[0016] 当使用变化率与极化消除时间之间的相关性时,能够计算与变化率对应的极化消 除时间。从而将计算的极化消除时间与停止时间进行比较。当停止时间长于极化消除时间 时,在将由电压传感器检测的电压值视为蓄电装置的开路电压的情况下,能够计算蓄电装 置的充电状态,如上所述。
[0017] 如上所述,变化率与极化消除时间之间存在相关性。变化率为开路电压的变化与 充电状态的变化的比率,从而变化率与充电状态之间也具有相关性。在以上方面,控制器可 以配置为计算当蓄电装置的充电或放电停止时的充电状态。控制器可以配置为利用变化率 与极化消除时间之间的相关性和变化率与充电状态之间的相关性,计算与计算的充电状态 对应的极化消除时间。当计算蓄电装置的充电或放电停止时的充电状态时,能够利用变化 率与充电状态之间的相关性识别与计算的充电状态对应的变化率。能够利用变化率与极化 消除时间之间的相关性,识别与变化率对应的极化消除时间。从而,当计算蓄电装置的充电 或放电停止时的充电状态时,能够计算与充电状态对应的极化消除时间。
[0018] 在以上方面,当蓄电装置的充电或放电停止时,控制器可配置为利用变化率与极 化消除时间之间的相关性和变化率与电压值之间的相关性,计算与由电压传感器检测的电 压值对应的极化消除时间。变化率为开路电压的变化与充电状态的变化的比率,因此变化 率与充电状态之间也存在相关性。当将蓄电装置的充电或放电停止时的电压值视为开路电 压时,能够利用变化率与开路电压之间的相关性识别与开路电压对应的变化率。利用变化 率与极化消除时间之间的相关性,能够识别与变化率对应的极化消除时间。从而,当检测蓄 电装置的充电或放电停止时的电压值时,能够计算与该电压值对应的极化消除时间。
[0019] 在上述方面,当蓄电装置的充电或放电停止时,控制器可以配置为通过电压传感 器重复检测电压值。控制器可以配置为每次检测电压值时,计算与检测的电压值对应的极 化消除时间。当蓄电装置的充电或放电停止时,能够利用电压传感器重复检测蓄电装置的 电压值。每次检测电压值时,能够计算与该电压值对应的极化消除时间。因此,能够将最新 计算的极化消除时间与停止时间进行比较。
[0020] 当停止时间延长时,极化的消除发展,且蓄电装置的电压值接近开路电压。当使用 接近开路电压的电压值时,能够获取更准确的变化率,并识别更准确的开路电压的允许范 围。因此,能够计算更准确的极化消除时间。当停止时间长于极化消除时间时,可以容易地 识别如下事实:蓄电装置的电压值落入开路电压的允许范围内,从而可容易地确保充电状 态的估算的准确性。因此,容易地确保通过充电状态计算的完全充电容量的估算的准确性。
[0021] 在以上方面,蓄电系统可进一步包括温度传感器。该温度传感器可配置为检测蓄 电装置的温度。控制器可以配置为当温度升高时,缩短极化消除时间。蓄电装置的极化还取 决于蓄电装置的温度。具体地,当蓄电装置的温度升高时,难以增加极化,且容易消除极化。 换句话说,当蓄电装置的温度降低时,容易增加极化,且难以消除极化。当蓄电装置的温度 升高时,能够缩短极化消除时间。可以通过温度传感器检测蓄电装置的温度。
[0022] 本发明的另一方面在于提供一种用于车辆的蓄电系统。该蓄电系统包括蓄电装 置、电压传感器和控制器。蓄电装置配置为利用来自外部电源的电能进行充电。外部电源安 装在蓄电装置的外部,与该蓄电装置分离。电压传感器配置为检测蓄电装置的电压。控制器 配置为计算处于第一时刻或第二时刻中的至少一个的电动势电压(electromotive voltage)的变化率。控制器配置为基于电动势电压的变化率,计算预定待机时间。当预定待 机时间已经从第一时刻或第二时刻流逝时,控制器配置为计算蓄电装置的充电状态。控制 器配置为利用计算的充电状态,计算蓄电装置的完全充电容量。控制器配置为,当电动势电 压的变化率增加时,缩短预定待机时间。第一时刻为一预定时刻,该预定时刻处于自当车辆 的点火开关切换至关闭状态到当开始用来自外部电源的电能对蓄电装置进行充电时的期 间。第二时刻为一预定时刻,该预定时刻处于当利用外部电源的电能对蓄电装置充电完成 之后,车辆保持静止的期间。电动势电压的变化率为蓄电装置的开路电压的变化与充电状 态的变化的比率。
附图说明
[0023] 参考附图,将描述本发明的典型实施例的特征、优点、技术和工业意义,其中相似 的附图标记代表相似的部件,其中:
[0024] 图1展示了电池系统的配置;
[0025] 图2展示了OCV与SOC之间的相关性(0CV曲线);
[0026] 图3展示了电动势电压的变化率与极化消除时间之间的相关性;
[0027] 图4展示了根据本发明第一实施例的、计算电池组的完全充电容量的过程的流程 图;
[0028]图5展示了计算OCV的方法的示意图;
[0029] 图6展示了电池组的SOC的行为的时间图;
[0030] 图7展示了SOC与电动势电压的变化率之间的相关性的图;
[0031] 图8展示了根据本发明第二实施例的、用于计算电池组的完全充电容量的过程的 流程图;
[0032] 图9展示了 OCV与电动势电压的变化率之间的相关性的图;和
[0033] 图10展示了根据本发明第三实施例的、用于计算电池组的完全充电容量的过程的 流程图。
具体实施方式
[0034] 以下,将描述本发明的实施例。
[0035] 图1展示了根据第一实施例的电池系统的配置(与本发明的蓄电系统对应)。图1所 示的电池系统安装在车辆上。车辆为,例如,插电式混合动力车辆(PHV)或电动车辆ffiV)。 PHV包括除作为电源的电池组10之外的另一个电源,用于驱动车辆。其他电源为发动机或燃 料电池。EV仅包括作为电源的电池组10,用于驱动车辆。
[0036] 在该实施例中,电池组10安装在车辆上;但是,电池组10并不限于这种配置。即,只 要系统是能够对电池组10进行充电的系统,本发明就是适用的。
[0037] 电池组(与本发明的蓄电装置对应)10包括多个串联连接的单电池11。二次电池, 例如镍氢电池和锂离子电池,可以用作每个单电池11。也可以使用双电层电容器替代二次 电池。可以基于所需的电池组10的输出等,设定单电池11的数目。电池组10可以包括彼此并 联连接的多个单电池11。
[0038] 电压传感器21检测电池组10的电压值Vb,并将检测结果输出至控制器30。电流传 感器22检测电池组10的电流值Ib,并将检测结果输出至控制器30。在本实施例中,当电池组 10放电时,电流值Ib定义为正值。当电池组10充电时,将电流值定义为负值。温度传感器23 检测电池组10的温度(电池温度),并将检测结果输出至控制器30。
[0039] 控制器30包括存储器31和计时器32。存储器31存储各种信息片,控制器30使用该 信息片执行预定过程(具体地,本实施例中描述的过程)。计时器32用于测量时间。在本实施 例中,存储器31和计时器32合并入控制器30;相反,至少一个存储器31或计时器32可以设置 在控制器30的外部。控制器30可以根据来自于电池组10不同的电源的电能而运行。该电源 为,例如安装在车辆上的辅助电池。可以利用电池组1 〇释放的电能对该辅助电池进行充电。
[0040] 正极线PL连接至电池组10的正极端子。负极线NL连接至电池组10的负极端子。系 统主继电器SMR-B设置在正极线PL上。系统主继电器SMR-G设置在负极线NL上。该系统主继 电器SMR-B、SMR-G均根据从控制器30接收的驱动信号在打开状态和关闭状态之间切换。
[0041] 关于点火开关的打开/关闭状态的信息输入控制器30。当点火开关从关闭状态切 换至打开状态时,控制器30输出用于将系统主继电器SMR-B、SMR-G切换至打开状态的驱动 信号。当点火开关从打开状态切换至关闭状态时,控制器30输出用于将主继电器SMR-B、 SMR-G切换至关闭状态的驱动信号。
[0042] 电池组10通过正极线PL和负极线NL连接至逆变器24。当系统主继电器SMR-B、SMR-G处于打开状态时,电池组10连接至逆变器24,如图1所示的电池系统进入激活状态(准备打 开状态)。当系统主继电器SMR-B、SMR-G处于关闭状态时,电池组10与逆变器24的连接中断, 如图1所示的电池系统进入停止状态(准备关闭状态)。
[0043] 逆变器24将从电池组10输出的直流电转化成交流电,并将交流电输出到电动发电 机(MG) 25。该电动发电机25根据接收从逆变器24输出的交流电,产生用于驱动车辆的动能 (动力)。电动发电机25产生的动能传递至车轮,从而能够驱动车辆。
[0044] 当车辆减速,或车辆停止时,电动发电机25将在车辆制动过程中产生的动能转化 为电能(交流电)。逆变器24将电动发电机25产生的交流电转化为直流电,并将直流电输出 到电池组10。因此,电池组10存储再生电能。
[0045] 在本实施例中的电池系统中,升压电路可设置在电池组10与逆变器24之间的电流 路径中。该升压电路能够增加电池组10的输出电压,然后将增加的电能输出至逆变器24。升 压电路能够降低逆变器24的输出电压,然后将降低的电能输出至电池组10。
[0046] 充电线CHLl连接至电池组10的正极端子与系统主继电器SMR-B之间的正极线PL。 充电线CHL2连接至电池组10的负极端子与系统主继电器SMR-G之间的负极线NL。充电器26 连接至充电线CHL1、CHL2。充电继电器CHR-B设置在充电器26与正极线PL之间的充电线CHLl 中。充电继电器CHR-G设置在充电器26与负极线NL之间的充电线CHL2中。
[0047] 充电继电器CHR-B、CHR-G均根据从控制器30接收的驱动信号,在打开状态和关闭 状态之间切换。接口(也称为连接器)27通过充电线CHLUCHL2连接至充电器26。插头(也称 为连接器)28连接至接口 27。也就是说,插头28可以连接至接口 27,或者插头28可以与接口 27断开。
[0048] 插头28连接至交流电源(与本发明的外部电源对应)29。例如,商用电源可以用作 交流电源29。插头28和交流电源29与车辆分开地安装在车辆外部。当插头28连接至接口 27 时,充电继电器CHR-B、CHR-G处于打开状态,能够利用来自交流电源29的电能对电池组10充 电。这种充电称为外部充电。
[0049] 当进行外部充电时,充电器26将来自交流电源29的交流电转化成直流电,并将直 流电输送至电池组10。充电器26能够升高交流电源29的输出电压,然后将升高的电能输出 至电池组10。控制器30控制充电器26的操作。
[0050] 支持外部充电的系统不限于图1所示的系统。具体地,只要系统能够利用安装在车 辆外部的电源(外部电源)的电能对电池组10充电,那么本发明就是适用的。
[0051] 例如,充电线CHLl可以连接至系统主继电器SMR-B与逆变器24之间的正极线PL。充 电线CHL2可以连接至系统主继电器SMR-G与逆变器24之间的负极线NL。在这种情况下,当进 行外部充电时,充电继电器CHR-BXHR-G与系统主继电器SMR-B、SMR-G都需要切换至打开状 ίέτ O
[0052] 在本实施例中,使用交流电源29。也可以使用直流电源(与本发明的外部电源对 应)代替交流电源29。在这种情况下,可以省略充电器26。来自外部电源的电能的供应不限 于利用电缆供应电能。相反,可以使用一种称为非接触式的充电系统。在这种非接触式充电 系统中,能够利用没有任何电缆的电磁感应或谐振现象供应电能。根据需要,可以使用已知 的配置作为非接触式充电系统。
[0053] 在本实施例中,当进行外部充电时,计算电池组10的完全充电容量(估算)。根据以 下数学表达式(1)计算电池组10的完全充电容量:
Figure CN105793097BD00091
[0055] 在上述数学表达式(1)中,FCC为电池组10的完全充电容量。SOC-s为在外部充电开 始时,电池组10的充电状态(SOC) AOC-e为在外部充电完成时,电池组10的S0C。Σ Ib为通过 累加外部充电开始至外部充电完成期间的电流值(充电电流)Ib (累加的电流值)而获得的 值。通过电流传感器22检测电流值Ib。如上所述,电流值(充电电流)Ib为负值,所以,当计算 累加的电流值Σ Ib时,使用电流值(充电电流)Ib的绝对值。
[0056] SOC表示充电水平与完全充电容量FCC的比率。因为SOC与开路电压(OCV)之间存在 相关性,所以当事先获得该相关性时,能够通过电池组10的OCV计算(估算)电池组10的SOC。 具体地,利用电压传感器21检测的电压值Vb,能够计算电池组10的S0C。当电池组10没有进 行充电或放电时,测量电压值Vb,那么由于充电或放电(通电)导致的电压变化没有包含在 电压值Vb中,电压值Vb接近0CV。
[0057] 另一方面,当电池组10充电或放电时,产生极化,从而由于极化产生的电压变化包 含在由电压传感器21检测的电压值Vb内。因此,电压值Vb偏离0CV。在已经消除极化之后,此 时的电压值Vb可以视为是电池组10的OCV。如果将仍存在极化时的电压值Vb视为OCV,那么 由于极化产生的电压变化将变成OCV的估算误差。
[0058] 当电池组10的充电或放电保持停止时,能够消除极化。因此,事先设定用于消除极 化的时间(称为极化消除时间),且当电池组10的充电或放电停止期间的时间长于极化消除 时间时,可以确定极化已经消除。
[0059] 在本实施例中,基于电动势电压的变化率(与本发明的变化率对应),极化消除时 间随之改变。根据本实施例的极化消除时间不等于极化完全消除所需的时间,如下所述。电 动势电压的变化率为OCV (AOCV)的变化与SOC (△ S0C)的变化的比率。具体地,电动势电压 的变化率为通过ZXOCV变化除以ASOC变化得到的值(AOCV/ASOC) AOC为电池组10的S0C。 OCV为电池组IO的OCV。
[0060] 在本实施例中,当电动势电压的变化率增加时,极化消除时间缩短。换句话说,当 电动势电压缩短时,极化消除时间延长。下面将描述极化消除时间以这种方式改变的原因。
[0061] 当基于上述数学表达式(1)计算电池组10的完全充电容量FCC时,需要使SOC-S和 SOC-e中每个的估算误差(相对于真值的误差)进行允许范围ASOC-err。这是因为,对于每 个SOC-s和SOC-e,当估算值与真值之差落入允许范围ASOC-err外时,难以保证完全充电容 量FCC的估算的准确性。可以根据考虑到完全充电容量FCC的估算准确性的需要,设定允许 范围 ZXSOOerrc3
[0062] 因为SOC与OCV之间存在相关性,所以能够设定OCV的允许范围,其对应允许范围△ SOC-err。当电池组10的电压值Vb落入OCV的允许范围内时,利用OCV与SOC之间的相关性计 算的与电压值Vb对应的SOC落入允许范围ASOC-err内。即,当电压值Vb落入OCV的允许范围 时,能够通过将电压值Vb视为OCV计算SOC。因为这样计算的SOC落入允许范围△ SOC-err内, 所以能够确保完全充电容量FCC的估算的准确性。
[0063] 如图2所示,与允许范围ASOC-err对应的OCV的允许范围随着电动势电压的变化 率而改变。图2展示了 OCV与SOC之间的相关性他称为OCV曲线)。在图2中,纵轴代表OCV,横 轴代表SOC。
[0064] 如图2所示,在OCV曲线的R1区的电动势电压的变化率低于在OCB曲线的R2区的电 动势电压的变化率。为了使SOC的估算误差在Rl区落入允许范围ASOC-err,用于计算(估 算)SOC的电压值Vb需要落入允许范围A0CV1。在Rl区,允许范围AOCVl与允许范围ASOC-err对应。电池组10的OCV包含在允许范围AOCVl。
[0065] 在电池组10充电或放电刚刚停止后,电压值Vb可能落入允许范围AOCVl之外。在 这种情况下,仅需消除极化,直至电压值Vb落入允许范围AOCVl内。只要电压值Vb落入允许 范围AOCVl内,那么可以保留极化。根据本发明的极化消除时间为直至电压值Vb落入允许 范围AOCVl内所需的时间。通过利用极化消除时间,虽然仍可以保留极化,但是可以确定电 压值Vb落入允许范围AOCVl内的状态(极化消除状态)。
[0066] 为了使SOC的估算误差在R2区落入允许范围ASOC-err,用于计算(估算)S0C的电 压值Vb需要落入允许范围A0CV2。在R2区,允许范围A0CV2与允许范围ASOC-err对应。电 池组10的OCV包含在允许范围区的允许范围ASOC-err与Rl区的允许范围ASOC-err相同。根据OCV曲线,可存在相对于变化ASOC,变化AOCV变为“0”的区域。此时,仅有特 定的OCB可以与允许范围ASOC-err对应。
[0067] 在电池组10的充电或放电刚刚停止之后,电压值Vb可能落入允许范围A0CV2之 夕卜。在这种情况下,仅需消除极化,直至电压值Vb落入允许范围A0CV2内。只要电压值Vb落 入允许范围Λ(Χν2内,那么可以保留极化。从图2中可以看出,允许范围Λ(Χν2宽于允许范 围AOCVl。根据本发明的极化消除时间为直至电压值Vb落入允许范围A0CV2内所需的时 间。通过利用极化消除时间,虽然仍可以保留极化,但是可以确定电压值Vb落入允许范围△ 0CV2内的状态(极化消除状态)。
[0068] 因为允许范围AOCVl比允许范围A0CV2窄,所以能够使电压值Vb落入Rl区的允许 范围AOCVl,除非用比R2区更大的量消除极化。换句话说,在Rl区,不能使电压值Vb落入允 许范围AOCVl,除非电池组10的充电或放电的停止期间的时间长于R2区的电池组10的充电 或放电的停止期间的时间。
[0069] R1区的电动势电压的变化率低于R2区的电动势电压的变化率。当电动势电压减少 时,需要延长极化消除时间。换句话说,当电动势电压的变化率增加时,能够缩短极化消除 时间。如上所述,根据本发明的极化消除时间为直至电压值Vb落入OCV的允许范围(AOCVl、 △0CV2),极化消除期间的时间。
[0070] 当考虑用于确保完全充电容量FCC的估算准确性的允许范围ASOC-err时,能够根 据电动势电压的变化率,改变极化消除时间。当确定是否已经消除极化时,能够根据电动势 电压的变化率设定极化消除时间。
[0071] 在本实施例中,当设定极化消除时间时,不仅要考虑电动势电压的变化率,还要考 虑电池温度Tb。极化发生状态与极化消除状态取决于电池温度Tb。具体地,当电池温度Tb降 低时,极化变得容易增加,或者极化变得难以消除。换句话说,当电池温度Tb升高时,极化变 得难以增加,或者极化变得容易消除。
[0072] 因此,不仅要考虑电动势电压,还要考虑电池温度Tb,来设定极化消除时间。具体 地,当通过实验等事先获得如图3所示的相关性(一个例子)时,能够通过识别电动势电压的 变化率和电池温度Tb,设定极化消除时间。在图3中,纵轴代表极化消除时间,横轴代表电动 势电压的变化率。
[0073] 如图3所示,当电动势电压的变化率增加时,极化消除时间缩短。换句话说,当电动 势电压变化率降低时,极化消除时间延长。对于相同的电动势电压变化率,当电池温度Tb降 低时,极化消除时间延长。换句话说,对于相同的电动势电压变化率,当电池温度Tb升高时, 极化消除时间缩短。
[0074] 如图3所示的关系式可以表达为映射(map)或算术表达式,并可以存储于存储器31 内。当利用如图3所示的相关性计算极化消除时间时,需要识别电动势电压的变化率和电池 温度Tb。可以通过温度传感器23检测电池温度Tb。当计算变化ASOC和变化AOCV时,可以计 算电动势电压的变化率。通过获取电池组1 〇的SOC的行为(变化),可以计算变化△ SOC。通过 获取电池组10的OCV的变化(行为),可以计算变化AOCV。
[0075] 在本实施例中,基于电动势电压的变化率和电池温度Tb,计算极化消除时间;但 是,极化消除时间的计算不限于这种配置。具体地,能够通过电动势电压的变化率,而不考 虑电池温度Tb,来计算极化消除时间。
[0076] 当按照如上所述计算电池组10的完全充电容量FCC时,完全充电容量FCC用于计算 (估算)车辆行驶过程中的电池组10的S0C。具体地,可以根据以下数学表达式(2)计算车辆 行驶过程中电池组10的SOC:
Figure CN105793097BD00111
[0078] 在上述数学表达式(2)中,S0C_cur是电池组10的当前SOC JOC-ref是当点火开关 从关闭状态切换至打开状态时,电池组的S0C。当识别点火开关切换至打开状态时的电池组 10的OCB时,能够根据OCV与SOC之间的相关性计算SOC^ref13E Ib为通过累加点火开关切换 至打开状态之后的电池组I〇的电流值Ib (累加的电流值)而得到的值。FCC为电池组10的完 全充电容量。
[0079] 根据上述数学表达式(2),在点火开关切换至打开状态后,通过连续监测电池组10 的电流值Ib,能够获取电池组IO的SOC_cur。即,能够获取车辆行驶过程中的电池组IO的SOC (S0C_cur)〇
[0080] 对于上述数学表达式(2)中展示的完全充电容量FCC,仅可以使用最新计算的完全 充电容量FCC,或者使用利用最新的完全充电容量FCC矫正之前的完全充电容量FCC而得到 的值。当利用最新的完全充电容量FCC矫正之前的完全充电容量FCC时,能够,例如为之前的 完全充电容量FCC和最新的完全充电容量FCC分配权重,然后将这些完全充电容量FCC相加。 相加的完全充电容量FCC可以用作如数学表达式(2)中所示的完全充电容量FCC。
[0081] 接下来,参考图4所示的流程图,描述完全充电容量FCC的计算过程。如图4所示的 过程通过控制器30来执行。当插头28连接至接口 27,且电池系统设定至停止状态以响应点 火开关切换至关闭状态时,如图4所示的过程开始。
[0082] 在步骤SlOl中,控制器30通过电动势电压的变化率与电池温度Tb计算极化消除时 间ts。如上所述,通过使用如图3所示的相关性,能够通过电动势电压的变化率与电池温度 Tb计算极化消除时间ts。通过温度传感器23检测电池温度Tb。例如,可以通过如下所述的方 法计算电动势电压的变化率。
[0083] 当计算直至点火开关切换至关闭状态所需的预定时间内的变化ASOC和变化△ OCV时,可以计算电动势电压的变化率。在计算变化△ SOC的过程中,当在预定时间内,检测 电池组10充电或放电时的电流值Ib时,可以计算通过累加这些电流值Ib获得的值EIb (累 加的电流值)。当计算的累加的电流值Σ Ib除以电池组10的完全充电容量FCC时,可以计算 变化ASOC。
[0084] 另一方面,当在直至点火开关切换至关闭状态所需的预定时间内,获取电池组10 的OCV的变化时,可以计算变化A0CV。可以通过电流值Ib和电压值Vb计算电池组10的0CV。 具体地,当电池组10充电或放电时,检测电流值Ib和电压值Vb。如图5所示,坐标轴分别代表 电流值Ib和电压值Vb的坐标系中,绘制电流值Ib和电压值Vb对。当计算近似多个曲线的线L 时,电流值Ib为0 [A]的情况下,线L上的电压值Vb为0CV。
[0085] 在步骤S102中,控制器30利用计时器32测量消逝时间(与本发明的停止时间对应) tm_s。该消逝时间tm_s为由于点火开关切换至关闭状态而导致的电池组10的充电或放电停 止时的消逝时间。当系统主继电器SMR-B、SMR-G从打开状态切换至关闭状态时,开始消逝时 间1:!11_8的测量。
[0086] 在步骤S103中,控制器30确定是否发出进行外部充电的命令。控制器30测量消逝 时间tm_s,直至发出进行外部充电的命令。当插头28连接至接口 27时,进行外部充电的命令 可以输入至控制器30。从而,控制器30能够确定发出进行外部充电的命令。
[0087] 另一方面,插头28连接至接口27,然后可以设定开始外部充电的时间(称为充电开 始时间)。在这种情况下,当当前时间变成充电开始时间时,控制器30确定发出进行外部充 电的命令。不仅可以设定充电开始时间,还可以设定用于启动车辆的规定时间(称为启动时 间)。此时,设定充电开始时间,以在启动时间之前完成外部充电。
[0088] 当发出进行外部充电的命令时,控制器30在步骤S104确定消逝时间tm-s是否长于 极化消除时间ts。消逝时间为从当时间tm-s测量开始至发出进行加外部充电的命令为止的 时间。极化消除时间ts为步骤SlOl的过程计算的时间。当消逝时间tm-s长于极化消除时间 ts时,控制器30执行步骤S105的过程。另一方面,当消逝时间tm-s短于极化消除时间ts时, 控制器30执行步骤S106的过程。
[0089] 在步骤S105中,控制器30利用电压传感器21检测电池组10的电压值Vb,并将电压 值Vb视为电池组10的0CV。可以认为电压值Vb包括在OCV的上述允许范围内(如图2所示的△ OCVl、A0CV2)。因此,控制器30利用OCV与SOC之间的相关性,计算与被视为是OCV (与上述 SOC-s对应)的电压值Vb对应的S0C。
[0090] 在步骤S106中,控制器30将在完成行使时,电池组10的SOC设定为S0C-S。换句话 说,控制器30将在点火开关从打开状态切换至关闭状态时,电池组10的SOC设定为SOC-s。如 上所述,当车辆行使时,计算(估算)电池组10的S0C,从而能够在点火开关从打开状态切换 至关闭状态时,识别电池组10的SOC。
[0091] 在步骤S107中,控制器30通过将充电继电器CHR-BXHR-G切换至打开状态来操作 充电器26,进而开始外部充电。在步骤S108中,控制器30通过累加在外部充电过程中由电流 传感器22检测的电流(充电电流)值Ib,计算累加的电流值Σ Ib。
[0092] 在步骤S109中,控制器30确定是否完成外部充电。例如,当电压传感器21检测的电 池组10的电压值Vb已经达到完成外部充电的目标电压值时,控制器30可以确定完成外部充 电。可以根据需要,设定完成外部充电处的目标电压值。例如,可以将电池组10处于完全充 电状态时的时间处的电压值Vb设定为目标电压值。另一方面,当累加的电流值EIb达到目 标累加值时,控制器30可以确定完成外部充电。可以根据需要设定目标累加值。
[0093] 直至确定完成外部充电,才在步骤S108中计算累加的电流值Elb。当确定完成外 部充电时,在步骤SI 10中,控制器30停止外部充电。具体地,控制器30停止充电器26的操作, 并将充电继电器CHR-BXHR-G从打开状态切换至关闭状态。在步骤SllO中,控制器通过电动 势电压和电池温度Tb计算极化消除时间te。
[0094] 与计算极化消除时间ts的情况相同,计算极化消除时间ts。具体地,利用如图3所 示的相关性,计算与电动势电压的变化率和电池温度Tb对应的极化消除时间te。通过温度 传感器23检测电池温度Tb。当在直至外部充电停止所需的预定时间内,计算变化ASOC和变 化AOCV时,可以计算电动势电压的变化率。
[0095] 当在直至外部充电停止所需的预定时间内,检测电池组10充电时的电流值I b时, 可以计算通过累加这些电流值Ib获得的值(累加的电流值)Elb。当累加的电流值EIb除以 电池组10的完全充电容量FCC时,可以计算变化AS0C。另一方面,当在直至外部充电停止所 需的预定时间内,获取电池组10的OCV的变化时,可以计算变化A0CV。如图5所描述的,可以 通过电流值Ib和电压值Vb计算0CV。当通过如图5所示的方法计算OCV时,需要改变外部充电 过程中的电流值Ib。
[0096] 另一方面,当在恒定电流下进行外部充电的同时,检测电池组10的电压值Vb时,可 以获取电压值Vb的变化。从而,在直至外部充电停止所需的预定时间内,计算大雅之Vb的变 化,并将该计算的变化视为变化A0CV。
[0097] 在步骤Slll中,控制器30利用计时器32测量消逝时间(与本发明的停止时间对应) tm_e。该消逝时间tm_e为从外部充电停止时的消逝时间。在步骤Sl 12中,控制器30确定消逝 时间__6是否长于极化消除时间te。极化消除时间te为在步骤SllO的过程中计算的时间。 消逝时间tm_e为从外部充电停止到当前的时间。
[0098] 当消逝时间tm_e短于或等于极化消除时间te时,控制器30在步骤S113确定是否发 出启动如图1所示的电池系统的命令。该命令将点火开关切换至打开状态。当发出启动电池 系统的命令时,控制器30终止如图4所示的过程。另一方面,当没有发出启动电池系统的命 令时,控制器30继续测量步骤Si 11的过程中的消逝时间tm_e。
[0099] 当消逝时间tm_e长于极化消除时间te时,控制器30执行步骤Sl 14中的过程。在步 骤S114中,控制器30利用电压传感器21检测电池组10的电压值Vb,并将电池组10的OCV视为 电压值Vb。可以认为电压值Vb被包含入OCV的上述允许范围(如图2所示的AOCVl、A0CV2)。 因此,控制器30利用OCV与SOC之间的相关性,计算与视为OCV (与上述SOC-e对应)的电压值 Vb对应的S0C。
[0100] 在步骤Sl 15中,控制器30基于上述数学表达式(1)计算电池组10的完全充电容量 FCC。在步骤S105或步骤S106中识别的S0C_s用作上述数学表达式(1)中所示的S0C_s。在步 骤S114的过程中计算的S0C_e用作上述数学表达式⑴中所示的S0C_e。在步骤S108的过程 中计算的累加的电流值EIb用作上述数学表达式(1)中所示的累加的电流值Elb。
[0101] 在如图4所示的过程中,计算极化消除时间ts、te;相反,可以计算极化消除时间 ts、te中的一个。在这种情况下,执行如图4所示的步骤S104和步骤S112的过程中的一个。在 如图4所示的S105和步骤S114的过程中,获得通过OCV计算SOC的机会。当没有计算极化消除 时间ts时,预定时间(固定值)可用作极化消除时间ts。类似地,当没有计算极化消除时间 te,预定时间(固定值)可用作极化消除时间te。
[0102] 在如图4所示的过程中,当消逝时间tm-e短于或等于极化消除时间te,且发出启动 电池系统的命令时,没有计算电池组10的完全充电容量FCC。但是,在这种情况下,也可以计 算电池组10的完全充电容量FCC。
[0103] 例如,当在外部充电过程中计算电池组10的SOC时,外部充电停止时的SOC可用作 SOC-e。另一方面,在外部充电停止之后,利用电压传感器21检测电池组10的电压值Vb,且将 电压值Vb视为电池组10的OCV。通过利用OCV与SOC之间的相关性,与OCV对应的SOC可以用作 SOC-e。当识别SOC-e时,能够计算电池组10的完全充电容量,如上所述。
[0104] 图6展示了电池组10的SOC的行为(一个例子)。在图6中,纵轴代表电池组10的SOC, 横轴代表时间。在时间tl和时间t2之间,车辆行驶,电池组10进行充电或放电,以响应车辆 的行驶状态。点火开关在时间t2,从打开状态切换至关闭状态。在时间t2,计算极化消除时 间ts,并开始消逝时间tm-s的测量。通过在时间t2处的电池温度Tb,以及在直至t2的预置时 间内的电动势电压的变化率,计算极化消除时间ts。
[0105] 在时间t2和时间t3之间,车辆保持静止,且电池组10的充电或放电停止。在时间 t3,根据接收进行外部充电的命令,开始外部充电。从时间t2至时间t3的时间为消逝时间 tm_s。在如图4所示的过程中,确定消逝时间tm_s是否长于极化消除时间ts。当消逝时间tm_ s长于极化消除时间时,识别时间t3处的电池组10的0CV,并计算与识别的OCV对应的SOQi 消逝时间tm_s短于或等于极化消除时间ts时,时间t2处的电池组10的SOC用作S0C_s.
[0106] 在时间t3和时间t4之间,进行外部充电。由于外部充电,电池组10的SOC增加。在时 间t4,外部充电停止。在时间t4处,计算极化消除时间te,并开始消逝时间tm_e的测量。在时 间t4和t5之间,车辆保持停止,且电池组10的充电或放电也停止。在时间t5处,发出启动电 池系统的命令。
[0107] 从时间t4到时间t5的时间成为消逝时间tm_e,且在如图4所示的过程中,确定消逝 时间__6是否长于极化消除时间te。当消逝时间tm_e长于极化消除时间te时,识别时间t5 处的电池组10的OCV,并计算与OCV对应的SOC_e。当消逝时间tm_e短于或等于极化消除时间 te时,不计算S0C_e,且也不计算完全充电容量FCC。但是,即使当消逝时间tm_e短于或等于 极化消除时间te时,也可以计算完全充电容量FCC,如上所述。
[0108] 在本实施例中,极化消除时间ts、te响应电动势电压的变化率或电池温度Tb而改 变。如图3所描述的,当电动势电压的变化率增加时,极化消除时间ts、te可以缩短。因此,消 逝时间tm_s、tm_e*别大于极化消除时间ts、te的机会增加,从而能够增加执行如图4所示 的步骤S105和Sl 14的过程的机会。
[0109] 在估算SOC时,鉴于确保SOC的估算的准确性,优选通过OCV (包括落入OCV的允许范 围的电压值Vb)计算S0C。因此,优选增加执行步骤S105和Sl 14的过程的机会。另一方面,当 确保SOC的估算的准确性时,能够确保完全充电容量FCC的估算准确性。从而,当计算(估算) 完全充电容量FCC时,优选利用通过OCV (包括落入OCV的允许范围的电压值Vb)计算的S0C。 通过增加执行步骤S105和S114的过程的机会,能够增加利用由OCV (包括落入OCV的允许范 围的电压值Vb)计算的SOC计算完全充电容量FCC的机会。
[0110] 下面将描述本发明的第二实施例。相似的附图标记代表与第一实施例中所述的相 同的部件,并省略其详细描述。下面,主要描述与第一实施例的不同。
[0111] 电动势电压的变化率为通过变化AOCV除以变化ASOC而得到的值,并取决于OCV 与SOC之间的相关性(0CV曲线),如图2所示。因此,电动势电压的变化率与SOC之间存在如图 7所示的相关性。可以根据如图2所示的OCV曲线,计算如图7所示的相关性。穿过OCV曲线的 SOC (—个点)的OCV曲线的切线的梯度称为电动势电压的变化率。因此,得到如图7所示的相 关性。
[0112] 在第一实施例中,通过电动势电压的变化率计算极化消除时间ts、te;但是,当使 用如图7所示的相关性时,可以通过电池组10的SOC计算极化消除时间ts、te。当计算(估算) 电池组10的SOC时,可以利用如图7所示的相关性识别与SOC对应的电动势电压。当识别电动 势电压的变化率时,能够利用如图3所示的相关性,识别极化消除时间ts、te。如同在第一实 施例中的情况,当计算极化消除时间ts、te时,可以考虑电池温度Tb。
[0113] 在本实施例中,通过电池组10的SOC计算极化消除时间ts、te,而不用计算电动势 电压的变化率。如图8所示的流程图展示了本实施例的电池组10的完全充电容量的计算过 程,并与如图4所示的流程图对应。相似的步骤编号代表与图4所示的流程图中所述的过程 相同的过程,并省略其详细描述。
[0114] 在本实施例中,代替如图4所示的步骤SlOl的过程,执行如图8所示的步骤S116的 过程。在步骤SI 16中,控制器30基于电池组10的SOC和电池温度Tb,计算极化消除时间t s。电 池组10的SOC为当电池组10的充电或放电停止以响应点火开关切换至关闭状态时的SOC。该 SOC对应如步骤S106的过程中描述的S0C_s。电池温度Tb为当电池组10的充电或放电停止以 响应点火开关切换至关闭状态时的电池温度Tb,且通过温度传感器23来检测。
[0115] 当计算电池组10的SOC时,可以利用SOC与电动势电压的变化率之间的相关性和电 动势电压的变化率与极化消除时间之间的相关性,计算极化消除时间ts,如上所述。在步骤 S116中,极化消除时间ts的计算不仅要考虑电池组10的S0C,还要考虑电池温度Tb。但是,能 够不用考虑电池温度Tb,通过电池组10的SOC计算极化消除时间ts。这样计算的极化消除时 间ts用于步骤S104的过程。
[0116] 在本实施例中,代替如图4所示的步骤SllO的过程,执行如图8所示的步骤S117的 过程。在步骤S117中,控制器30停止外部充电,如同第一实施例中的情况。控制器30基于电 池组10的SOC和电池温度Tb,计算极化消除时间te。电池组10的SOC为外部充电完成时的 SOC0
[0117] 通过将外部充电期间的变化△ SOC加入外部充电开始时的SOC中,而得到SOC。步骤 S105或步骤S106的过程中所述的S0C_s可以用作外部充电开始的S0C。另一方面,可以通过 使在步骤S108的过程中计算的累加的电流值Σ Ib除以完全充电容量FCC计算变化△ SOC。电 池温度Tb为在外部充完成时的电池温度Tb,并通过温度传感器23检测。
[0118] 当计算电池组10的SOC时,可以按照如上所述计算极化消除时间te。在步骤S117的 过程中,极化消除时间te的计算不仅要考虑电池组10的S0C,还要考虑电池温度Tb。但是,可 以不考虑电池温度Tb,而通过电池组10的SOC计算极化消除时间te。这样计算的极化消除时 间te用于步骤S112的过程。
[0119] 可以执行如图8所示的步骤S116和步骤S117中的一个过程。当仅执行步骤S116的 过程时,可以执行如图4所示的步骤SllO的过程,代替步骤S117的过程。代替步骤S117的过 程,预定时间(固定值)可以用作极化消除时间te。
[0120] 当仅执行步骤S117的过程时,可以执行图4所示的步骤SlOl的过程,代替步骤S116 的过程。代替步骤S116的过程,预定时间(固定值)可以用作极化消除时间ts。
[0121] 下面将描述本发明的第三实施例。相似的附图标记代表与第一实施例中所述的相 同的部件,并省略其详细描述。下面,主要描述与第一实施例的不同。
[0122] 电动势电压的变化率为通过变化AOCV除以变化ASOC而得到的值,并取决于OCV 与SOC之间的相关性(0CV曲线),如图2所示。因此,电动势电压的变化率与SOC之间存在如图 9所示的相关性。可以根据如图2所示的OCV曲线,计算如图9所示的相关性。穿过OCV曲线的 OCV (—个点)的OCV曲线的切线的梯度称为电动势电压的变化率。因此,得到如图9所示的相 关性。
[0123] 在第一实施例中,通过电动势电压的变化率计算极化消除时间ts、te;但是,当使 用如图9所示的相关性时,可以通过电池组10的OCV计算极化消除时间ts、te。当识别电池组 10的OCV时,可以利用如图9所示的相关性识别与OCV对应的电动势电压。当识别电动势电压 的变化率时,可以利用如图3所示的相关性,识别极化消除时间ts、te。如同在第一实施例中 的情况,当计算极化消除时间ts、te时,可以考虑电池温度Tb。
[0124] 在本实施例中,通过电池组10的电压值Vb计算极化消除时间ts、te,而不用计算电 动势电压的变化率。如图10所示的流程图展示了本实施例的电池组10的完全充电容量的计 算过程,并与如图4所示的流程图对应。相似的步骤编号代表与图4所示的流程图中所述的 过程相同的过程,并省略其详细描述。
[0125] 在本实施例中,代替如图4所示的步骤SlOl的过程,执行如图10所示的步骤S118的 过程。在步骤S118中,控制器30基于电池组10的电压值Vb和电池温度Tb,计算极化消除时间 t s。电池组10的电压值Vb为当电池组10的充电或放电停止以响应点火开关切换至关闭状态 时的电压值Vb,并通过电压传感器21检测。将该电压值Vb视为电池组10的OCV。电池温度Tb 为当电池组10的充电或放电停止以响应点火开关切换至关闭状态时的电池温度Tb,且通过 温度传感器23来检测。
[0126] 通过将电池组10的电压值Vb视为OCV,可以利用OCV与电动势电压的变化率之间的 相关性和电动势电压的变化率与极化消除时间之间的相关性,计算极化消除时间ts,如上 所述。在步骤S118中,极化消除时间ts的计算不仅要考虑电池组10的电压值Vb (视为是OCV 的值),还要考虑电池温度Tb。但是,可以不用考虑电池温度Tb,通过电池组10的电压值Vb计 算极化消除时间ts。
[0127] 在步骤S103的过程中,直到确定发出进行外部充电的命令时,执行步骤S118和步 骤S102的过程。当过程从步骤S103的过程返回至步骤S118的过程时,再次同时基于电压值 Vb和电池温度Tb计算极化消除时间ts。即,直至发出进行外部充电的命令时为止,重复检测 电压值Vb和电池温度Tb,以及重复计算极化消除时间ts。用于步骤S104的过程的极化消除 时间ts为通过这样的极化消除时间ts,其通过当发出进行外部充电的命令时的电压值Vb和 电池温度Tb计算得到。
[0128] 随着从点火开关切换至关闭状态起的时间的延长,由于点火开关切换至关闭状态 之前,电池组1 〇的充电或放电引起的极化变得容易被消除。因此,电压值Vb变化并接近OCV。 因此,当过程从步骤S103的过程返回至步骤S118的过程时,电压值Vb已经改变,并基于改变 的电压值Vb计算极化消除时间。
[0129] 当过程从步骤S103的过程返回至步骤S118的过程时,电池温度Tb可以改变。在这 种情况下,基于改变的电池温度Tb计算极化消除时间ts。
[0130] 如上所述,在计算极化消除时间ts的过程中,将电压值Vb视为0CV。当电压值Vb接 近OCV时,能够获取更准确的电动势电压的变化率,并能够计算更准确的极化消除时间ts。 这样计算的极化消除时间ts与消逝时间加_8进行对比。当消逝时间tm_s长于极化消除时间 ts时,可以执行步骤S105的过程。在步骤S105的过程中,可以容易地计算包含在如图2所示 的允许范围△ S0C_err内的S0C_s。因此,容易确保通过S0C_s计算的完全充电容量FCC的估 算的准确性。
[0131] 在本实施例中,代替如图4所示的步骤S110的过程,执行如图10所示的步骤SI 19和 步骤S120的过程。在步骤S119中,控制器30停止外部充电,如同第一实施例中的情况。在步 骤S120中,控制器30基于电池组10的电压值Vb和电池温度Tb计算极化消除时间te。电池组 10的电压值Vb为外部充电停止之后的电压值Vb,并通过电压传感器21检测。将电压值Vb视 为电池组10的0CV。电池温度Tb为外部充电停止之后的电池温度Tb,并通过温度传感器23检 测。
[0132] 通过将电池组10的电压值Vb视为OCV,可以利用OCV与电动势电压的变化率之间的 相关性和电动势电压的变化率与极化消除时间之间的相关性计算极化消除时间te,如上所 述。在步骤S120的过程中,极化消除时间te的计算不仅要考虑电池组10的电压值Vb (视为是 OCV的值),还要考虑电池温度Tb。但是,可以不用考虑电池温度Tb,通过电池组10的电压值 Vb计算极化消除时间te。
[0133] 在步骤S113的过程中,当没有发出启动电池系统的命令时,执行步骤S120的过程。 当过程从步骤S113的过程返回至步骤S120的过程时,再次同时基于电压值Vb和电池温度Tb 计算极化消除时间te。即,当没有发出启动电池系统的命令时,重复检测电压值Vb和电池温 度Tb,以及重复计算极化消除时间te。这样计算的极化消除时间te用于步骤S112的过程。 SP,在步骤S112的过程中,使用最新计算的极化消除时间te。
[0134] 随着从外部充电停止时的时间延长,由于外部充电产生的计划变得容易被消除。 因此,电压值Vb改变并接近OCV。因此,当过程从步骤SI 13的过程返回至步骤S120的过程时, 电压值Vb改变,并基于改变的电压值Vb计算极化消除时间te。
[0135] 当过程从步骤S113的过程返回至步骤S120的过程时,电池温度Tb可以改变。在这 种情况下,基于改变的电池温度Tb计算极化消除时间te。
[0136] 如上所述,在计算极化消除时间te的过程中,将电压值Vb视为0CV。当电压值Vb接 近OCV时,能够获取更准确的电动势电压的变化率,并能够计算更准确的极化消除时间te。 这样计算的极化消除时间te与消逝时间1:111_6进行对比。当消逝时间tm_e长于极化消除时间 te时,可以执行步骤S114的过程。在步骤S114的过程中,可以容易地计算包含在如图2所示 的允许范围△ S0C_err内的S0C_e。因此,容易确保通过S0C_e计算的完全充电容量FCC的估 算的准确性。
[0137] 在本实施例中,过程从步骤S103的过程返回至步骤S118的过程;但是,过程并不限 于该配置。具体地,当没有发出进行外部充电的命令时,过程可以从步骤S103的过程返回至 步骤S102的过程。在这种情况下,当开始如图10所示的过程时,仅执行一次步骤S118的过 程。
[0138] 在本实施例中,过程从步骤S113的过程返回至步骤S120的过程;但是,过程并不限 于该配置。具体地,当没有发出启动电池系统的命令时,过程可以从步骤S113的过程返回至 步骤Slll的过程。在这种情况下,仅执行一次步骤S120的过程。

Claims (7)

1. 蓄电系统,其特征在于,包括: 蓄电装置,其配置为通过外部充电进行充电,所述外部充电为利用来自外部电源的电 能进行充电; 电压传感器,其配置为检测所述蓄电装置的电压值; 电流传感器,其配置为检测所述蓄电装置的电流值;和 控制器,其配置为: (a) 基于当所述外部充电开始时所述蓄电装置的充电状态、当所述外部充电完成时所 述蓄电装置的充电状态、以及所述外部充电进行期间电流值的累加值,计算所述蓄电装置 的完全充电容量, (b) 设定极化消除时间,该极化消除时间用于确定由于所述蓄电装置的充电或放电产 生的极化的消除状态, (c) 当所述蓄电装置的充电停止或放电停止的期间的停止时间长于所述极化消除时间 时,将在所述外部充电开始时或所述外部充电完成时中的至少一个的时刻的所述蓄电装置 的电压值视为所述蓄电装置的开路电压,所述电压值通过所述电压传感器检测, (d) 利用所述开路电压与充电状态之间的相关性,计算与由所述电压传感器检测的所 述电压值对应的所述充电状态,作为用于计算所述完全充电容量的充电状态, (e) 随着变化率增加而缩短所述极化消除时间,所述变化率表示所述开路电压的变化 与所述充电状态的变化的比率。
2. 根据权利要求1所述的蓄电系统,其特征在于,所述控制器配置为,当所述蓄电装置 的充电停止或放电停止时,基于直至所述充电停止或放电停止的期间所述充电状态和所述 开路电压计算所述充电状态的变化和所述开路电压的变化,还计算所述变化率,并通过利 用所述变化率与所述极化消除时间之间的相关性计算与所述计算的变化率对应的所述极 化消除时间。
3. 根据权利要求1所述的蓄电系统,其特征在于,所述控制器配置为计算当所述蓄电装 置的充电停止或放电停止的时刻的所述充电状态,并通过利用所述变化率与所述极化消除 时间之间的相关性和所述变化率与所述充电状态之间的相关性,计算与所述计算的充电状 态对应的所述极化消除时间。
4. 根据权利要求1所述的蓄电系统,其特征在于,所述控制器配置为,当所述蓄电装置 的充电停止或放电停止时,通过利用所述变化率与所述极化消除时间之间的相关性和所述 变化率与所述电压值的变化率之间的相关性,计算与由所述电压传感器检测的所述电压值 对应的所述极化消除时间。
5. 根据权利要求4所述的蓄电系统,其特征在于,所述控制器配置为,当所述蓄电装置 的充电停止或放电停止时,由所述电压传感器重复对所述电压值的检测,并且每次检测所 述电压值时,计算与所述检测的电压值对应的所述极化消除时间。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的蓄电系统,其特征在于,进一步包括: 温度传感器,其配置为检测所述蓄电装置的温度,其中,所述控制器配置为随着所述温 度升高而缩短所述极化消除时间。
7. 用于车辆的蓄电系统,其特征在于,所述蓄电系统包括: 蓄电装置,其配置为利用来自外部电源的电能进行充电,所述外部电源安装在所述蓄 电装置外部,与所述蓄电装置分开; 电压传感器,其配置为检测所述蓄电装置的电压值;和 控制器,其配置为: 计算在第一时刻或第二时刻中的至少一个处的电动势电压的变化率; 基于所述电动势电压的变化率,计算预定待机时间; 当所述预定待机时间已经自所述第一时刻或所述第二时刻起流逝时,计算所述蓄电装 置的充电状态,通过利用所述充电状态计算所述蓄电装置的完全充电容量,和 随着所述电动势电压的变化率增加而缩短所述预定待机时间; 所述第一时刻为一预定时刻,该预定时刻处于从当所述车辆的点火开关切换至关闭状 态到当开始用来自所述外部电源的电能对所述蓄电装置进行充电时的期间; 所述第二时刻为一预定时刻,该预定时刻处于当利用所述外部电源的电能对所述蓄电 装置充电完成之后使车辆停留的期间; 所述电动势电压的变化率为开路电压的变化与所述蓄电装置的充电状态的变化的比 率。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6160473B2 (ja) 2013-12-20 2017-07-12 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
KR101847685B1 (ko) * 2015-01-28 2018-04-10 주식회사 엘지화학 배터리의 상태 추정 장치 및 방법
CN104600387B (zh) * 2015-02-05 2016-11-23 青海时代新能源科技有限公司 磷酸铁锂电池组的主动均衡方法及系统
JP6728903B2 (ja) * 2015-04-10 2020-07-22 株式会社豊田自動織機 蓄電装置及び蓄電方法
JP6713283B2 (ja) * 2016-01-12 2020-06-24 本田技研工業株式会社 蓄電装置、輸送機器及び制御方法
WO2018037761A1 (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
CN109791183B (zh) * 2016-10-06 2021-09-03 株式会社丰田自动织机 蓄电装置
JP6776904B2 (ja) * 2017-01-13 2020-10-28 株式会社デンソー 電池パック及び電源システム
JP6562015B2 (ja) 2017-02-21 2019-08-21 トヨタ自動車株式会社 電源システム
US10641836B1 (en) * 2019-02-06 2020-05-05 Chongqing Jinkang New Energy Automobile Co., Ltd. Battery state of health estimation using open circuit voltage slope
CN111839352A (zh) * 2019-04-24 2020-10-30 东芝生活电器株式会社 电动吸尘器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103353575A (zh) * 2013-06-14 2013-10-16 东莞新能源科技有限公司 测量ocv和soc对应关系的测试装置及测试方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6586130B1 (en) * 2000-11-22 2003-07-01 Honeywell International Inc. Method and apparatus for determining the state of charge of a lithium-ion battery
JP2004354050A (ja) * 2002-05-14 2004-12-16 Yazaki Corp バッテリの充電状態推定方法及び開回路電圧推定方法、並びに、劣化度算出方法及び装置
JP4649101B2 (ja) * 2003-09-10 2011-03-09 株式会社日本自動車部品総合研究所 二次電池の状態検知装置および状態検知方法
EP1691209B1 (en) 2005-02-14 2008-10-01 Denso Corporation Method and apparatus for detecting charged state of secondary battery based on neural network calculation
JP2007292666A (ja) 2006-04-26 2007-11-08 Toyota Motor Corp 二次電池の充電状態推定装置
JP4893653B2 (ja) 2008-02-19 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 車両、二次電池の充電状態推定方法および車両の制御方法
JP5155701B2 (ja) * 2008-03-12 2013-03-06 富士重工業株式会社 車両用電源装置
JP5472077B2 (ja) 2010-12-21 2014-04-16 三菱自動車工業株式会社 電池満充電容量推定装置
WO2012140776A1 (ja) * 2011-04-15 2012-10-18 日立ビークルエナジー株式会社 充電制御装置
WO2013054414A1 (ja) * 2011-10-13 2013-04-18 トヨタ自動車株式会社 二次電池の制御装置および制御方法
JP5741389B2 (ja) 2011-11-09 2015-07-01 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置の満充電容量推定方法及び蓄電システム。
JP2013108919A (ja) 2011-11-24 2013-06-06 Toyota Industries Corp Soc推定装置
JP5704108B2 (ja) * 2012-03-30 2015-04-22 トヨタ自動車株式会社 電池システムおよび推定方法
WO2013171786A1 (ja) 2012-05-15 2013-11-21 トヨタ自動車株式会社 電池システムおよび、二次電池の分極判別方法
JP6160473B2 (ja) * 2013-12-20 2017-07-12 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103353575A (zh) * 2013-06-14 2013-10-16 东莞新能源科技有限公司 测量ocv和soc对应关系的测试装置及测试方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105793097A (zh) 2016-07-20
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WO2015082972A1 (en) 2015-06-11
US10090686B2 (en) 2018-10-02
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