CN107492685B - 电池系统 - Google Patents

电池系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107492685B
CN107492685B CN201710433224.5A CN201710433224A CN107492685B CN 107492685 B CN107492685 B CN 107492685B CN 201710433224 A CN201710433224 A CN 201710433224A CN 107492685 B CN107492685 B CN 107492685B
Authority
CN
China
Prior art keywords
memory amount
memory
period
battery
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710433224.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107492685A (zh
Inventor
高桥贤司
野濑雅文
西勇二
芳贺伸烈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN107492685A publication Critical patent/CN107492685A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107492685B publication Critical patent/CN107492685B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34—Gastight accumulators
    • H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/383—Hydrogen absorbing alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/374—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
    • H01M2300/0014—Alkaline electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明提供一种电池系统，其包括镍氢电池和电子控制单元。所述电子控制单元构成为，存储表示所述镍氢电池从开始使用时起的经过时间与所述记忆量之间的对应关系的数据。所述数据是针对以包含所述镍氢电池的开路电压及温度在内的方式所定义的各个使用条件进行单独分类而确定的数据。电子控制单元构成为，参照所述数据而依次计算出在所述使用条件的分类未发生改变的时间内的记忆量。所述记忆量为表示由所述镍氢电池的记忆效应导致的电压变化量的量。所述电子控制单元构成为，通过对计算出的记忆量进行累计而推定所述镍氢电池的当前的记忆量。

Description

电池系统
技术领域
本发明涉及一种电池系统，特别涉及一种能够对镍氢电池的记忆效应导致的电压变化量进行推定的电池系统。
背景技术
已知镍氢电池会产生记忆效应。所谓记忆效应是指，反复对镍氢电池在其存储的电力未完全消耗的状态下进行充电(所谓的补充充电)时，镍氢电池的放电电压相比正常时(未产生记忆效应时)变低的现象。记忆效应也可能在镍氢电池充电时产生，导致充电时的充电电压相比正常时变高。
本发明提出一种用于对由镍氢电池的记忆效应导致的电压变化量(以下也称为“记忆量”)进行推定的技术。这是因为，通过推定记忆量，能够提高例如镍氢电池的充电状态(SOC：State Of Charge)的推定精度。例如，日本特开2007-333447公开了一种充电状态推定装置，其根据镍氢电池的开路电压而计算镍氢电池的电动势，并利用计算出的电动势与SOC的关系，根据电动势推定SOC。日本特开2007-333447公开的充电状态推定装置中，通过在推定SOC之前，与记忆量对应而校正开路电压，从而提高SOC的推定精度。
日本特开2007-333447公开的充电状态推定装置中，如上所述，在推定SOC时考虑记忆量。更详细地说，预先准备确定与记忆效应导致的电压变化相应地进行变化的参数和记忆量之间的关系的图表，利用该图表计算记忆量。日本特开2007-333447中，作为上述参数，记载了镍氢电池充放电的总电量、搭载有镍氢电池的车辆的总行驶距离、以及镍氢电池的总充放电时间。
日本特开2007-333447公开的上述参数均示出至当前为止的累计结果。因此，若至当前为止的累计结果是相同的，则与镍氢电池的使用期间内的条件无关地，当前的记忆量都是相同的。但是，记忆效应是与使用期间中的条件相关联地产生的，日本特开2007-333447公开的技术中，记忆量的推定精度存在改善的余地。
发明内容
本发明提供一种电池系统，其能够提高镍氢电池的记忆量的推定精度。
本发明的一个方式所涉及的电池系统包括镍氢电池和电子控制单元。所述电子控制单元构成为，存储表示所述镍氢电池从开始使用时起的经过时间与所述记忆量之间的对应关系的数据。所述数据是针对以包含所述镍氢电池的开路电压及温度在内的方式所定义的各个使用条件进行单独分类而确定的数据。电子控制单元构成为，参照所述数据而依次计算出在所述使用条件的分类未发生改变的时间内的记忆量。所述记忆量为表示所述镍氢电池的记忆效应导致的电压变化量的量。所述电子控制单元构成为，通过对计算出的记忆量进行累计而推定所述镍氢电池的当前的记忆量。
在上述方式所涉及的电池系统中，所述电子控制单元也可以构成为反复执行累计记忆量推定处理，该累计记忆量推定处理用于对表示所述记忆量的累计值的累计记忆量进行推定。所述累计记忆量推定处理可以为如下处理：即，参照规定期间内的所述使用条件所对应的数据，根据所述规定期间开始时为止的累计记忆量和所述规定期间内的使用条件，计算所述规定期间内产生的记忆量，并将计算出的所述规定期间内产生的记忆量与所述规定期间开始时为止的累计记忆量相加。
根据本发明人的实验结果(后述)，决定规定期间内产生的记忆量的主要因素为镍氢电池的开路电压和温度，根据本方式所涉及的电池系统，电子控制单元将表示镍氢电池从开始使用时起的经过时间与记忆量之间的对应关系的数据，针对以包含镍氢电池的开路电压及温度在内的方式所定义的各个使用条件进行存储。从而，电子控制单元能够通过参照与镍氢电池的使用条件相对应的数据，高精度地计算出使用条件的分类未发生变化的时间内的记忆量。并且，通过将如上述所示高精度地计算出的记忆量进行累计，还能够高精度地推定镍氢电池的当前的记忆量。
在上述方式所涉及的电池系统中，数据可以为表示所述经过时间的方根与记忆量的产生速度之间的对应关系的数据。方根的指数可以设定为，使得产生速度相对于经过时间的方根固定。电子控制单元可以构成为，参照规定期间内的使用条件所对应的数据而计算规定期间内的产生速度。所述电子控制单元可以构成为，计算产生速度和规定期间的方根的乘积作为规定期间内产生的记忆量。所述电子控制单元可以构成为，通过将计算出的记忆量与规定期间的开始时为止的记忆量相加，从而计算出规定期间结束时的记忆量。
根据该方式所涉及的电池系统，在上述表示经过时间与记忆量之间的对应关系的数据中，将方根的指数(经过时间的n次方根中的n)确定为，使得记忆量的产生速度相对于经过时间的方根固定。这就相当于，通过将表示经过时间与记忆量之间的对应关系的数据中的时间轴设置为方根刻度以代替常用的刻度，从而将上述数据从曲线变换为直线(参照后述的图11)。由此，由于电子控制单元仅存储直线的斜率而代替曲线的形状即可，能够减少数据尺寸。并且，在使用曲线的情况下，需要用于确定曲线中的要参照位置的运算处理，但使用直线则不需要上述运算处理。由此，能够不必依次更新累计记忆量，而是在任意时刻计算出累计记忆量(具体内容参照附图且在后面记述)。
在上述方式所涉及的电池系统中，电子控制单元可以构成为，获取所述电池系统的停止时刻的第1使用条件和所述电池系统的起动时刻的第2使用条件。所述电子控制单元可以构成为，在所述电池系统起动后，基于所述第1使用条件及所述第2使用条件，对从所述停止时刻至所述起动时刻为止的所述电池系统的停止期间内的使用条件进行补足。所述电子控制单元可以构成为，通过参照与所述补足后的使用条件对应的所述数据，从而计算出所述停止期间内产生的记忆量。
根据本方式所涉及的电池系统，通过考虑电池系统的停止期间内产生的记忆量，从而能够提高当前记忆量的推定精度。并且，由于通过在电池系统起动后计算出停止期间内的记忆量，从而在停止期间能够使电子控制单元停止，由此，能够降低停止期间内的电子控制单元的消耗电力。
根据上述方式所涉及的电池系统，能够提高镍氢电池的记忆量的推定精度。
附图说明
下面，参考附图对本发明所示例的实施例的特征、优点、技术上及工业上的意义进行记述，附图中的相同的标号表示同一部件，其中：
图1是概略地表示搭载有实施方式1涉及的电池系统的车辆的整体构成的框图。
图2是表示电池的构成的图。
图3是用于说明发明人所实施的3种实验的结果的图。
图4是表示在各个使用条件下的经过时间与记忆量之间的对应关系的时序图。
图5A是用于说明实施方式1中的记忆量推定处理的时序图。
图5B是用于说明实施方式1中的记忆量推定处理的时序图。
图6是实施方式1中的ECU的功能框图。
图7是实施方式1中存储在记忆量计算部内的图表的示意图。
图8是表示实施方式1中的累计记忆量推定处理的流程图。
图9是用于说明IG-OFF期间内产生的累计记忆量的推定处理的时序图。
图10是表示IG-OFF期间内产生的累计记忆量的推定处理的流程图。
图11是将实施方式1和实施方式2进行对比以用于说明的图。
图12是实施方式2中的图表的概念图。
图13是用于说明期间计算处理的图。
图14是用于说明实施方式2中的累计记忆量推定处理的图。
图15是实施方式2中的ECU的功能框图。
图16是表示期间计算处理的流程图。
图17是表示实施方式2中的累计记忆量推定处理的流程图。
图18是用于说明实施方式2的变形例中的累计记忆量推定处理的图。
图19是表示实施方式2的变形例中的累计记忆量推定处理的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。其中，对于附图中相同或相当的部分标记相同的标号，省略重复说明。
以下将本发明的实施方式1涉及的电池系统搭载于车辆上的构成为例进行说明。但电池系统的用途并不限定于车辆用，也可以固定使用。
图1是示意性地表示搭载有实施方式1涉及的电池系统的车辆的整体构成的框图。车辆1为混合动力汽车、电动汽车或燃料汽车，其具有：电动发电机(MG：Motor Generator)10、传动齿轮20、驱动轮30、电力控制单元(PCU：Power Control Unit)40、系统主继电器(SMR：System Main Relay)50以及电池系统2。电池系统2具有：蓄电池100、电压传感器210、电流传感器220、温度传感器230以及电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)300。
电动发电机10例如为三相交流旋转电机。电动发电机10的输出扭矩经由包含减速器和动力分配机构而构成的传动齿轮20传递至驱动轮30。电动发电机10也能够在车辆1的再生制动操作时利用驱动轮30的旋转力进行发电。在电动发电机10之外还搭载有发动机(未图示)的混合动力汽车中，通过使发动机和电动发电机10协同工作而产生所需的车辆驱动力。此外，虽然图1中示出了仅设置1台电动发电机的构成，但电动发电机的数量并不限定于此，也可以为设置有多台(例如2台)电动发电机的构成。
PCU 40均未在图中示出，其包括逆变器和变压器。当蓄电池100放电时，变压器将由蓄电池100供给来的电压升压并供给至逆变器。逆变器将由变压器供给来的直流电转换为交流电而驱动电动发电机10。另一方面，当蓄电池100充电时，逆变器将由电动发电机10发点而产生的交流电转换为直流电而供给至变压器。变压器将由逆变器供给来的电压降压而供给至蓄电池100。
SMR 50与连结蓄电池100和PCU 40的电流路径电气连接。当SMR 50与来自ECU 300的控制信号对应而闭合时，能够在蓄电池100和PCU 40之间进行电力传输。
蓄电池100是构成为可再充电的直流电源，在本实施方式中含有镍氢电池而构成。利用图2，对蓄电池100中含有的各个电池块110的详细结构进行说明。
电压传感器210检测蓄电池100的电压Vb。电流传感器220检测在蓄电池100中输入输出的电流Ib。温度传感器230检测蓄电池100的温度Tb。各传感器将其检测结果输出至ECU300。
ECU 300构成为包括CPU(Central Processing Unit)301、存储器(ROM(Read OnlyMemory)和RAM(Random Access Memory))302、计时器303、输入输出缓存器(未图示)等。ECU300根据从各个传感器接收的信号、以及存储在存储器302中的图表及程序，控制各个设备以使得车辆1和电池系统2成为所期望的状态。作为由ECU300执行的主要处理，可以举出由蓄电池100产生的记忆效应导致的电压变化量的推定处理，该处理在后面记述。
图2是表示电池块110结构的图。由于蓄电池100中含有的各个电池块110的结构是共通的，所以图2中仅代表性地示出了1个电池块110。电池块110例如为方形密封式电池块，包括壳体120、设置在壳体120上的安全阀130、收容在壳体120内的电极体140以及电解液(未图示)。另外，在图2中对壳体120的局部进行透视而示出电极体140。
壳体120包括均由金属构成的壳体主体121和盖体122，通过将盖体122在壳体主体121的开口部上进行整周熔接而进行密封。如果壳体120内部的压力超过规定值，则安全阀130将壳体120内部的气体(氢气等)的一部分向外部排出。
电极体140包括正极板、负极板以及隔板。正极板插入袋状的隔板内，插入隔板内的正极板与负极板交替层叠。正极板和负极板分别与未图示的正极端子和负极端子电气连接。
作为电极体140和电解液的材料，可以使用当前公知的各种材料。在本实施方式中，作为一个示例，正极板采用包括含有氢氧化镍(Ni(OH)2或NiOOH)的正极活性物质层、以及泡沫镍等活性物质支撑体的电极板。负极板采用含有储氢合金的电极板。隔板采用由经过亲水化处理的合成纤维构成的无纺布。电解液采用含有氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)的碱性水溶液。
在以上述方式构成的电池系统2中，寻求对示出由蓄电池100的记忆效应导致的电压变化量(电压降低量或电压升高量)的“记忆量”高精度地进行推定。
本发明人通过后述3种实验结果，作为确定记忆量大小的主要因素而着眼于蓄电池100的电压Vb(更详细地说为开路电压)和温度Tb相关的条件。以下，将包含蓄电池100的开路电压(OCV：Open Circuit Voltage)和温度Tb的组合在内而定义的条件称为蓄电池100的“使用条件”。并且，本发明人着眼于在推定某一期间内产生的记忆量时无需考虑该期间以前的蓄电池100的“使用条件”这一情况(后述)。基于上述知识，在实施方式1中采用如下构成：即，通过依次累计规定期间内产生的记忆量，从而推定其累计值即总量的记忆量(以下也称为“累计记忆量”)。这是由于，通过采用这一方法，如果能够利用实验结果或模拟结果而对规定期间内的记忆量高精度地进行推定，那么对其累计记忆量也能够高精度地进行推定。以下对该方法进行详细的说明。
图3是用于说明本发明人实施的3种实验的结果的图。如图3中上部的表所示，所述3种实验是蓄电池100的恒压实验、放置实验以及循环实验。
恒压实验是指，在规定期间(在图3所示的示例中为几天中)内，通过使用未图示的外部电源从蓄电池100的外部向蓄电池100施加电压，从而使蓄电池100的电压Vb保持恒定的实验。放置实验是指，不通过外部电源进行电压施加而在规定期间内放置蓄电池100的实验。在放置实验中出现了由于蓄电池100的自放电而导致SOC下降这一影响，与此相对，在恒压实验中未出现由于自放电而导致SOC下降这一影响。从而，通过比较上述实验结果，能够求得蓄电池100的自放电对于记忆量的影响程度的大小。
循环实验是指，在规定期间以规定的SOC幅度反复进行蓄电池100的充放电的实验。通过将充放电电流大小互不相同的多个循环实验的结果进行比较，能够求得充放电电流对记忆量的影响程度。
将在蓄电池100的温度Tb为T1(室温)的情况下、和温度Tb为高于T1的T2(高温)的情况下都以相同的期间(上述规定期间)试试了3种实验的结果，作为记忆量与开路电压OCV的关系而在图3下部的图中示出。白色正方形标记表示温度T1下的恒压实验结果，白色圆形标记表示温度T1下的放置实验结果，白色菱形标记表示温度T1下的循环实验结果。黑色正方形标记表示温度T2下的恒压实验结果，黑色圆形标记表示温度T2下的放置实验结果，黑色菱形标记表示温度T2下的循环实验结果。
图3中，横轴表示各个电池块110的OCV，纵轴表示记忆量(这里为放电时的电压降的量)M。如图3所示，当OCV处于规定范围内时，记忆量M特别大。另外，蓄电池100(各个电池块110)的温度Tb越高，记忆量M就越大。由上述结果可知，与根据蓄电池100的OCV与温度Tb的组合定义的使用条件(OCV、Tb)对应，能够确定规定期间内产生的记忆量。
另一方面，在各个温度T1、T2下，恒压实验结果(参照正方形标记)与放置实验结果(参照圆形标记)被标示在彼此接近的位置处。由此可知，蓄电池100的自放电对于记忆量的影响是相对较小的。并且，循环实验结果(参照菱形标记)也被标示在与另外2个实验结果(参照正方形和圆形标记)接近的位置处。由此可知，蓄电池100的充放电电流对于记忆量的影响也是比较小的。
另外，由于OCV与SOC之间存在相关关系，所以在采用SOC代替OCV作为横轴时，也能够得到与图3相同的结果。另外，图3中虽然代表性地说明了放电侧的记忆效应，虽然电压变化量的符号不同，但充电侧的记忆效应也能够根据使用条件(OCV、Tb)定义记忆量。
通过以各种各样的使用条件(OCV、Tb)进行图3所例示的实验，能够与使用条件(OCV、Tb)对应地，推定随着蓄电池100从开始使用时起的时间经过所产生的记忆量。
图4是表示各个使用条件下的经过时间与记忆量之间的对应关系的时序图。图4中，横轴表示蓄电池100从开始使用时起的经过时间，纵轴表示记忆量。另外，蓄电池100的开始使用时(经过时间的初始值)可以是蓄电池100制造出来时，也可以是蓄电池100进行刷新充放电时(为消除蓄电池100产生的记忆效应而充电时或放电时)。
通过分别在每个使用条件下实施上述实验，如图4所示，能够针对每个使用条件而分别获得示出与时间经过相伴的记忆量的增加的曲线。另外，在图4及后述的图5中，为了便于理解，对分别针对3种使用条件P～R而获取了对应的曲线CP～CR的例子进行说明，但实际上对于更多的使用条件也获取了同样的曲线。
通过参照曲线CP～CR而分别计算在使用条件P～R下产生的记忆量，并反复执行将计算出的记忆量进行累计的处理，从而能够推定“累计记忆量”。该处理也称为“累计记忆量推定处理”，将在以下进行详细说明。
图5A和图5B是用于说明实施方式1中的累计记忆量推定处理的时序图。在图5A中，横轴表示蓄电池100从开始使用时起的经过时间，纵轴表示使用条件。在图5A中，说明了每隔规定期间Δt判定使用条件，且使用条件按照P、Q、R的顺序变化的情况。使用条件P、Q、R下的期间分别用LP、LQ、LR表示。
在图5B中，横轴表示蓄电池100从开始使用时起的经过时间，纵轴表示记忆量。首先，在使用条件P下，参照曲线CP，每隔规定期间Δt就依次累计记忆量M。其结果，在使用条件P下经过期间LP的期间内产生的记忆量为MP。若将记忆量M的累计结果记为“累计记忆量ΣM”，则经过期间LP后的累计记忆量ΣM为MP。
接下来，如果使用条件由P变化至Q，则从与累计记忆量ΣM＝MP对应的曲线CQ(将图4所示的曲线CQ沿时间轴方向平行移动LP而得到的曲线)上的点开始，参照曲线CQ，每隔规定期间Δt就依次累计记忆量M。在使用条件Q下经过期间LQ的期间内产生的记忆量为MQ时，经过期间MQ后的累计记忆量ΣM为MP与MQ之和即(MP+MQ)。
进而，如果使用条件由Q变化至R，则从与累计记忆量ΣM＝(MP+MQ)对应的曲线CR(将图4所示的曲线CR沿时间轴方向平行移动(LP+LQ)而得到的曲线)上的点开始，参照曲线CR，每隔规定期间Δt就依次累计记忆量M。在使用条件Q下经过期间LR的期间内产生的记忆量为MR时，整个期间(LP+LQ+LR的期间)中产生的累计记忆量ΣM为MP、MQ和MR之和即(MP+MQ+MR)。
这样，在本实施方式中，将在随着使用条件的变化而变化至不同曲线计算累计记忆量ΣM时，能够继承基于变化前的曲线计算出的累计记忆量ΣM这一情况作为前提。也就是说，将下述电化学知识作为前提，即，当按照某一曲线得到的累计记忆量ΣM达到规定值的情况，和按照其他曲线得到的累计记忆量ΣM达到上述规定值的情况下，对记忆效应产生影响的蓄电池100的状态(主要是正极活性物质层的状态)彼此等同。
如上所述，在实施方式1中，通过每隔规定期间Δt就计算与使用条件P～R对应的记忆量M，并反复执行将计算出的记忆量M依次累计的处理，从而能够计算出整个期间内产生的累计记忆量ΣM。
上述内容可以利用递归式进行说明。即，如下述算式(1)所示，第N次累计处理时的累计记忆量ΣM(N)，可以通过在第(N－1)次累计处理为止的累计记忆量ΣM(N－1)加上从第(N－1)次累计处理时至第N次累计处理时为止的期间(规定期间Δt的期间)的使用条件所对应的记忆量M(N)而计算出。其中，N为自然数。
ΣM(N)＝ΣM(N－1)+M(N)···(1)
图6是实施方式1中的ECU 300的功能框图。ECU 300包括OCV计算部310、存储部320、记忆量计算部330、累计记忆量计算部340以及控制部350。对图6中的第N次累计处理中的各个功能模块的功能进行说明。
OCV计算部310从电压传感器210、电流传感器220以及温度传感器230分别接收蓄电池100的电压Vb(N)、电流Ib(N)以及温度Tb(N)。OCV计算部310从电压Vb(N)中减去电压降量(电流Ib(N)与蓄电池100的内部电阻R之积)而计算出蓄电池100的OCV(N)，将OCV(N)和温度Tb(N)输出至记忆量计算部330。
存储部320存储有第(N－1)次累计处理时计算出的累计记忆量ΣM(N－1)。存储部320将累计记忆量ΣM(N－1)输出至记忆量计算部330，并将累计记忆量ΣM(N－1)输出至累计记忆量计算部340。
记忆量计算部330存储有将在以下进行说明的图表MP1。记忆量计算部330从OCV计算部310接收OCV(N)和温度Tb(N)作为从第(N－1)次累计处理时至第N次累计处理时为止的期间(规定期间Δt的期间)的使用条件(第N次累计处理时的使用条件)后，参照图表MP1。
图7是实施方式1中记忆量计算部330所存储的图表MP1的示意图。在图表MP1中，对于每一个根据蓄电池100的OCV与温度Tb的组合定义的使用条件(OCV、Tb)而分别规定了示出经过时间与记忆量之间的对应关系的数据(参照图4及图5的曲线CP～CR)。由此，能够如图4中说明的那样，ECU 300通过参照与第N次累计处理时的使用条件对应的曲线，从而计算出从第(N－1)次累计处理时至第N次累计处理时为止的期间新产生的记忆量M(N)。
图表MP1内的使用条件的数量很多这一情况，意味着能够将在更多的OCV条件和温度Tb条件下实施图3中说明的实验而得到的结果反映在图表MP1中，因此能够提高记忆量M的推定精度。另一方面，图表MP1存储在ECU 300的存储器302中，使用条件数量越多则图表大小(图表MP1的数据量)就越大，从而存储器302所需的容量增加，并且CPU 301的运算负载也会变大。从而，优选图表MP1内的使用条件的数量是在考虑记忆量M的推定精度与ECU 300的处理能力之间的平衡的基础上确定的。
此外，示出各个使用条件下的经过时间与记忆量之间的对应关系的曲线相当于本发明所涉及的“与使用条件对应的数据”，但用于确定“与使用条件对应的数据”的方法并不限定于图表，也可以是函数(关系式)。另外，由于如图3中说明的那样，从3种实验能够得到相同的结果，从而无需为了准备图表MP1而实施全部实验，能够实施其中1个或2个实验就准备好图表MP1。
回到图6，以曲线表示与时间经过相伴的记忆量增加(参照图5B的曲线CP～CR)。由此，在通过参照上述曲线计算第N次累计处理中新产生的记忆量M(N)时，为确定曲线中应参照的位置，需要至第(N－1)次累计处理为止的累计记忆量ΣM(N－1)的信息。记忆量计算部330从图表MP1中参照与第N次累计处理时的使用条件对应的曲线，根据第N次累计处理时的OCV(N)及温度Tb、和至第(N－1)次累计处理时为止的累计记忆量ΣM(N－1)，计算出记忆量M(N)，并将计算出的记忆量M(N)输出至累计记忆量计算部340。
累计记忆量计算部340从记忆量计算部330接收第N次累计处理时的记忆量M(N)，并且从存储部320接收至第(N－1)次累计处理时为止的累计记忆量ΣM(N－1)。累计记忆量计算部340通过在累计记忆量ΣM(N－1)中加上记忆量M(N)而计算出累计记忆量ΣM(N)(参照上述算式(1))，将计算出的累计记忆量ΣM(N)输出至控制部350。另外，累计记忆量计算部340将累计记忆量ΣM(N)输出至存储部320并存储在存储部320中。
控制部350基于来自累计记忆量计算部340的累计记忆量ΣM(N)向蓄电池100输出充放电指令。例如，当含有累计记忆量ΣM(N)的绝对值为基准值以上这一条件的规定条件成立时，控制部350为了消除蓄电池100中产生的记忆效应，输出刷新充电指令或者刷新放电指令。
图8是表示实施方式1中的累计记忆量推定处理的流程图。图8及后述的图10、图16、图17及图19所示的流程图的处理，是每隔规定周期或每当规定条件成立时由主流程(未图示)调用并执行的。上述流程图中包含的各个步骤(以下简称为“S”)基本上是通过由ECU300进行的软件处理而实现的，但该流程图的一部分或全部也可以通过内置于ECU 300中的硬件(电路)实现。
通过反复执行图8所示的流程图的处理，使得累计记忆量ΣM被依次更新。该流程图示出了第N次累计处理，至第(N－1)次(上一次)累计处理时为止的累计记忆量ΣM(N－1)存储在存储器302中。
在S110中，ECU 300从存储器302中读取至第(N－1)次累计处理时为止的累计记忆量ΣM(N－1)。
在S120中，ECU 300利用电压传感器210和电流传感器220获取蓄电池100的电压Vb(N)和电流Ib(N)，并从电压Vb(N)中减去充放电电流导致的电压降的量(Ib(N)×R)而计算出OCV(N)。
在S130中，ECU 300利用温度传感器230获取蓄电池100的温度Tb(N)。由此确定了在图表MP1(参照图7)中应参照的使用条件(OCV(N)和温度Tb(N)的组合)。
在S140中，ECU 300直至经过规定期间Δt为止待机。为了确切地计算记忆量M，要求在以规定期间Δt待机的期间内使用条件的分类不发生变化。由此，优选将规定期间Δt规定为待机时使用条件的分类不发生变化的时间。
在S150中，ECU 300从存储在存储器302内的图表MP1(参照图7)中参照与使用条件(OCV(N)、Tb(N))对应的曲线，计算出规定期间Δt内产生的记忆量M(N)。该处理已在图5B中详细地进行了说明，故不再重复说明。
在S160中，ECU 300通过在由S110中读取出的至第(N－1)次累计处理为止的累计记忆量ΣM(N－1)中加上在S150中计算出的记忆量M(N)，从而计算出至第N次累计处理为止的累计记忆量ΣM(N)(参照上述算式(1))。另外，车辆1出厂时的累计记忆量的初始值ΣM(0)例如设定为0。此外，也可以将蓄电池100实施刷新充放电后的累计记忆量的初始值ΣM(0)设定为0。
在S170中，ECU 300将S160中计算出的累计记忆量ΣM(N)存储在存储器302中，以用于图8所示的流程图下次被调用。
如上所述，根据实施方式1，利用基于本发明人的实验结果而预先准备的图表MP1内的曲线(CP～CR等)，与蓄电池100的使用条件(OCV和温度Tb)对应地计算出每隔规定期间Δt产生的记忆量M。通过作为使用条件而采用上述参数，能够高精度地推定每隔规定期间Δt产生的记忆量M。进一步地，根据实施方式1，基于上述曲线间能够继承累计记忆量ΣM这一电化学知识，通过依次累计高精度地计算出的记忆量M而计算出累计记忆量ΣM。由此，对于累计记忆量ΣM也能够高精度地进行推定。
另外，在实施方式1中，虽然举例说明了每隔“规定期间”Δt推定记忆量M的处理，但并不必须以固定周期推定记忆量M。规定期间Δt的长度，例如也可以是与蓄电池100的使用条件或ECU 300的运算负载的状况等对应的变化值。或者，也可以监视蓄电池100的使用条件，将使用条件发生变化作为触发(换言之，将要在曲线CP～CR之间变化的情况作为触发)而推定记忆量M。此时，使用条件从某一条件变化为其他条件为止的期间(图5B中的期间LP、LQ、LR)相当于“规定期间”。由此，能够减少记忆量M的推定次数而降低ECU 300的运算负载。
接下来，对实施方式1的变形例进行说明。如果与车辆1的点火开关关闭(IG-OFF)相伴而ECU 300停止，则无法再执行实施方式1的流程图(参照图8)所示的一系列处理而无法推定累计记忆量ΣM。但根据蓄电池100的放置实验(参照图3)的结果可知，在车辆1处于IG-OFF状态的期间(以下也称为“IG-OFF期间”)内，累计记忆量ΣM也可能增加。也考虑为了始终推定累计记忆量ΣM而在IG-OFF期间内继续使ECU 300进行动作，但这样一来，ECU 300的电量消耗增加。在实施方式1的变形例中，说明用于在IG-OFF期间内使ECU300停止，在车辆1的点火开关接通(IG-ON)后推定IG-OFF期间内的累计记忆量ΣM的处理。
图9是用于说明IG-OFF期间内产生的累计记忆量ΣM的推定处理的时序图。图9中，横轴表示时间的经过，纵轴表示蓄电池100的温度Tb。截至时刻tOFF为止的期间里，车辆1处于IG-ON状态。在时刻tOFF执行IG-OFF操作，车辆1转换至IG-OFF状态。之后，在时刻tON进行IG-ON操作。在该情况下，从时刻tOFF至时刻tON为止的IG-OFF期间(停止期间)，ECU 300无法获取温度Tb。
因此，在实施方式1的变形例中，ECU 300根据时刻tOFF的蓄电池100的温度TbOFF和时刻tON的蓄电池100的温度TbON，在IG-ON后补足IG-OFF期间内的温度Tb。更具体地说，ECU 300推定为在IG-OFF期间内温度Tb基于规定的函数变化。函数的种类(函数形式)基于实验结果或模拟结果而预先设定，例如可以采用一次函数(参照C1)或指数函数(参照C2)。ECU 300以将温度TbOFF与温度TbON连接起来的方式计算上述函数的各个参数。由此，能够补足IG-OFF期间内的温度Tb。
另外，虽然未图示，但对于蓄电池100的电压Vb也利用同样的处理将IG-OFF期间内的电压Vb在IG-ON后补足。由此，能够补足IG-OFF期间内的OCV。
图10是表示IG-OFF期间内产生的累计记忆量ΣM的推定处理的流程图。该流程图例如在车辆1进行了IG-ON操作的情况下执行。另外，在实施方式1的变形例中，如果进行了IG-OFF操作，则ECU300在停止动作之前，将IG-OFF操作时(时刻tOFF)的蓄电池100的电压VbOFF和温度TbOFF非易失地存储在存储器302中。
在S210中，ECU 300从存储器302读取出上一次IG-OFF操作时的电压VbOFF和温度TbOFF(第1使用条件)。另外，在S220中，ECU 300从传感器(电压传感器210和温度传感器230)中获取IG-ON操作时的电压VbON和温度TbON(第2使用条件)。
在S230中，ECU 300根据在S210中读取出的电压VbOFF和在S220中获取的电压VbON，计算出用于补足IG-OFF期间内的电压Vb的函数的各个参数。另外，ECU 300根据在S210中读取出的温度TbOFF和在S220中获取的温度TbON，计算用于补足IG-OFF期间内的温度Tb的函数的各个参数。该补足方法已在图9中详细地进行了说明，故不再重复说明。
在S240中，ECU 300将IG-OFF期间划分为各个规定期间Δt。之后，在S250中，ECU300根据S230中计算出的函数，计算划分后的期间中的第i个期间内的蓄电池100的电压Vb(i)和温度Tb(i)。另外，ECU 300将电压Vb(i)转换为OCV(i)。其中，i为自然数，且i的初始值为1。
在S260中，ECU 300从图表MP1(参照图7)中参照与使用条件(OCV(i)、Tb(i))对应的曲线，根据至第(i－1)个期间为止的累计记忆量ΣM(i－1)计算第i个期间的记忆量M(i)。其中，当i＝1时，根据IG-OFF操作时的使用条件和累计记忆量ΣM计算出第1个期间的记忆量M(1)。
在S270中，ECU 300通过将S270中计算出的记忆量M(i)与至第(i－1)个期间为止的累计记忆量ΣM(i－1)相加，从而计算出至第i个期间为止的累计记忆量ΣM(i)(参照下述算式(2))。其中，当i＝1时，将IG-OFF操作时的累计记忆量ΣM与M(1)相加。
ΣM(i)＝ΣM(i－1)+M(i)···(2)
在S280中，ECU 300判断是否已经针对所有的i执行了S250～S270的处理而累计了记忆量M(i)。当没有针对所有的i累计记忆量M(i)时(S280中为否)，ECU 300将i加1(S282)，处理返回S250。由此，反复执行S250～S270的处理，直至完成针对所有i的记忆量M(i)的累计。如果记忆量M(i)的累计完成(S280中为是)，则ECU 300将IG-OFF期间内的累计记忆量ΣM存储至存储器302
(S290)，处理返回主流程。
之后，执行IG-ON期间内的流程图(参照图8)的处理。通过进行上述处理，在ECU300从存储器302读取至上一次累计处理时为止的累计记忆量(ΣM(N－1))的处理(参照S110)时，读出S290中存储至存储器302的累计记忆量ΣM。
如上所述，根据实施方式1的变形例，通过考虑IG-OFF期间内产生的记忆量，从而能够提高至当前为止的累计记忆量ΣM的推定精度。另外，通过在IG-OFF期间内使ECU 300停止的同时，在IG-ON后计算出累计记忆量ΣM，能够降低IG-OFF期间内的ECU 300的消耗电力。
接下来，对实施方式2进行说明。虽然通常期望尽可能地降低ECU的运算负载，然而在实施方式1中，每经过规定期间Δt就计算记忆量M，因此ECU 300的运算负载较大。因此，在实施方式2中，对用于降低ECU 300的运算负载的处理进行说明。此外，实施方式2所涉及的电池系统以及车辆的结构，与实施方式1所涉及的电池系统2以及车辆1的结构相同(参照图1和图2)。
图11是用于对比说明实施方式1和实施方式2的图。在图11的上部再次示出实施方式1的时序图(参照图4)。该时序图的横轴(时间轴)为常用的刻度，表示蓄电池100从开始使用时起的经过时间。
与此相对地，图11的下部所示的实施方式2的时序图，在时间轴为方根(n次方根)刻度这一点上与实施方式1的时序图不同。通过如上改变横轴的刻度，能够将各个使用条件P～R下的记忆量的变化以直线表示(参照直线CP’～CR’)。
方根的指数n可以为自然数(例如2)，也可以为大于1的自然数之外的小数。指数n的最优值，是使得与经过时间的n次方根相对而直线的斜率SP～SR(换言之，记忆效应的产生速度[单位：V/(时间的n次方根)])恒定的方式，通过实验或模拟而适当地确定的。另外，图11中示出了纵轴为常用的刻度的示例，但也可以将纵轴改变为其他刻度(例如对数刻度)。
图12是实施方式2中的图表MP2的示意图。在图表MP2中规定了直线的斜率SA、SB、SC、···，该各个直线示出每个使用条件(OCV、Tb)下的经过时间的方根与记忆量之间的对应关系。这样，通过使图表MP2的构成与实施方式1的图表MP1(参照图7)的构成相比简化，能够减少图表的数据尺寸。
在实施方式2中，与横轴(时间轴)的刻度改变相伴，如以下说明所示执行按照每个使用条件分别计算蓄电池100的使用期间的长度的期间计算处理。
图13是用于说明期间计算处理的图。在图13中，作为一个示例，对蓄电池100的使用条件按照P、Q、R、Q、P的顺序变化的情况进行说明。
在实施方式2中，监视作为蓄电池100的OCV以及温度Tb的组合而成的使用条件。并且，每当使用条件发生变化时，计算在变化前的使用条件下蓄电池100的使用期间。在图13的上部所示的示例中，首先，根据蓄电池100的使用条件为P的期间的开始时刻t0和结束时刻t1，基于下述算式(3)计算期间L1。同样地，分别基于下述算式(4)～(6)计算期间L2～L4。
L1＝(t1的n次方根)－(t0的n次方根)···(3)
L2＝(t2的n次方根)－(t1的n次方根)···(4)
L3＝(t3的n次方根)－(t2的n次方根)···(5)
L4＝(t4的n次方根)－(t3的n次方根)···(6)
之后，当在时刻t5执行累计记忆量推定处理时，按照每个使用条件P～R而将期间相加。如图13的下部所示，蓄电池100的使用条件为P的整个期间LP为L1(LP＝L1)。使用条件Q的整个期间LQ作为L2和L4之和表示(LQ＝L2+L4)。使用条件R的整个期间LR为L3(LR＝L3)。
图14是用于说明实施方式2中的累计记忆量推定处理的图。在实施方式2中，由于使用条件P下的记忆量的增加以直线CP’表示，从而使用条件P下产生的记忆量MP能够通过直线CP’的斜率SP和期间LP之积计算出来(MP＝SP×LP)。对于使用条件Q、R也相同。
对于经过图13所示的整个期间(从时刻t0至时刻t4为止的期间)后的累计记忆量ΣM，可以通过将使用条件P～R下分别产生的记忆量MP～MR与至上述期间开始前(图13的时刻t0)的累计记忆量ΣM(t0)相加而进行计算(ΣM＝ΣM(t0)+MP+MQ+MR)。
在实施方式1中，如上所述，与时间经过相伴的记忆量增加是以曲线表示的(参照图5B的曲线CP～CR)。因此，当通过参照上述曲线而计算某一期间L内新产生的记忆量M时，为确定曲线中应参照的位置，需要至期间L开始前为止的累计记忆量的信息。也就是说，在实施方式1中，如果至少在每次在曲线之间变化时(每当使用条件发生变化时)没有依次更新累计记忆量ΣM，则无法确定曲线中应参照的位置。
与此相对，在实施方式2中，通过以图11中所说明的那样适当地确定时间轴的方根的指数n，从而将上述曲线变换为直线(参照直线CP’～CR’)。由此，能够将期间L内产生的记忆量M作为直线的斜率S和期间L之积进行计算，不需要用于确定直线中应参照的位置的运算处理。由此，无需如实施方式1那样依次更新累计记忆量ΣM。根据实施方式2，能够以任意定时计算记忆量MP、MQ、MR，并且能够在任意时刻将计算出的记忆量MP、MQ、MR与过去的累计记忆量(ΣM(t0))相加。
图15是实施方式2中的ECU 300A的功能框图。ECU 300A进一步含有斜率计算部312和期间计算部314，并且，在替代记忆量计算部330而含有记忆量计算部330A这一点上，与实施方式1中的ECU300不同。
与实施方式1相同地，OCV计算部310根据蓄电池100的电压Vb计算出OCV，将OCV和温度Tb输出至斜率计算部312和期间计算部314。
斜率计算部312在从OCV计算部310接收OCV和温度Tb后，参照图表MP2(参照图12)而将与使用条件对应的直线的斜率Sk输出至记忆量计算部330A。其中，k是用于将使用条件互相区分的角标(相当于图13和图14中的P～R)。
期间计算部314在从OCV计算部310接收OCV和温度Tb后，监视由OCV和温度Tb的组合所定义的使用条件是否发生变化。如果使用条件变化，则期间计算部314计算在变化前的使用条件下蓄电池100的使用期间Lk，将计算出的期间Lk输出至记忆量计算部330A。该计算方法已在图13中详细地进行了说明，故不再重复说明。
记忆量计算部330A从斜率计算部312接收斜率Sk，并从期间计算部314接收期间Lk。记忆量计算部330A计算直线的斜率Sk和期间Lk之积作为记忆量Mk，将计算出的记忆量Mk输出至累计记忆量计算部340。此外，累计记忆量计算部340和控制部350的功能与实施方式1中的功能相同。
在实施方式2中，无需将存储在存储部320内的过去的累计记忆量(ΣM(t0))输出至记忆量计算部330A。这就相当于，通过将曲线变换为直线，而无需用于确定直线中应参照的位置的运算处理。
图16是表示期间计算处理的流程图。与图8所示的流程图中的S120、S130的处理同样地，ECU 300A计算蓄电池100的OCV，并获取温度Tb(S310、S320)。即，ECU 300A获取蓄电池100的使用条件。
在S330中，ECU 300A判断使用条件是否从某一条件变化为其他条件。ECU 300A直至使用条件发生变化为止待机，如果使用条件变化，则计算变化前的使用条件的期间。例如，当使用条件由P变化至其他条件时(S330中为P)，ECU 300A根据使用条件P的结束时刻t(j+1)的n次方根与开始时刻t(j)的n次方根之间的差分，计算出(更新)使用条件为P的期间LP(S340)(时刻t(j)相当于图13中的t1～t4)。对于其他使用条件Q、R也相同(S350、S360)。上述处理已在图13中详细地进行了说明，故不再重复说明。如果期间Lk(k＝P～R)的计算完成，则ECU 300A使处理返回主流程。由此反复执行图16所示的流程图。
图17是表示实施方式2中的累计记忆量推定处理的流程图。由于该流程图可以在任意定时执行，所以优选在例如车辆1进行IG-OFF操作后等ECU 300的运算处理具有时间裕度的期间执行。
在S410中，ECU 300A参照图表MP2(参照图12)，计算与各个使用条件对应的直线的斜率Sk(k＝P～R)。
在S420中，ECU 300A计算各个使用条件下的记忆量Mk。记忆量Mk是作为S410中计算出的直线的斜率Sk和基于图16所示的流程图而计算出的期间Lk之积而计算出的(Mk＝Sk×Lk)。
在S430中，ECU 300A从存储器302读取出至期间计算处理开始前(图13中为时刻t0)为止的累计记忆量ΣM(t0)。
在S440中，ECU 300A通过将各个使用条件下的记忆量Mk(针对所有k的记忆量Mk)与时刻t0的累计记忆量ΣM(t0)相加而更新累计记忆量ΣM(ΣM＝ΣM(t0)+Mk)。之后，ECU300A使处理返回主流程。
如上所述，根据实施方式2，在示出记忆量与蓄电池100从开始使用时起的经过时间之间的对应关系的数据(参照图11)中，通过将时间轴从经过时间的常用的刻度改变为方根刻度，从而将上述数据从曲线(CP～CR)变换为直线(CP’～CR’)。该变换是通过以使得与经过时间的方根相对的记忆量的产生速度(斜率SP～SR)恒定的方式确定方根的指数n而实现的。由此，由于只需将替代曲线的形状而规定了直线斜率的图表MP2存储至存储器302中即可，从而能够减少图表的数据尺寸。
并且，根据实施方式2，由于通过利用直线而无需用于确定直线中应参照的位置的运算处理，从而无需如实施方式1那样依次更新累计记忆量ΣM。即，由于能够在任意定时计算累计记忆量ΣM，从而能够在例如车辆1进行IG-OFF操作后(或者例如车辆1暂时停止的期间)等ECU 300A的运算负载较小的期间计算累计记忆量ΣM。
接下来，对实施方式2的变形例进行说明。在实施方式2中，在计算蓄电池100在各个使用条件下使用的期间时，如上述算式(3)～(6)所说明的那样，计算某一使用条件的结束时刻的n次方根和开始时刻的n次方根之间的差分。由于该运算必须在使用条件变化时执行，从而有可能当使用条件频繁变化的情况下，ECU 300A的运算负载变大。在实施方式2的变形例中，对用于进一步降低ECU 300A的运算负载的处理进行说明。
图18是用于说明实施方式2的变形例中的累计记忆量推定处理的图。该累计记忆量推定处理可以在任意定时执行，以下将某一段行程内(从IG-ON时至IG-OFF时为止的IG-ON期间内)产生的记忆量在该段行程结束后进行推定的情况作为例子进行说明。在实施方式2的变形例中，与IG-ON期间内的使用条件对应地，更新例如示出车辆1从出厂时起的经过期间的合计值的合计期间Ltotal以及车辆1从出厂时起的记忆量的平均曲率Save。
更详细地说，如图18所示，将车辆1从出厂时至IG-ON时为止的合计期间表示为Ltotal0。ECU 300A的存储器302存储有至IG-ON时为止的记忆量的平均斜率Save0[单位：V/(时间的n次方根)]。这时，至IG-ON时为止的累计记忆量ΣM0表示为平均斜率Save0和合计期间Ltotal0的n次方根之积(ΣM0＝Save0×(Ltotal0的n次方根))。
至本次行程结束时(IG-OFF时)为止的合计期间Ltotal，是基于合计期间Ltotal0、IG-ON期间内蓄电池100处于使用条件P下的期间LP、使用条件Q下的期间LQ以及使用条件R下的期间LR之和而计算出来的(Ltotal＝Ltotal0+LP+LQ+LR)。如果再次使用图13所示的示例，则如下述算式(7)～(9)所示分别计算出各个期间LP、LQ、LR，不执行如实施方式2所示的方根的运算(参照上述算式(3)～(6))。
LP＝t1－t0···(7)
LQ＝(t2－t1)+(t4－t3)···(8)
LR＝t3－t2···(9)
另一方面，在平均斜率Save的计算中，如下述算式(10)所示，与合计期间Ltotal0及期间LP～LR的长度对应地，对斜率Save0和SP～SR进行加权。另外，为了易于确认算式(10)而将斜率Save的n次方表示在左边。
Save n＝Save0n×(L0/Ltotal)+SP n×(LP/Ltotal)+SQ n×(LQ/Ltotal)+SR n×(LR/Ltotal)···(10)
行程结束时的累计记忆量ΣM，利用如上述所示计算出的合计期间Ltotal和平均斜率Save，如下述算式(11)所示表示。
ΣM＝Save×(Ltotal的n次方根)···(11)
图19是表示实施方式2的变形例中的累计记忆量推定处理的流程图。该处理与实施方式2相同地，在例如车辆1进行了IG-OFF操作后执行。
在S510中，ECU 300A从存储器302读取出至上一次IG-ON时为止的合计期间Ltotal0和平均斜率Save0。
在S520中，ECU 300A计算IG-ON期间内的各个使用条件下的期间Lk(k＝P～R)。该处理是通过如上述算式(7)～(9)所说明的那样针对每个使用条件计算期间之和而实现的，不需要进行方根的运算。进而，ECU 300A计算至本次行程结束时为止的合计期间Ltotal(Ltotal＝Ltotal0+LP+LQ+LR)。
在S530中，ECU 300A利用与各个使用条件对应的记忆量的斜率Sk(k＝P～R)和期间Lk、以及至IG-ON时为止的平均斜率Save0和合计期间Ltotal0，计算至本次行程结束时为止的平均斜率Save(参照上述算式(10))。
在S540中，ECU 300A计算至本次行程结束时为止的累计记忆量ΣM(参照上述算式(11))。
在S550中，ECU 300A将计算出的累计记忆量ΣM和S520中计算出的合计期间Ltotal存储至存储器302中以用于下一次处理。之后，ECU 300A使处理返回主流程。
如上所述，根据实施方式2的变形例，通过与实施方式2相同地使用直线(记忆量的斜率)，从而能够在任意定时计算累计记忆量ΣM。
在实施方式2中，在各个使用条件的期间Lk(k＝P～R)的计算中，由于必须与使用条件的变化对应而执行方根的运算(参照上述算式(3)～(6))，从而在使用条件频繁变化的情况下，运算负载可能变大。与此相对地，在实施方式2的变形例中，如上述算式(10)所示，记忆量的平均斜率Save中包含了各个使用条件的期间Lk的信息，在期间Lk的计算时不进行方根的运算(参照上述算式(7)～(9))。由此，即使在使用条件频繁变化的情况下，也能够抑制平均斜率Save和期间Lk的运算负载增大。
另外，也可以将实施方式1的变形例应用于实施方式2(或其变形例)中。即，能够如实施方式1的变形例中说明的那样补足IG-OFF期间内的使用条件，对于IG-OFF期间也与实施方式2(或其变形例)中说明的方式相同地，执行累计记忆量推定处理。
本次公开的实施方式的所有内容都仅为例示，并非对本发明进行限定。本发明的范围并非上述实施方式的说明，是以权利要求的保护范围示出的，其包括与权利要求的保护范围等同及所属范围内的所有改变。

Claims (4)

1.一种电池系统，其包括：
镍氢电池；以及
电子控制单元，其构成为：
存储表示所述镍氢电池从开始使用时起的经过时间与记忆量之间的对应关系的数据，所述数据是针对以包含所述镍氢电池的开路电压及温度在内的方式所定义的各个使用条件进行单独分类而确定的数据，
参照所述数据而依次计算出在所述使用条件的分类未发生改变的时间内的记忆量，所述记忆量为表示所述镍氢电池的记忆效应导致的电压变化量的量，
通过对计算出的记忆量进行累计而推定所述镍氢电池的当前的记忆量。
2.根据权利要求1所述的电池系统，其中，
所述电子控制单元构成为，反复执行用于对表示所述记忆量的累计值的累计记忆量进行推定的累计记忆量推定处理，所述累计记忆量推定处理进行如下处理：即，参照规定期间内的所述使用条件所对应的数据，根据所述规定期间开始时为止的累计记忆量和所述规定期间内的使用条件，计算所述规定期间内产生的记忆量，并将计算出的所述规定期间内产生的记忆量与所述规定期间开始时为止的累计记忆量相加。
3.根据权利要求1所述的电池系统，其中，
所述数据为表示所述经过时间的方根与所述记忆量的产生速度之间的对应关系的数据，所述方根的指数设定为使得所述产生速度相对于所述经过时间的方根是固定的，所述电子控制单元构成为，参照规定期间内的所述使用条件所对应的数据而计算所述规定期间内的所述产生速度，所述电子控制单元构成为，计算所述产生速度和所述规定期间的方根的乘积作为所述规定期间内产生的记忆量，所述电子控制单元构成为，通过将计算出的所述记忆量与所述规定期间的开始时为止的记忆量相加，从而计算出所述规定期间结束时的记忆量。
4.根据权利要求1所述的电池系统，其中，
所述电子控制单元构成为，获取所述电池系统的停止时刻的第1使用条件和所述电池系统的起动时刻的第2使用条件，所述电子控制单元构成为，在所述电池系统起动后，基于所述第1使用条件及所述第2使用条件，对从所述停止时刻至所述起动时刻为止的所述电池系统的停止期间内的使用条件进行补足，所述电子控制单元构成为，通过参照与所述补足后的使用条件对应的所述数据，从而计算出所述停止期间内产生的记忆量。
CN201710433224.5A 2016-06-10 2017-06-09 电池系统 Active CN107492685B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-116163 2016-06-10
JP2016116163A JP6481661B2 (ja) 2016-06-10 2016-06-10 電池システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107492685A CN107492685A (zh) 2017-12-19
CN107492685B true CN107492685B (zh) 2020-07-31

Family

ID=59070449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710433224.5A Active CN107492685B (zh) 2016-06-10 2017-06-09 电池系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11181583B2 (zh)
EP (1) EP3258283B1 (zh)
JP (1) JP6481661B2 (zh)
CN (1) CN107492685B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6699390B2 (ja) * 2016-06-21 2020-05-27 トヨタ自動車株式会社 電池システム
JP6834416B2 (ja) * 2016-11-30 2021-02-24 トヨタ自動車株式会社 電池システム
JP6834415B2 (ja) * 2016-11-30 2021-02-24 トヨタ自動車株式会社 電池システム
JP7040282B2 (ja) * 2018-05-22 2022-03-23 トヨタ自動車株式会社 電池システム
CN110988689B (zh) * 2019-04-25 2021-05-25 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池可恢复衰减容量的恢复方法、装置和系统
CN110988702B (zh) 2019-04-25 2021-04-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池可用容量确定方法、装置、管理系统以及存储介质
CN110988701B (zh) * 2019-04-25 2021-04-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池可用能量确定方法、装置、管理系统以及存储介质
US11221368B2 (en) * 2019-11-08 2022-01-11 Verifone, Inc. Systems and methods for determining battery capacity in portable electronic devices
CN110927609B (zh) * 2019-12-06 2022-06-17 华北电力科学研究院有限责任公司 梯次利用电池储能系统的衰退评估方法及装置
CN111284480B (zh) * 2020-03-10 2021-03-16 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 车用动力电池的soc修正方法及修正设备
CN111509313B (zh) * 2020-04-26 2021-07-13 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 一种用于磷酸铁锂电池的soc修正方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09129267A (ja) * 1995-11-07 1997-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電池の状態管理装置
JP2002171683A (ja) * 2000-11-28 2002-06-14 Tokyo R & D Co Ltd 二次電池のリフレッシュ放電装置、二次電池搭載装置および二次電池のリフレッシュ方法
CN1747221A (zh) * 2004-09-08 2006-03-15 纬创资通股份有限公司 具备检测清除存储效应的镍氢电池组以及其方法
JP2007333447A (ja) * 2006-06-13 2007-12-27 Panasonic Ev Energy Co Ltd 二次電池の充電状態推定装置、充電状態推定方法、およびプログラム
CN101939892A (zh) * 2008-02-19 2011-01-05 丰田自动车株式会社 车辆以及二次电池的充电状态推定方法
CN102144169A (zh) * 2008-09-02 2011-08-03 丰田自动车株式会社 二次电池的状态推定装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3540437B2 (ja) * 1995-06-05 2004-07-07 本田技研工業株式会社 電池状態判別装置
JP2001196100A (ja) * 2000-01-13 2001-07-19 Toyota Motor Corp 二次電池のメモリ効果判定装置および二次電池の残存容量検出装置
US7405537B2 (en) * 2004-12-20 2008-07-29 Gm Global Technology Operations, Inc. Apparatus and methods for estimating the state-of-charge of a power source
JP4780965B2 (ja) * 2005-01-14 2011-09-28 三洋電機株式会社 電池の残容量検出方法及び電源装置
US20090121835A1 (en) 2005-03-18 2009-05-14 Marc Borret Communications Device, Apparatus and System
JP4631761B2 (ja) * 2005-08-08 2011-02-16 トヨタ自動車株式会社 パワートレイン用の電池寿命予知装置及び電池寿命警告装置
JP5009721B2 (ja) 2007-08-24 2012-08-22 プライムアースＥｖエナジー株式会社 二次電池の充電状態推定装置及びプログラム
TWI351779B (en) * 2007-12-03 2011-11-01 Advance Smart Ind Ltd Apparatus and method for correcting residual capac
CN102869999B (zh) * 2010-03-30 2015-07-22 本田技研工业株式会社 二次电池的电池容量检测方法
JP5382208B2 (ja) * 2010-04-26 2014-01-08 トヨタ自動車株式会社 蓄電素子の劣化推定装置および劣化推定方法
JP2014081238A (ja) * 2012-10-15 2014-05-08 Sony Corp 電池劣化寿命推定方法、電池劣化寿命推定装置、電動車両および電力供給装置
JP6128066B2 (ja) * 2014-06-24 2017-05-17 トヨタ自動車株式会社 電池管理システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09129267A (ja) * 1995-11-07 1997-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電池の状態管理装置
JP2002171683A (ja) * 2000-11-28 2002-06-14 Tokyo R & D Co Ltd 二次電池のリフレッシュ放電装置、二次電池搭載装置および二次電池のリフレッシュ方法
CN1747221A (zh) * 2004-09-08 2006-03-15 纬创资通股份有限公司 具备检测清除存储效应的镍氢电池组以及其方法
JP2007333447A (ja) * 2006-06-13 2007-12-27 Panasonic Ev Energy Co Ltd 二次電池の充電状態推定装置、充電状態推定方法、およびプログラム
CN101939892A (zh) * 2008-02-19 2011-01-05 丰田自动车株式会社 车辆以及二次电池的充电状态推定方法
CN102144169A (zh) * 2008-09-02 2011-08-03 丰田自动车株式会社 二次电池的状态推定装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3258283A1 (en) 2017-12-20
CN107492685A (zh) 2017-12-19
JP6481661B2 (ja) 2019-03-13
EP3258283B1 (en) 2021-01-27
US11181583B2 (en) 2021-11-23
US20170356962A1 (en) 2017-12-14
JP2017219510A (ja) 2017-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107492685B (zh) 电池系统
KR101245788B1 (ko) 배터리의 작동점 제어 방법 및 장치
JP5656415B2 (ja) 二次電池の状態判定装置及び制御装置
JP4874108B2 (ja) ニッケル・水素蓄電池の寿命判定方法および寿命判定装置
JP5765375B2 (ja) 制御装置及び制御方法
US9634498B2 (en) Electrical storage system and equalizing method
JP5983683B2 (ja) 昇温システム
CN104142476A (zh) 通过估计由电池单元的尺寸变化引起的效应来确定soc
JP5738784B2 (ja) 蓄電システム
US10557891B2 (en) Battery system and control method thereof
JP6790573B2 (ja) 電池システム
JP6863688B2 (ja) 電池システム
CN104218628B (zh) 蓄电池充电控制方法和基于该方法的汽车电子控制器
JP2008022596A (ja) 蓄電池の制御方法及び制御装置
JP7201632B2 (ja) 電池システム及びその制御方法
JP6772791B2 (ja) 電池システム
JP6717066B2 (ja) 電池システム
JP2017229139A (ja) 電池システム
JP2007053058A (ja) 二次電池の内圧推定装置及びそれを備えた二次電池の充電制御装置
JP6613969B2 (ja) 二次電池システム
JP2021141656A (ja) 電池システム
JP6772968B2 (ja) 二次電池システム
JP2019110043A (ja) 電池システム
JP2017220329A (ja) 二次電池システム
JP6702043B2 (ja) 電池システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant