CN109950643A - 二次电池系统和用于估计二次电池的soc的方法 - Google Patents

二次电池系统和用于估计二次电池的soc的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及二次电池系统和用于估计二次电池的SOC的方法。如果从放电切换到充电起对电池组(10)充电的充电量(ΔAh1)大于或等于参考充电量(X1)，则ECU(100)通过参考OCV来从OCV估计SOC。如果从充电切换到放电起从电池组(10)放电的放电量(ΔAh2)大于或等于参考放电量(X2)，则ECU(100)通过参考放电OCV从OCV来估计SOC。如果电量(ΔAh)小于参考充电量(X1)或者如果电量(ΔAh)大于参考放电量(‑X2)，则ECU(100)使用用于补充由充电OCV和放电OCV包围的区域(D)中的SOC‑OCV特性的直线(L)从OCV估计SOC。

Description

二次电池系统和用于估计二次电池的SOC的方法
此非临时申请基于2017年12月12日向日本专利局提交的日本专利申请No.2017-237882，其全部内容通过引用被合并在此。
技术领域
本公开涉及二次电池系统和用于估计二次电池的SOC的方法，并且具体地涉及使用二次电池的SOC-OCV特性(SOC-OCV曲线)从OCV估计SOC的技术。
背景技术
为了适当地保护和充分利用二次电池，重要的是准确地估计二次电池的SOC。作为用于估计二次电池的SOC的典型技术，使用二次电池的SOC-OCV曲线从OCV估计SOC是众所周知的。
一些二次电池系统在放电曲线和充电曲线之间具有显著的间隙，该放电曲线是当二次电池从完全充电状态放电时获得的SOC-OCV曲线，并且该充电曲线是当二次电池从完全放电状态充电时获得的SOC-OCV曲线。充电曲线和放电曲线之间存在这种间隙也称为SOC-OCV曲线中存在“滞后”。例如，日本专利特开No.2015-166710公开一种通过考虑滞后从OCV估计SOC的技术。
发明内容
取决于二次电池的使用历史，可以在充电曲线或放电曲线上绘制或不绘制二次电池的状态(二次电池的OCV和SOC的组合)。换句话说，在某些情况下，能够通过参考充电曲线或放电曲线从OCV估计二次电池的SOC；而在其他情况下，仅通过参考充电曲线或放电曲线不能准确地估计SOC。这表明应该根据二次电池的使用历史适当地选择用于估计SOC的方法。日本专利特开No.2015-166710中公开的技术没有明确地提供用于这种选择的判据并且因此具有提高SOC估计的准确性的空间。
已经做出本公开以解决这样的问题，并且本公开的目的是为了提高用于使用SOC和OCV之间的对应关系从二次电池的OCV估计SOC的二次电池系统的SOC估计的准确度。
本公开的另一个目的是为了改进用于使用SOC和OCV之间的对应关系从二次电池的OCV估计SOC的SOC估计方法的准确度。
(1)根据本公开的一个方面的二次电池系统包括二次电池和控制器，该控制器被配置成估计二次电池的SOC。控制器被配置成执行“SOC估计处理”，用于使用充电曲线和放电曲线从二次电池的OCV估计二次电池的SOC。充电曲线表示从完全放电状态充电到完全充电状态的二次电池的SOC-OCV特性，并且放电曲线表示从完全充电状态放电到完全放电状态的二次电池的SOC-OCV特性。在SOC估计处理中，控制器被配置成计算第一电量和第二电量。第一电量是从放电切换到充电起对二次电池充电的电量，并且第二电量是从充电切换到放电起从二次电池放电的电量。如果第一电量大于第一参考电量，则控制器通过参考充电曲线从二次电池的OCV估计SOC。如果第二电量大于第二参考电量，则控制器通过参考放电曲线从二次电池的OCV估计SOC。如果第一电量小于第一参考电量或者如果第二电量小于第二参考电量，则控制器使用预定对应关系从二次电池的OCV估计SOC，在由二次电池的SOC和OCV限定的区域之中的由充电曲线和放电曲线包围的区域中，所述预定对应关系补充所述二次电池的SOC-OCV特性。
(2)优选地，第一电量是在所述放电曲线上从放电切换到充电起对二次电池充电的电量。第二电量是在所述充电曲线上从充电切换到放电起从二次电池放电的电量。
(3)优选地，控制器被配置成使用区域中的二次电池的SOC与OCV之间的线性近似关系作为对应关系，从二次电池的OCV估计SOC。线性近似关系不限于SOC和OCV之间的完美线性关系。线性近似关系可以是基本上能够被视为线性的关系，包括轻微程度的非线性。
(4)优选地，控制器包括存储器，该存储器存储线性近似关系中的比例常数、二次电池的温度和二次电池的SOC之间的相关性。控制器被配置成重复执行SOC估计处理，并且根据二次电池的温度和通过最后一次执行的SOC估计处理估计的二次电池的SOC来计算比例常数。
(5)优选地，控制器被配置成使用线性近似关系中的比例常数并且使用在充电和放电之间切换时的二次电池的SOC和OCV从二次电池的OCV估计SOC。
(6)优选地，在SOC估计处理中，控制器被配置成，如果从第一参考时间起从二次电池放电的电量大于从第一参考时间起对二次电池充电的电量(在过放电的情况下)，通过参考放电曲线从二次电池的OCV估计SOC，第一参考时间是在放电曲线上从放电切换到充电的时间。控制器被配置成，如果从第二参考时间起向二次电池充电的电量大于从第二参考时间起从二次电池放电的电量(在过充电的情况下)，通过参考充电曲线从二次电池的OCV估计SOC，该第二参考时间是在充电曲线上从充电切换到放电的时间。
(7)在根据本公开的另一方面的用于估计二次电池的SOC的方法中，充电曲线和放电曲线被预先确定。充电曲线表示当二次电池从完全放电状态充电到完全充电状态时获得的二次电池的OCV和SOC之间的对应关系。放电曲线表示当二次电池从完全充电状态放电到完全放电状态时获得的二次电池的OCV和SOC之间的对应关系。用于估计SOC的方法包括第一至第三步骤。第一步骤是，如果从放电切换到充电起对二次电池充电的第一电量大于第一参考电量，则通过参考充电曲线从二次电池的OCV估计SOC。第二步骤是，如果从充电切换到放电起从二次电池放电的第二电量大于第二参考电量，则通过参考放电曲线从二次电池的OCV估计SOC。第三步骤是，如果第一电量小于第一参考电量或者如果第二电量小于第二参考电量，则使用预定对应关系从二次电池的OCV估计SOC，在由二次电池的SOC和OCV限定的区域之中的由充电曲线和放电曲线包围的区域中，所述预定对应关系补充所述二次电池SOC-OCV特性。
根据本发明人发现的二次电池的行为，如果以大于或等于预定电量(第一参考电量)对二次电池充电，则二次电池的状态(SOC和OCV的组合)被绘制在充电曲线上，不管二次电池的SOC如何。另外，如果二次电池以大于或等于预定电量(第二参考电量)放电，则二次电池的状态被绘制在放电曲线上，不管二次电池的SOC如何。因此，在这些情况下，上述(1)的配置或上述(7)的方法指的是充电曲线或放电曲线，从而根据二次电池的OCV精确地估计SOC。
如果第一电量小于第一参考电量或者如果第二电量小于第二参考电量，则二次电池的状态被绘制在由充电曲线和放电曲线所包围的区域中。因此，在这些情况下，上述(1)的配置或上述(7)的方法使用用于补充区域中的二次电池的SOC-OCV特性的预定对应关系，从而从二次电池的OCV准确地估计SOC。
根据上述(3)的配置，使用二次电池的SOC和OCV之间的线性近似关系简化用于估计SOC的计算。
根据上述(4)的配置，比例常数反映二次电池的温度和SOC的影响。这改进比例常数的计算的准确度，从而进一步改进SOC估计的准确度。
根据上述(5)的配置，与上述(3)的配置一样，使用线性近似关系简化用于估计SOC的计算。
通过下面结合附图对本公开的详细描述，本公开的前述和其他目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。
附图说明
图1示意性地示出根据实施例1的具有二次电池系统的车辆的一般构成。
图2是用于更详细地说明每个单体的构成的图。
图3示出与电池组的充电和放电相关联的表面应力的改变的示例。
图4示出实施例1中的电池组的SOC-OCV曲线中的滞后的示例。
图5A是用于说明第一至第三估计处理的概要的第一图。
图5B是用于说明第一至第三估计处理的概要的第二图。
图5C是用于说明第一至第三估计处理的概要的第三图。
图5D是用于说明第一至第三估计处理的概要的第四图。
图5E是用于说明第一至第三估计处理的概要的第五图。
图6A是用于说明用于选择用于低SOC区域的估计处理的方法的概念图。
图6B是用于说明用于选择用于SOC区域的估计处理的方法的概念图。
图6C是用于说明用于选择用于高SOC区域的估计处理的方法的概念图。
图7是用于更详细地说明第三估计处理的图。
图8示出用于计算比例常数的映射的示例。
图9是用于说明实施例1中的SOC估计处理的流程图。
图10是示出选择处理的流程图。
图11A是用于说明具有标志G为G＝1的处理的第一图。
图11B是用于说明具有标志G为G＝1的处理的第二图。
图12A是用于说明具有标志G为G＝2的处理的第一图。
图12B是用于说明具有标志G为G＝2的处理的第二图。
图13是示出第一估计处理的流程图。
图14是示出第二估计处理的流程图。
图15是示出第三估计处理的流程图。
图16是用于说明实施例2中的满充电容量计算处理的流程图。
具体实施方式
在下文中参考附图详细地描述本公开的实施例。附图中相同或相应的部件被相同地表示，并且不再重复其说明。
下面描述其中根据本实施例的二次电池系统安装在混合动力车辆上(更具体地，在“插电式混合动力车辆”上)的情况。然而，根据本实施例的二次电池系统的使用不限于混合动力车辆。其适用于用于行进的具有电池组的每个车辆，诸如电动车辆和燃料电池车辆。此外，根据本实施例的二次电池系统不限于车载系统，而可以是固定系统。
[实施例1]
<二次电池系统的构成>
图1示意性地示出具有根据实施例1的二次电池系统的车辆1的一般构成。参考图1，车辆1、插电式混合动力车辆，包括二次电池系统2、电动发电机61、62，发动机63、动力分配装置64、驱动轴65和主动轮66。二次电池系统2包括电池组10、监视单元20、电源控制单元(PCU)30、入口40、充电器50和电子控制单元(ECU)100。
电动发电机61、62中的每一个是AC电动发电机，诸如具有带有嵌入式永磁体的转子的三相AC同步电动机。电动发电机61主要用作经由动力分配装置64由发动机63驱动的电力发电机。由电动发电机61产生的电力通过PCU 30被供应给电动发电机62或电池组10。
电动发电机62主要用作用于驱动主动轮66的电动机。通过接收来自电池组10的电力和电动发电机61产生的电力中的至少一种来驱动电动发电机62。来自于电动发电机62的驱动力被发送到驱动轴65。在车辆制动期间低加速或在下坡上行驶时，电动发电机62作为电力发电机运行以执行再生发电。由电动发电机62产生的电力通过PCU 30供应给电池组10。
发动机63是内燃机，其通过将通过燃烧空气-燃料混合物产生的燃烧能量转换成用于诸如活塞和转子的可移动部件的动能来输出动力。
动力分配装置64包括行星齿轮传动装置(未示出)，该行星齿轮传动装置具有例如太阳齿轮、齿轮架和齿圈的三个旋转轴。动力分配装置64将从发动机63输出的动力划分成用于驱动电动发电机61的动力和用于驱动主动轮66的动力。
电池组10包括多个单体11(参见图2)。在本实施例中，各个单体是锂离子二次电池。锂离子二次电池可以具有液体电解质、聚合物电解质或全固态电解质。
电池组10存储用于驱动电动发电机61、62的电力，并且通过PCU30将电力供应到电动发电机61、62。通过PCU 30由电动发电机61、62产生的电力对电池组10进行充电。
监视单元20包括电压传感器21、电流传感器22和温度传感器23。电压传感器21检测包括在电池组10中的各个单体11的电压。电流传感器22检测输入到电池组10并且从电池组10输出的电流IB。电流IB在充电时为正，并且在放电时为负。温度传感器23检测各个单体11的温度。各个传感器将检测结果输出到ECU 100。
电压传感器21可以检测串联连接的多个单体11的电压VB，例如，作为监视单元。温度传感器23可以检测多个相邻单体11的温度TB作为监视的单元。在本实施例中可以采用任何监视单元。为了简单起见，以下描述简单地使用短语“检测电池组10的电压VB”和“检测电池组10的温度TB”。类似地，关于SOC和OCV，将以电池组10作为估计单元进行说明。
PCU 30根据来自ECU 100的控制信号执行电池组10和电动发电机61、62之间的双向电力转换。PCU 30被配置成彼此独立地控制电动发电机61、62的状态。例如，当电动发电机61处于再生状态(发电状态)时，电动发电机62处于供电状态。PCU 30包括例如对应于电动发电机61、62的两个逆变器(未示出)和用于将被供应给每个逆变器的DC电压升高到大于或等于电池组10的输出电压的转换器(未示出)。
入口40被配置成将充电电缆连接到其上。通过充电电缆，入口40从设置在车辆1外部的电源90接收电力。例如，电源90是商用电源。
充电器50根据来自ECU 100的控制信号将从电源90通过充电电缆和入口40供应的电力转换成适合于对电池组10充电的电力。充电器50包括例如逆变器和转换器(未示出)。
ECU 100包括中央处理单元(CPU)100A、存储器(具体地，只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM))100B、以及用于输入和输出各种类型的信号的输入/输出端口(未示出)。ECU 100基于来自监视单元20的每个传感器的信号并基于存储在存储器100B中的程序和映射来执行“SOC估计处理”以估计电池组10的SOC。ECU 100根据SOC估计处理的结果控制电池组10的充电和放电。稍后详细描述SOC估计处理。ECU 100对应于根据本公开的“控制器”。
图2是用于更详细地说明每个单体11的构成的图。图2示出具有其内部透明的单体11。
参考图2，电池11具有角形(基本上以长方体形状)的电池外壳111。电池外壳111的顶部用盖112封闭。阴极端子113和阳极端子114中的每一个的一端从盖112向外突出。阴极端子113和阳极端子114中的每一个的另一端连接到电池壳体111中的内部阴极端子和内部阳极端子(未示出)中的相应的一个。电池壳体111在其中包含电极体115。通过堆叠阴极116和阳极117以及位于其间的隔板118并且通过卷绕堆叠来形成电极体115。电解液由阴极116、阳极117、隔板118等成立。
阴极116、隔膜118和电解质溶液可以具有任何通常已知的组合物和材料作为锂离子二次电池的阴极、隔膜和电解质溶液的组合物和材料。举例来说，阴极116可以由三元材料即部分被镍和锰取代的锂钴氧化物制成。隔膜可以由聚烯烃(例如，聚乙烯或聚丙烯)制成。电解液可以包含：有机溶剂(例如，碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸亚乙酯(EC)的混合物)；锂盐(例如，LiPF6)；和添加剂(例如，亚胺锂(草酸盐)硼酸锂(LiBOB)或Li[PF2(C2O4)2])。可以使用聚合物电解质或无机(例如，氧化物或硫化物)固体电解质代替电解质溶液。
电池可具有任何结构。例如，电极体可以具有分层结构，而不是卷绕结构。电池壳体不限于角形，而是可以具有圆柱形或层叠形状。
通常，碳材料(例如，石墨)通常用作用于锂离子二次电池的阳极活性材料。在本实施例中，硅化合物(Si或SiO)用作阳极117的活性材料。使用硅化合物能够增加电池组10的能量密度等。然而，具有硅化合物的电池系统，可能在SOC-OCV特性(SOC-OCV曲线)中展示显著的滞后。这可以认为是因为与充电和放电相关的阳极活性材料的体积改变，如下所述。
<SOC-OCV曲线的滞后>
当锂被插入时，阳极活性材料膨胀，并且当锂被去除时，阳极活性材料收缩。阳极活性材料的这种体积改变引起阳极活性材料的表面或内部的应力。当插入或去除锂时，硅化合物的体积改变大于石墨。具体地说，相对于没有插入锂的最小体积，当插入锂时，石墨将体积改变了为1.1的因子(膨胀系数)；然而硅化合物将体积改变了最多4的因子。因此，与使用石墨相比使用硅化合物作为阳极活性材料在阳极活性材料表面处引起更大的应力。在下文中，应力也称为“表面应力”。
通常，单电极电位(阴极电位或阳极电位)由活性材料表面的状态确定，具体地，由锂的量和活性材料表面的表面应力确定。例如，已知当阳极活性材料表面上的锂量增加时，阳极电位降低。使用显著地改变体积的材料诸如硅化合物导致与锂的量的增加和减少相关联的表面应力的大量改变。表面应力具有滞后。因此，通过考虑表面应力及其滞后的影响，能够精确地限定阳极电位。在使用SOC和OCV之间的关系从OCV估计SOC时，可以通过将表面应力因式分解成阳极电位来精确地估计SOC。
如上所述，OCV指的是在电池组10的电压足够松弛并且活性材料中的锂浓度松弛的状态下的电压。在这种松弛状态下阳极表面处的残余应力可以被解释为当整个系统中的各种力平衡时的应力，该力包括：在阳极活性材料中发生的应力，以及由于阳极活性材料的体积改变抵制阳极活性材料免受外围材料的力。外围材料指的是围绕活性材料的材料，诸如粘合剂和导电助剂。
图3示意性地示出与电池组10的充电和放电相关联的表面应力σ的改变的示例。在图3中，横轴表示电池组10的SOC，并且纵轴表示表面应力σ。关于表面应力σ，在阳极活性材料71的收缩期间(在电池组10的放电期间)发生的拉应力在正方向上表示，然而在阳极活性材料71的膨胀期间发生的压应力(在电池组10的充电期间)在负方向上表示。
图3示意性地示出当电池组10以恒定充电速率从完全放电状态(SOC＝0％)充电到完全充电状态(SOC＝100％)并且然后以恒定的放电速率从完全充电状态放电到完全放电状态时的表面应力σ的改变的示例。
就在从完全放电状态开始充电之后，表面应力σ(绝对值)线性地增加。在此充电期间的SOC区域(从SOC＝0％到SOC＝X的区域)中，假设阳极活性材料71的表面弹性形变。在后续的区域(从SOC＝X到SOC＝100％的区域)中，假设阳极活性材料71的表面塑性形变超过其弹性极限。在电池组10放电时，就在从完全充电状态开始放电之后的区域(从SOC＝100％到SOC＝Y的区域)中，假设阳极活性材料71的表面弹性形变；然而，在后续的区域(从SOC＝Y到SOC＝0％的区域)中，阳极活性材料71的表面塑性形变。尽管表面应力σ的所有改变都在图3中用直线示出，但是这仅仅是表面应力σ中的改变的示意性的表示。实际上，在伸展之后的塑性区域(发生塑性形变的SOC区域)中发生非线性改变(参见，例如，“In SituMeasurements of Stress-Potential Coupling in Lithiated Silicon”，VA Sethuraman等人，Journal of The Electrochemical Society，157(11)A1253-A1261(2010)，图2)。
当电池组10正在充电时，阳极活性材料的表面主要经受压应力(即，表面应力σ是压应力)，其与不具有表面应力σ的理想条件相比降低阳极电位。因此，电池组10的OCV增加。当电池组10正在放电时，阳极活性材料的表面主要经历拉应力(即，表面应力σ是拉应力)，其与理想条件相比增加阳极电位。因此，电池组10的OCV减小。根据这种机制，与充电和放电相关联的滞后出现在电池组10的SOC-OCV曲线中。
图4示出实施例1中的电池组10的SOC-OCV曲线中的滞后的示例。在图4和稍后描述的图5A至图7中，横轴表示电池组10的SOC，并且纵轴表示电池组10的OCV。
图4示出通过从电池组10的完全放电状态重复充电和停止(停止充电)而获得的曲线CHG，以及通过在电池组10的完全充电状态之后重复放电和停止(停止放电)而获得的曲线DCH。在下文中，曲线CHG上的OCV被称为“充电OCV”，并且曲线DCH上的OCV被称为“放电OCV”。充电OCV和放电OCV之间的间隙(对于硅化合物约150mV)表示滞后。
能够如下地获得充电OCV。首先，准备处于完全放电状态的电池组10，并且以相当于例如5％的SOC的电量(电荷量)进行充电。在用该电量充电之后，停止充电并且电池组10保留原样直到由于充电引起的极化消失(例如，在30分钟内)。在放置时间的流逝之后，测量电池组10的OCV。充电(＝5％)后的SOC和测量的OCV的组合(SOC,OCV)在附图中绘制。
然后，开始以等于随后的5％的SOC的电量进行充电(从SOC＝5％充电到SOC＝10％)。当充电完成时，电池组10以与上述相同的方式保留原样。在放置时间的流逝之后，测量电池组10的OCV。根据OCV的测量结果，再次绘制SOC和OCV的组合。重复相同的处理直到电池组10达到完全充电状态。通过这样的测量，获得充电OCV。
接着，重复电池组10的放电和停止放电，直到电池组10从完全充电状态开始达到完全放电状态。为SOC的每个5％测量电池组10的OCV。通过这种测量，获得放电OCV。获得的充电OCV和放电OCV存储在ECU 100的存储器100B中。
充电OCV示出针对每个SOC的OCV的最高值，并且放电OCV示出针对每个SOC的OCV的最低值。因此，在SOC-OCV特性图中，在充电OCV上、在放电OCV上或由充电OCV和放电OCV包围的区域D中绘制电池组10的状态(即，SOC和OCV的组合)。区域D的周长对应于图3中示意性示出的平行四边形的周长。
取决于电池组10的使用历史，可以或不可以在充电OCV或放电OCV上绘制电池组10的状态P(OCV和SOC的组合)。换句话说，在某些情况下，能够通过参考充电OCV或放电OCV从OCV估计电池组10的SOC；然而在其他情况下，仅仅通过参考充电OCV或放电OCV不能准确地估计SOC。这表明应根据电池组10的使用历史适当地选择(或切换)用于估计SOC的方法。如果没有明确定义用于这种选择的判据(用于电池组10的使用历史的判据)，则SOC可能无法足够准确地估计。
在本实施例中，EUC 100被配置成选择多个估计处理(稍后描述的第一至第三估计处理)中的任何一个。如下文中所描述的，通过根据电池组10的使用历史选择适当的估计处理，SOC估计的准确度提高。
<标志管理>
ECU 100管理用于选择第一至第三估计处理之一的标志F。标志F具有1至3中的任何值，并且存储在ECU 100中的非易失性存储器100B中。
图5A至图5E说明第一至第三估计处理的概要。由在第m(m是自然数)算术循环处的SOC估计处理确定的电池组10的状态(OCV和SOC的组合)由“P(m)”表示。图5A示出电池组10被充电(例如，经由入口40的“外部充电”)并且在充电OCV上绘制电池组10的状态P(m)的示例。
当从状态P(m)继续对电池组10充电时，在充电OCV上保持在第(m+1)运算周期处的状态P(m+1)，如图5B中所示。当在这种情况下在充电OCV上从状态P进一步对电池组10充电时，标志F被设置为F＝1。在F＝1的情况下，执行第一估计处理(参见图13)。
当从图5A中所示的状态P(m)放电电池组10时，在第(m+1)运算周期处的状态P(m+1)偏离充电OCV以绘制在充电OCV和放电OCV之间，如图5C中所示。当电池组10从绘制在充电OCV和放电OCV之间(即，在区域D中)的状态P充电或放电时，标志F被设置为F＝3。在这种情况下，执行第三估计处理(参见图15)。
例如，在随后继续电池组10的放电之后，状态P(m+2)在第(m+2)运算周期(参见图5D)处达到放电OCV。当电池组10在放电OCV上从状态P进一步放电时，标志F被设置为F＝2。在这种情况下，执行第二估计处理(参见图14)。
<从第一至第三估计处理的选择>
现在将参考图6A至图6C和图7更详细地描述如何从实施例1中的第一至第三估计处理中选择适当的估计处理。
图6A至图6C是用于说明用于选择估计处理的方法的概念图。图6A示出其中电池组10以P(1)至P(8)表示的状态的顺序充电和放电的情况(参见图6A中的箭头)。具体地，首先，处于状态P(1)的电池组10被放电直到状态P(3)。然后，在状态P(3)处，电池组10从放电切换到充电。从那时起，电池组10被充电直到状态P(8)。图6A示出仅P(1)、P(3)、P(6)和P(8)的标志以便于避免附图的复杂化。
如图5A至图5E中所示，当电池组10在放电OCV上从状态P(1)进一步放电时，电池组的状态P保持在放电OCV上(参见状态P(2)和P(3))。因此，为了执行第二估计处理将标志F设置为F＝2，并且能够通过参考放电OCV来估计SOC。类似地，当电池组10在充电OCV上从状态P(6)进一步充电时，电池组的状态P保持在充电OCV上(参见状态P(7)和P(8))。因此，为了执行第一估计处理将标志F设置为F＝1，并且能够通过参考充电OCV来估计SOC。
然而，状态P(3)至P(6)之间的SOC估计具有下述两个问题。第一个问题是如何确定电池组10的状态P已达到充电OCV(参见状态P(6))。第二个问题是如果电池组10的状态P既未绘制在充电OCV上也未绘制在放电OCV上(参见状态P(4)和P(5))则如何估计SOC。
本发明人通过实验发现电池组10的下述行为。关于第一个问题，本发明人测量从放电切换到充电(参见状态P(3))起对电池组10充电的电量ΔAh。结果，发现，通过小于预定量的电量ΔAh，电池组10的状态P可能未达到充电OCV；然而，通过大于或等于预定量的电量ΔAh，即使从放电OCV开始充电，状态P能够被视为已达到充电OCV。短语“能够被视为已达到”可以不仅包括状态P已完全达到充电OCV的情况，还可以包括状态P的OCV与充电OCV之间的差小于确定值、也就是说其中状态能够通过“已达到”来近似的情况。能够基于实验结果如下设置预定量(下文中称为“参考充电量X1”)。
首先，对于如图6A中所示的处于低SOC区域(SOC为约20％的区域)的电池组10的SOC，获得状态P达到充电OCV所需的电量ΔAh(上述预定量)。类似地，对于中等SOC区域(SOC约为50％的区域)的电池组10的SOC(参见图6B)，通过实验获得对于状态P达到充电OCV所需的电量ΔAh。如图6C中所示，在高SOC区域(SOC约为80％的区域)中电池组10的SOC也是如此。
因此，对于各种SOC区域，通过实验获得对于状态P达到充电OCV所需的电量ΔAh。结果，证明电量ΔAh相当于电池组10的SOC的约百分之几并且基本恒定，不管SOC区域如何。以这种方式获得的电量ΔAh能够被设置为参考充电量X1。因此，不管SOC如何，能够使用公共值作为参考充电量X1。
然而，优选地，将所有SOC区域中的最大值设置为参考充电量X1，因为电量ΔAh可以取决于SOC区域而稍微不同。可替选地，充电和放电之间切换时的SOC与参考充电量X1之间的关系可以作为映射存储在ECU 100的存储器100B中。
以这种方式，能够通过基于实验结果设置参考充电量X1并且通过将电量ΔAh与参考充电量X1进行比较来确定状态P是否已经达到或者未达到充电OCV，电量ΔAh是从放电切换到充电起已经对电池组10充电同时没有放电的电量。
关于第二个问题，本发明人进行的实验表明，当电池组10的状态P既未绘制在充电OCV也未绘制在放电OCV上时，OCV的改变量与SOC改变量之间的关系能够被线性近似。具体地，在从放电切换到充电起的OCV改变量ΔOCV(滞后)和SOC改变量ΔSOC之间满足由具有比例常数α的下面的等式(1)表示的近似。
ΔOCV＝α×ΔSOC... (1)
现在将描述这种线性的原因。假定就在充电和放电之间切换之后，阳极活性材料71的表面弹性形变，如图3中所述的。通常，胡克定律在材料的弹性形变区域成立，其中形变与应力成正比。OCV改变量ΔOCV与表面应力σ之间的线性关系也成立。具体地，线性关系被表达为下述等式(2)。
ΔOCV＝k×Ω×σ/F ...(2)
在等式(2)中，Ω(单位：m3/mol)表示具有插入的1mol的锂的阳极活性材料71的体积增加量，F(单位：C/mol)表示法拉第常数，并且k表示通过实验获得的常数。上述线性关系使能够容易地执行第三估计处理。
图7是用于更详细地说明第三估计处理的图。如图7中所示，当电池组10的状态P既未绘制在充电OCV上也未绘制在放电OCV上时，其绘制在区域D中的直线L上。直线L的比例常数(梯度)由α表示。
通过实验获得比例常数α，其是取决于阳极活性材料71(和外围构件72)的机械特性的参数。具体地，比例常数α可以取决于阳极活性材料71的温度(≈电池组10的温度TB)和阳极活性材料71中的锂含量(换句话说，电池组10的SOC)而改变。优选地，对于电池组10的温度TB和SOC的各种组合中的每个获得比例常数α以准备映射MP。
图8示出用于计算比例常数α的映射MP的示例。准备如图8中所示的映射MP并将其预先存储在ECU 100的存储器100B中。通过参考映射MP，能够从电池组10的温度TB(由温度传感器23获得的值)和SOC(在最后一个算术循环处的SOC估计的结果)计算比例常数α。映射MP对应于根据本公开的“相关性”。
映射MP可以示出仅温度TB和SOC之一与比例常数α之间的相关性。尽管图8中所示的示例使用映射MP，但是阳极活性材料71和外围构件72的物理属性值(例如，杨氏模量)可以被用于确定(或通过模拟预测)比例常数α。参考SOCREF可以被用于计算比例常数α。固定值可以用作比例常数α。
再次参考图7，通过第二估计处理估计在状态P(3)处的SOC和OCV，其中电池组10的充电/放电从放电切换到充电。因此，在状态P(3)处的SOC和状态P(3)处的OCV分别由“参考SOCREF”和“参考OCVREF”表示的情况下，能够通过将比例常数α、参考SOCREF以及参考OCVREF代入下述等式(3)并且将估计的电池10的OCV(稍后描述的估计的OCVES)代入等式(3)来估计SOC。
α＝(OCVES-OCVREF)/(SOC-SOCREF) ...(3)
以这种方式，能够使用映射MP获得直线L的比例常数α。通过将参考SOCREF、参考OCVREF和估计的OCVES代入等式(3)，对于比例常数α保持为真，能够估计电池组10的SOC。
尽管图6A至图6C和图7指定电池组10的状态P(1)至P(8)的充电/放电，但这仅是示例。能够以与图6A至图6C和图7中描述的相同的方式估计电池组10的SOC，不管电池组10的充电/放电如何，尽管没有重复详细说明。
<SOC估计处理的处理流程>
图9是用于说明实施例1中的SOC估计处理的流程图。每次预定算术周期已经流逝时，从主例程(未示出)调用图9和稍后描述的图16中所示的流程图，并且例如由ECU 100重复执行。当前算术周期由第n(n是2或更大的自然数)算术周期表示。当前算术周期的参数用n表示，并且最后一个算术周期的参数用(n-1)表示以将它们彼此区分开。
图9至图16中所示的流程图中包括的步骤(下文中缩写为“S”)基本上由ECU 100的软件处理实现。然而，步骤可以通过ECU 100中设置的专用硬件(电路)实现。ECU 100的存储器100B存储参考SOCREF和参考OCVREF以及在最后一个算术循环获得的标志F。
存储器100B还存储与标志F不同的标志G。标志G用于管理参考SOCREF和参考OCVREF的组合(参考点)与充电OCV或放电OCV之间的关系。当参考点在充电OCV(充电曲线CHG)上时，标志G被设置为G＝1。当参考点在放电OCV(放电曲线DCH)上时，标志G被设置为G＝2。
参考图1和图9，在S11中，ECU 100确定是否已经设置用于估计电池组10的SOC的初始条件。例如，就在用于接通车辆1的点火的操作(IG-ON)之后，还没有设置初始条件(S11中的否)。因此，ECU100将处理移至S12并读取存储在存储器100B中的标志F。ECU 100进一步从存储器100B读取参考SOCREF和参考OCVREF，并基于参考SOCREF和参考OCVREF设置标志G(S13)。然后，ECU 100将处理移至S14。在第二次和随后执行图9中所示的一系列处理时，ECU 100确定已经设置初始条件(S11中的是)并且跳过S12和S13的处理。
在S20中，ECU 100执行用于选择要用于估计SOC的标志F的选择处理。稍后将参考图10详细描述选择处理。
在S14中，ECU 100确定通过选择处理选择的标志F的值。如上所述，在标志F＝1的情况下，ECU 100执行第一估计处理(S100)。在标志F＝2的情况下，ECU 100执行第二估计处理(S200)。在标志F＝3的情况下，ECU 100执行第三估计处理(S300)。然后，ECU 100将处理返回到主例程。
图10是示出选择处理的流程图。例如，在前面结合图6A至图6C的描述中，“ΔAh”表示当在放电OCV上存在参考点(参考SOCREF和参考OCVREF的组合)时从放电切换到充电起的电池组10的电量。在下面的描述中，通过存在于充电OCV或放电OCV上的参考点作为参考，“ΔAh”表示充电到电池组10的电量和从电池组10放电的电量。如果电池组10的充电量大于放电量，则ΔAh>0成立。如果来自电池组10的放电量大于充电量，则ΔAh<0成立。如果电池组10的充电量等于放电量(或者电池组10既没有充电也没有放电)，则ΔAh＝0成立。
参考图1和图10，在S21中，ECU 100确定在最后一个算术循环处获得的标志F。如果在最后一个算术循环获得的标志F是1或2(S21中的F＝1，2)，则ECU 100确定是否已经执行电池组10的充电和放电之间的切换(S22)。具体地，ECU 100从电流传感器22获得电流IB，并将当前运算周期的电流IB的正/负符号与最后一个运算周期的电流IB的正/负符号进行比较(存储在存储器100B中)。如果两个正/负号彼此不同，则ECU 100确定已经执行电池组10的充电和放电之间的切换；然而，如果两个正/负号彼此相等，则ECU 100确定尚未执行电池组10的充电和放电之间的切换。
如果已经执行电池组10的充电和放电之间的切换(S22中的是)，则ECU 100重置用于计算电量ΔAh的电流的积分值并且重新开始积分电流(S23)。
然后，ECU 100将处理移至S24并再次确定标志F。如果标志F是1(S24中的F＝1)，响应于电池组10的充电和放电之间的切换(在这种情况下，从充电切换到放电)，电池组10的状态P偏离充电OCV以绘制在充电OCV和放电OCV之间的区域D中，如图5A至图5E中所描述的。在这种情况下，ECU 100将标志F变成F＝3。对于标志G，ECU 100将其设置为G＝1，其指示参考点存在于充电OCV上(S25)。
如果标志F是2(S24中的F＝2)，响应于电池组10的充电和放电之间的切换(在这种情况下，从放电切换到充电)，电池组10的状态P偏离放电OCV以绘制在充电OCV和放电OCV之间的区域D中。在这种情况下，ECU 100将标志F变成F＝3并将标志G设置为G＝2，其指示参考点存在于充电OCV上(S26)。然后，ECU 100将处理移至S14(参见图9)。
如果在S22处还没有执行电池组10的充电和放电之间的切换(S22中的否)，则ECU100继续对电流进行积分(S27)。然后，ECU 100将处理移至S14。在这种情况下，在当前运算周期内保持在最后一个运算周期获得的标志F的值(1或2)。
如果在S21处标志F是3(S21中的F＝3)，则ECU 100继续积分电流(S28)并确定是否标志G是1或者2(S29)。如果标志G是1(S29中的G＝1)，则ECU 100将处理移至图11A中所示的流程图。如果标志G是2(S29中的G＝2)，则ECU 100将处理移至图12A中所示的流程图。
图11A和图11B是用于说明具有标志G为G＝1(F＝3)的处理的图。图11A示出流程图，并且图11B示出与流程图对应的SOC-OCV特性图。图12A和图12B同样如此。
参考图11A，在S31A中，ECU 100确定通过对电流积分计算的电量ΔAh是否为0或更大。如果电量ΔAh能够被认为是0或更大(S31A中的是)，则ECU 100确定电池组10的状态P在充电OCV上并且将标志F改变成F＝1(参见S32A和图11B中的ΔAh≥0的区域))。ECU100将标志G维持在G＝1。
如果电量ΔAh能够被视为小于0，即如果电量ΔAh为负(S31A中的否)，ECU 100进一步确定电量ΔAh是否小于或等于预定参考值放电量-X2(S33A)。与参考充电量X1一样，通过实验确定参考放电量-X2。参考放电量-X2可以与参考充电量X1(具有相反的正/负号)一样是等于SOC的百分之几的电量，或者可以是与其不同的电量。注意X2>0成立。
如果电量ΔAh能够被认为小于或等于参考放电量-X2(S33A中的是)，则ECU 100确定电池组10的状态P通过被放电的已经达到放电OCV，并且因此将标志F改变成F＝2(参见S34A和图11B中ΔAh≤-X2的区域)。ECU 100将标志G改变成G＝2。
如果在S33A中电量ΔAh能够被认为是大于参考放电量-X2(S33A中的否)，则ECU100确定电池组10的状态P既不在充电OCV上也不在放电OCV上，即，在区域中D(参见S35A和图11B中-X2<ΔAh<0的区域)。在这种情况下，ECU 100将标志F保持在F＝3。ECU 100将标志G保持在G＝1。如果标志F和G中的每一个被设置为1到3中的任意一个，则ECU 100将处理移至S14(参见图9)。
图12A和图12B是用于说明具有标志G为G＝2(F＝3)的处理的图。参考图12A，在S31B中，ECU 100确定通过积分电流计算的电量ΔAh2是否为0或更小。如果电量ΔAh能够被认为是0或更小(S31B中的是)，则ECU 100确定电池组10的状态P在放电OCV上并且将标志F改变成F＝2(参见S32B和在图12B中的ΔAh≤0的区域)。ECU100将标志G保持在G＝2。
如果电量ΔAh能够被视为大于0，即如果电量ΔAh为正(S31B中的否)，则ECU 100进一步确定电量ΔAh是否等于或大于参考充电量X1(S33B)。
如果电量ΔAh能够被视为等于或大于参考充电量X1(S33B中的是)，则ECU 100确定电池组10的状态P通过被充电已经达到充电OCV，并且因此将标志F变成F＝1(参见S34B和图12B中ΔAh≥X1的区域)。ECU 100将标志G变成G＝1。
如果在S33B中电量ΔAh能够被认为小于参考充电量X1(S33B中的否)，则ECU 100确定电池组10的状态P既不在充电OCV上也不在放电OCV上并且在区域中D(参见S35B和图12B中0<ΔAh<X1的区域)。在这种情况下，ECU 100将标志F保持在F＝3。ECU 100将标志G保持在G＝2。
以参考点作为参考，正电量ΔAh(充电量)对应于根据本公开的“第一电量”，并且负电量ΔAh(放电量)对应于根据本公开的“第二电量”。参考充电量X1和参考放电量X2分别对应于根据本公开的“第一参考电量”和“第二参考电量”。
图13是示出第一估计处理的流程图。参考图1和图13，在S101中，ECU 100从监视单元20中的各自的传感器(电压传感器21、电流传感器22和温度传感器23)获得电池组10的电压VB、电流IB和温度TB。所获得的参数存储在存储器100B中。
在S102中，ECU 100估计电池组10的OCV(即，获得估计的OCVES)。能够根据下述等式(4)计算估计的OCVES。在等式(4)中，R表示电池组10的内阻，并且ΣΔVi(i是自然数)表示用于校正电池组10中的极化影响的校正项。此校正项ΣΔVi用于校正通过锂在阴极和阳极活性材料中的扩散和锂盐在电解液中的扩散引起的极化。考虑阳极活性材料中的锂扩散优选包括考虑锂浓度差和阳极活性材料中的内应力两者的影响。校正项ΣΔVi通过预备实验获得并存储在存储器100B中。确定校正项ΣΔVi，使得电池组10充电时的值为正。
OCVES＝VB-IB×R-ΣΔVi ...(4)
在S103中，ECU 100通过参考充电OCV从估计的OCVES估计SOC。
在S104中，ECU 100将在S103中估计的SOC存储在存储器100B中作为参考SOCREF。ECU 100还将在S102中估计的OCVES存储在存储器100B中作为参考OCVREF。因此，在第一估计处理中更新参考SOCREF和参考OCVREF。在这种情况下，标志G保持在G＝1。
图14是示出第二估计处理的流程图。参考图14，第二估计处理基本上与第一估计处理相同，除了在第二估计处理中，在S203的处理中使用放电OCV，而不是充电OCV，并且标志G保持在G＝2。因此，不重复多余的说明。
图15是示出第三估计处理的流程图。参考图1和图15，S301和S302的处理分别等同于第一估计处理的S101和S102的处理(参见图13)。
在S303中，ECU 100从存储器100B读取在最后一个算术循环中计算的SOC(n-1)。
在S304中，ECU 100通过参考图8中所示的映射MP来计算从电池组10的温度TB和最后一个算术循环的SOC(n-1)来计算比例常数α。作为电池组10的温度TB，可以使用紧接在前的预定时段(例如，30分钟)中的时间平均值，而不是直接使用当前时间的温度TB。作为通过参考映射MP获得的SOC可以使用参考SOCREF。
在S305中，ECU 100将通过第一估计处理或第二估计处理获得的参考SOCREF和参考OCVREF、由S304的处理设置的比例常数α，以及通过S302的处理获得的估计的OCVES代入上述等式(3)中。因此，计算当前运算周期的电池组10的SOC(n)。在下一个运算周期内计算的SOC(n)存储在存储器100B中(S306)。
如上所述，根据实施例1，通过执行基于关于电池组10的行为的发现而确定的选择处理，选择第一至第三估计处理之一以执行。这使得能够根据电池组10的使用历史(电量ΔAh)选择适当的估计处理，从而能够从电池组10的OCV精确估计SOC。实施例1对于其中阳极117由活性材料(硅制成)的情况特别有效，其响应充电和放电显著地改变体积并且受滞后显著地影响。
第三估计处理使用与阳极活性材料71的弹性形变相关的线性(SOC和OCV之间的线性近似关系)以计算由等式(3)表示的直线L。使用直线L简化用于估计SOC的计算，从而减少ECU 100上的计算负荷。
在行驶期间，混合动力车辆1重复用于产生车辆的驱动力的电池组10的放电和通过来自电动发电机62的再生发电的充电。因此，频繁地切换电池组10的充电/放电。因此，电池组10的状态P可能偏离充电OCV或放电OCV以被包括在区域D中。因此频繁地执行第三估计处理，这意指使用OCV和SOC之间的线性近似关系的计算是特别有用的。
[实施例2]
实施例1已经描述用于估计电池组10的SOC的处理。实施例2描述用于确定电池组10的劣化状况(健康状态：SOH)的处理，并且更具体地，用于计算电池组10的完全充电容量的处理(完全充电容量计算处理)。根据实施例2的二次电池系统的构成与根据实施例1的二次电池系统2的构成相同(参见图1)。
图16是用于说明实施例2中的满充电容量计算处理的流程图。参考图1和图16，在S401中，ECU 100使用电流传感器22开始对电流进行积分。
在S402中，ECU 100执行第一轮SOC估计处理(参见图9)，如实施例1一样。由第一轮SOC估计处理估计的SOC由S1表示。
为了准确地估计满充电容量C，优选的是，第一轮SOC估计处理和第二轮SOC估计处理之间的电池组10的容量改变量ΔAh(已经从电池组10充电或已经从电池组10放电的电量)在一定程度上大。因此，ECU 100确定容量改变量ΔAh是否等于或大于预定量(S403)。如果容量改变量ΔAh等于或大于预定量(S403中的是)，则ECU 100确定满足执行第二轮SOC估计处理的条件，停止积分电流(S404)，并执行第二轮SOC估计处理(S405)。由第二轮SOC估计处理估计的SOC由S2表示。
在S406中，ECU 100使用来自两个SOC估计处理的结果的S1和S2并且使用容量改变量ΔAh计算电池组10的满充电容量C。具体地，能够根据以下等式(5)计算满充电容量C。
C＝ΔAh/(S1-S2)×100 …(5)
如上所述，根据实施例1中描述的SOC估计处理来估计SOC，并且使用估计结果来计算满充电容量C。这使能够准确地估计SOC，如在实施例1中一样，因此还能够精确估计满充电容量C。各种类型的参数(比例常数α、参考充电量X1等)可以随着电池组10劣化被改变。
图3和图4描述其中使用硅化合物作为阳极活性材料的情况，该阳极活性材料响应于充电和放电而显著地改变体积。然而，响应于充电和放电而显著地改变体积的阳极活性材料不限于硅化合物。如本文所用的术语“显著地改变体积的阳极活性材料”指的是其与充电和放电相关的体积改变量大于石墨的体积改变量(约10％)的材料。用于锂离子二次电池的这种负极材料的示例包括锡化合物(例如，Sn或SnO)、锗(Ge)化合物和铅(Pb)化合物。
尽管使用硅化合物作为阳极活性材料71的示例，但是可以使用硅化合物和另一种材料的复合材料。这种复合材料的示例包括含有硅化合物和石墨的复合材料，和含有硅化合物和钛酸锂的复合材料。如果阴极活性材料显著地改变体积，则可以考虑与阴极相关的滞后。
此外，根据本公开的“SOC估计处理”不仅适用于锂离子二次电池，而且适用于另一种二次电池(例如，镍氢电池)。因为在二次电池的阴极处也可能发生表面应力，所以根据本公开的“SOC估计处理”可用于在估计SOC时考虑二次电池的阴极处的表面应力。
尽管已经描述本公开的实施例，但是应理解，本文公开的实施例仅作为示例在每个方面，并且不作为限制。本公开的范围由所附权利要求的条款限定，并且旨在包括在与权利要求的条款等效的范围和含义内的任何修改。

Claims (7)

1.一种二次电池系统，包括：
二次电池；以及
控制器，所述控制器被配置成执行SOC估计处理，所述SOC估计处理使用充电曲线和放电曲线从所述二次电池的OCV估计所述二次电池的SOC，所述充电曲线表示所述二次电池被从完全放电状态充电到完全充电状态的SOC-OCV特性，所述放电曲线表示所述二次电池被从所述完全充电状态放电到所述完全放电状态的SOC-OCV特性，
在所述SOC估计处理中，所述控制器被配置成：
计算第一电量和第二电量，所述第一电量是自从放电到充电的切换起对所述二次电池充电的电量，所述第二电量是自从充电到放电的切换起从所述二次电池放电的电量，
如果所述第一电量大于第一参考电量，则通过参考所述充电曲线从所述二次电池的所述OCV估计所述SOC；
如果所述第二电量大于第二参考电量，则通过参考所述放电曲线从所述二次电池的所述OCV估计所述SOC；以及
如果所述第一电量小于所述第一参考电量或者如果所述第二电量小于所述第二参考电量，则使用预定对应关系从所述二次电池的所述OCV估计所述SOC，在由所述二次电池的所述SOC和所述OCV限定的区域之中的由所述充电曲线和所述放电曲线包围的区域中，所述预定对应关系补充所述二次电池的SOC-OCV特性。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述第一电量是在所述放电曲线上自从放电到充电的切换起对所述二次电池充电的电量，以及
所述第二电量是在所述充电曲线上自从充电到放电的切换起从所述二次电池放电的电量。
3.根据权利要求1或者2所述的二次电池系统，其中，
所述控制器被配置成：使用所述区域中的所述二次电池的所述SOC与所述OCV之间的线性近似关系作为所述对应关系，从所述二次电池的所述OCV估计所述SOC。
4.根据权利要求3所述的二次电池系统，其中，
所述控制器包括存储器，所述存储器存储所述线性近似关系中的比例常数、所述二次电池的温度、以及所述二次电池的所述SOC之间的相关性，以及
所述控制器被配置成重复执行所述SOC估计处理，并且从所述二次电池的所述温度以及从通过最后一次执行的所述SOC估计处理估计的所述二次电池的所述SOC来计算所述比例常数。
5.根据权利要求3所述的二次电池系统，其中，
所述控制器被配置成：使用所述线性近似关系中的比例常数以及使用在充电和放电之间的切换时间的所述二次电池的所述SOC和所述OCV，来从所述二次电池的所述OCV估计所述SOC。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，在所述SOC估计处理中，所述控制器被配置成：
如果自第一参考时间起从所述二次电池放电的电量大于自所述第一参考时间起对所述二次电池充电的电量，则通过参考所述放电曲线从所述二次电池的所述OCV来估计所述SOC，所述第一参考时间是在所述放电曲线上从放电到充电的切换时间；以及
如果自第二参考时间起向所述二次电池充电的电量大于自所述第二参考时间起从所述二次电池放电的电量，则通过参考所述充电曲线从所述二次电池的所述OCV来估计所述SOC，所述第二参考时间是在所述充电曲线上从充电到放电的切换时间。
7.一种用于估计二次电池的SOC的方法，其中，
预先确定充电曲线和放电曲线，所述充电曲线表示所述二次电池被从完全放电状态充电到完全充电状态的SOC-OCV特性，所述放电曲线表示所述二次电池被从所述完全充电状态放电到所述完全放电状态的SOC-OCV特性，所述方法包括：
如果自从放电到充电的切换起对所述二次电池充电的第一电量大于第一参考电量，则通过参考所述充电曲线从所述二次电池的OCV估计SOC；
如果自从充电到放电的切换起从所述二次电池放电的第二电量大于第二参考电量，则通过参考所述放电曲线从所述二次电池的所述OCV估计所述SOC；以及
如果所述第一电量小于所述第一参考电量或者如果所述第二电量小于所述第二参考电量，则使用预定对应关系从所述二次电池的所述OCV估计所述SOC，在由所述二次电池的所述SOC和所述OCV限定的区域之中的由所述充电曲线和所述放电曲线包围的区域中，所述预定对应关系补充所述二次电池的SOC-OCV特性。
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