CN110431432A

CN110431432A - 估计装置、蓄电装置和估计方法

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Publication number: CN110431432A
Application number: CN201880019449.9A
Authority: CN
Inventors: 福岛敦史
Original assignee: Jishi Corp
Current assignee: Jishi Corp; GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2019-11-08
Anticipated expiration: 2038-03-28
Also published as: JPWO2018181489A1; JP7057882B2; DE112018001733T5; US11285813B2; US20200094707A1; CN110431432B; WO2018181489A1

Abstract

本发明提供一种估计装置、蓄电装置和估计方法。对蓄电元件(31)的SOC进行估计的估计装置具备电流测量部(41)、估计部(50)和变更部(50)，所述估计部(50)执行：估计处理，通过由所述电流测量部(41)测量的电流的累计来估计所述蓄电元件(31)的SOC；和修正处理，在达到给定的修正条件的情况下，将所述蓄电元件(31)充电至充满电或其附近，对所述SOC的估计值的误差进行修正，所述变更部(50)根据所述蓄电元件(31)的状态来变更所述修正条件。

Description

估计装置、蓄电装置和估计方法

技术领域

本发明涉及对基于电流累计法的SOC的估计值的误差进行修正的技术。

背景技术

作为对蓄电元件的SOC进行估计的方法之一，有电流累计法。在电流累计法中，通过电流测量部测量电流的误差所引起的SOC的估计值的误差会蓄积。因而，可考虑用其他方法检测SOC并定期地对SOC的估计值的误差进行修正。作为公开对基于电流累计法的SOC的估计值进行修正的技术的文献，有下述的专利文献1。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4772137号公报

发明内容

发明要解决的课题

作为对基于电流累计法的SOC的估计值的误差进行修正的方法之一，有将蓄电元件充电至充满电或其附近进行修正的方法。有时根据蓄电元件的使用用途、状态而优选充电至充满电的频度少。

本发明的目的在于，根据蓄电元件的状态将修正处理以及充电控制的执行频度设为适当的频度。

用于解决课题的手段

对蓄电元件的SOC进行估计的估计装置具备电流测量部、估计部和变更部，所述估计部执行：估计处理，通过由所述电流测量部测量的电流的累计来估计所述蓄电元件的SOC；和修正处理，在达到给定的修正条件的情况下，将所述蓄电元件充电至充满电或其附近，对所述SOC的估计值的误差进行修正，所述变更部根据所述蓄电元件的状态来变更所述修正条件。

发明效果

根据该结构，能够根据蓄电元件的状态将修正处理以及充电控制的执行频度设为适当的频度。

附图说明

图1是汽车的侧视图。

图2是蓄电池的立体图。

图3是蓄电池的分解立体图。

图4是表示蓄电池的电气结构的框图。

图5是表示二次电池的SOC-OCV相关特性的图。

图6是表示复位处理(修正处理)的流程的图。

图7是表示实施方式3中的CCCV充电时的电流垂下特性的图。

图8是表示实施方式4中的复位处理(修正处理)的流程的图。

图9是表示通常使用范围的移动的图。

具体实施方式

首先，对估计装置的概要进行说明。

在该结构中，在达到给定的修正条件的情况下，执行修正处理，对SOC的估计值的误差进行修正。而且，根据蓄电元件的状态来变更修正条件。因此，能够将修正处理以及充电控制的执行频度设为与蓄电元件的状态相适的频度。

所述变更部也可以根据所述蓄电元件的状态来变更在所述修正处理中对所述蓄电元件进行充电的充电条件。在该结构中，能够使修正时的充电条件为与蓄电元件的状态相适的条件。

所述蓄电元件的状态的差异也可以是所要求的SOC的估计精度的差异。在该结构中，根据所要求的SOC的估计精度来变更修正条件。因而，能够使修正处理以及充电控制的执行频度为与所要求的SOC的估计精度相适的频度。同样地，也可以变更充电条件。

所述SOC的估计精度的要求水平也可以根据所述蓄电元件的环境温度或容量维持率而不同。在该结构中，根据蓄电元件的环境温度、容量维持率来变更修正条件。例如，在夏季等蓄电元件的内部电阻低且输出高的时期(所要求的SOC的估计精度“低”)，能够通过放宽修正条件来降低修正处理的执行频度，从而减少充电控制的次数。另一方面，在冬季等蓄电元件的内部电阻高且输出低的时期(所要求的SOC的估计精度“高”)，能够通过加严修正条件来提高修正处理的执行频度，从而维持SOC的估计精度以及电池性能。在蓄电元件的容量维持率高的情况下，内部电阻低，在容量维持率低的情况下，内部电阻高。因而，SOC的估计精度的要求水平也可以设为与上述的夏/冬相同。

也可以具备：执行部，在作为所述修正条件规定的条件值与阈值之差变得低于给定值的情况下，执行将蓄电元件的使用范围移动到高SOC侧的处理。

在该结构中，在SOC的累积估计误差、蓄电元件的通电时间等作为修正条件规定的条件值相对于阈值变得低于给定值的情况下，将蓄电元件的使用范围移动到高SOC侧。如此一来，充电开始前的SOC值变高，因此能够缩短为了修正处理而将蓄电元件充电至充满电或其附近的时间(充电时间)。

也可以将上述的估计装置应用到搭载于车辆的蓄电装置。该结构在提高车辆的燃料效率的方面有效。例如，在所要求的SOC的估计精度低的情况下，通过放宽修正条件进行调整以使得修正处理以及充电控制的执行频度变少，从而能够提高车辆的燃料效率。

上述估计装置能够应用于具有蓄电元件的蓄电装置。

估计方法通过电流的累计来估计蓄电元件的SOC，在达到给定的修正条件的情况下，将所述蓄电元件充电至充满电或其附近，对所述SOC的估计值的误差进行修正，根据所述蓄电元件的状态来变更所述修正条件。

<实施方式1>

1.蓄电池的说明

图1是汽车的侧视图，图2是蓄电池的立体图，图3是蓄电池的分解立体图，图4是表示蓄电池的电气结构的框图。

如图1所示，汽车(车辆的一例)1具备蓄电池(蓄电装置的一例)20。如图2所示，蓄电池20具有块状的电池壳体21，在电池壳体21内容纳有由多个二次电池31构成的电池组30、控制基板28。在以下的说明中，在参照图2以及图3的情况下，将电池壳体21相对于设置面不倾斜地水平放置时的电池壳体21的上下方向设为Y方向，将沿着电池壳体21的长边方向的方向设为X方向，将电池壳体21的进深方向设为Z方向来进行说明。

如图3所示，电池壳体21具备：在上方开口的箱型的壳体主体23、对多个二次电池31进行定位的定位构件24、装配在壳体主体23的上部的中盖25、和装配在中盖25的上部的上盖26。如图3所示，在壳体主体23内，单独容纳各二次电池31的多个单电池室23A也可以在X方向上排列设置。

如图3所示，定位构件24在上表面配置有多个汇流条27。定位构件24配置在壳体主体23内所配置的多个二次电池31的上部，从而多个二次电池31被定位，并且通过多个汇流条27被串联连接。

如图2所示，中盖25在俯视时呈大致矩形状，设为在Y方向上带有高低差的形状。在中盖25的X方向两端部，设置有连接未图示的线束端子的一对端子部22P、22N。一对端子部22P、22N例如由铅合金等金属构成，端子部22P为正极端子部，端子部22N为负极端子部。

如图3所示，中盖25在内部容纳有控制基板28。通过中盖25装配于壳体主体23，从而后述的二次电池31和控制基板28被连接。

参照图4来说明蓄电池20的电气结构。蓄电池20具有：电池组30、电流切断装置37、电流传感器41、电压检测部45、温度传感器47、49、和对电池组30进行管理的电池管理装置(以下记为BM)50。BM50为“估计部”、“变更部”的一例。电流传感器41为“电流测量部”的一例。BM50以及电流传感器41为“估计装置”的一例。

电池组30由被串联连接的多个二次电池(例如锂离子二次电池)31构成。电池组30、电流传感器41、电流切断装置37经由通电路径35被串联连接。将电流传感器41配置在负极侧，将电流切断装置37配置在正极侧，电流传感器41与负极端子部22N连接，电流切断装置37与正极端子部22P连接。

如图4所示，在蓄电池20连接有用于起动搭载于汽车1的发动机(省略图示)的起动发动机15，起动发动机15从蓄电池20接受电力供给而进行驱动。在蓄电池20，除了起动发动机15之外，还连接有电气部件等的车辆负载(省略图示)、交流发电机17。在交流发电机17的发电量大于车辆负载的电力消耗的情况下，蓄电池20被交流发电机17充电。此外，在交流发电机的发电量小于车辆负载的电力消耗的情况下，蓄电池20进行放电以补充其不足量。

电流传感器41设置在电池壳体21的内部，对二次电池31中流动的电流进行检测。电流传感器41通过信号线而与BM50电连接，电流传感器41的输出被BM50取入。

电压检测部45设置在电池壳体21的内部，对各二次电池31的电压以及电池组30的总电压进行检测。电压检测部45通过信号线而与BM50电连接，电压检测部45的输出被BM50取入。

温度传感器47设置在电池壳体21的内部，对二次电池31的温度进行检测。温度传感器47通过信号线而与BM50电连接，温度传感器47的输出被BM50取入。

温度传感器49设置在电池壳体21的内部，对蓄电池20的环境温度的温度进行检测。温度传感器49通过信号线而与BM50电连接，温度传感器49的输出被BM50取入。

电流切断装置37设置在电池壳体21的内部。电流切断装置37配置在电池组30的通电路径35上。

BM50具备具有运算功能的CPU51、存储了各种信息的存储器53、通信部55等，设置于控制基板28。在通信部55连接有搭载于汽车1的车辆ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)100，BM50从车辆ECU100接收发动机的动作状态等与车辆有关的信息。

BM50基于电流传感器41的输出来监视二次电池31的电流。基于电压检测部45的输出来监视各二次电池31的电压、电池组30的总电压。BM50基于温度传感器47、49的输出来监视二次电池31的温度、蓄电池20的环境温度。

2.二次电池的特性

二次电池31是对于正极活性物质而使用了磷酸铁锂(LiFePO₄)、对于负极活性物质而使用了石墨的磷酸铁系的锂离子二次电池。

图5是将横轴设为SOC[％]并将纵轴设为OCV[V]的二次电池31的SOC-OCV相关特性。SOC(state of charge：充电状态)如下述的(1)所示是二次电池31的剩余容量Cr相对于有效容量(available capacity)Ca的比率。有效容量Ca是从二次电池31被完全充电的状态可取出的容量。将二次电池31的充满电容量设为有效容量Ca。

OCV(open circuit voltage：开路电压)是二次电池31的开路电压。二次电池31的开路电压能够通过在无电流或视为无电流的状态下测量二次电池31的电压来检测。

SOC＝Cr/Ca×100········(1)

如图5所示，二次电池31具有相对于SOC的变化量的OCV的变化量大致平坦的平直区域。平直区域是指，相对于SOC的变化量的OCV的变化量为2[mV/％]以下的区域。平直区域大致位于SOC为31％～97％的范围。SOC为31％以下的区域以及SOC为97％以上的区域是相对于SOC的变化量的OCV的变化量比平直区域大的高变化区域。

蓄电池20的主要用途是发动机起动，在发动机起动时为数百A，有时需要流动1000A以上的起动电流。此外，需要接受车辆减速时的再生能量。

因此，二次电池31在充满电附近不进行控制，在平直区域内进行控制，以使得SOC的中央值约为70％。即，若将二次电池31的通常使用范围E的下限值设为SOC60％，将上限值设为SOC80％，则BM50在SOC低于60％时向车辆ECU100发送充电指令。由此，二次电池31被充电至SOC的上限值的80％。此外，在二次电池31的SOC超过了上限值的80％的情况下，BM50经由车辆ECU100来抑制交流发电机17的发电，使用二次电池31向车辆负载供给电力，由此降低SOC。通过反复执行这样的处理，从而二次电池31被控制为在平直区域内SOC的中央值为约70％。

3.SOC的估计处理与复位处理(修正处理)

BM50执行对二次电池31的SOC进行估计的处理。SOC的估计如下述的(2)式所示那样，能够根据SOC的初始值和由电流传感器41检测的电流I的累积累计值来估计(电流累计法)。

SOC＝SOCo+∫Idt/Ca·····(2)

SOCo为运转开始时的SOC的初始值，I为电流。

在电流累计法中，电流传感器41的测量误差会蓄积。因而，BM50定期地充电至充满电，对基于电流累计法的SOC的估计值的误差进行复位。

图6是复位处理的流程。复位处理的流程由S10～S30这三个步骤构成。BM50在与开始基于电流累计法的SOC估计的同时启动复位处理的流程。

BM50在流程启动时，计算基于电流累计法的SOC的累积估计误差ε(S10)。SOC的累积估计误差ε能够根据电流传感器41的“测量误差”、蓄电池20的“通电时间”、蓄电池20的“电流值”等来计算。

电流传感器41的测量误差包含不依赖于电流值的绝对误差和依赖于电流值的相对误差。

在仅将绝对误差设为测量误差的情况下，能够根据蓄电池20的“通电时间”与“绝对误差”之积来计算SOC的累积估计误差ε。

在作为测量误差而包含绝对误差和相对误差双方的情况下，将“关于通电时间对与蓄电池20的电流值相应的相对误差进行累计而得到的值”、和“关于通电时间对绝对误差进行累计而得到的值”相加。由此，能够计算SOC的累积估计误差ε。

相对误差具有在放电时和充电时抵消而消除的量。也可以考虑消除量。

BM50在S10的处理之后，进行判定是否达到复位条件的处理。复位条件是决定是否执行对基于电流累计法的SOC的估计值的误差进行复位的复位处理的条件(S20)。复位条件根据在S10中计算出的基于电流累计法的SOC的累积估计误差ε和阈值H来规定，累积估计误差ε≥阈值H。

BM50在基于电流累计法的SOC的累积估计误差ε小于阈值H的情况下，判断为未达到复位条件(S20：否)。在未达到复位条件的情况下，返回S10，BM50继续计算SOC的累积估计误差ε。

在基于电流累计法的SOC的估计开始后，所计算的SOC的累积估计误差ε逐渐增加，不久便超过阈值H。

若SOC的累积估计误差ε超过阈值H，则BM50判断为达到复位条件(S20：是)。

若达到复位条件，则BM50执行通过充满电检测法对基于电流累计法的SOC的估计值的误差进行复位的复位处理(S30)。充满电检测法是指，将二次电池31充电至充满电，将检测到充满电时的二次电池31的SOC估计为“100％”的方法。

若具体地进行说明，则BM50在达到复位条件时，经由车辆ECU100向交流发电机17发送充电指令，将二次电池31充电至充满电(S30：充电控制)。由此，在图5所示的SOC-OCV相关特性上，从通常使用范围E中包含的P1移动到相当于充满电的P2。

对充满电进行说明。交流发电机17以CCCV(恒流/恒压)方式对二次电池31进行充电。CCCV充电是组合了恒流充电(CC充电)和恒压充电(CV充电)的充电方式，在充电开始后，以恒定的电流进行充电(恒流充电)直至电池组30的总电压到达给定恒压为止。

若电池组30达到给定电压，则此后控制充电电流以使得电池组30的总电压不超过设定电压(上限电压)(恒压充电)。由此，充电电流会不断垂下(参照图7)。之后，若垂下的充电电流成为低于给定的电流阈值(作为一例，蓄电池20的电流速率为0.05C)的状态，则判断为充满电，停止充电。即，在恒压充电中，以垂下的充电电流低于电流阈值为条件而判断为充满电。

若检测到二次电池31的充满电，则BM50将检测到充满电时的二次电池31的SOC估计为100％。由此，能够对基于电流累计法的SOC的估计值的误差即累积估计误差ε进行复位。

在充满电时，相对于SOC的变化量的OCV的变化量大。因而，充满电检测法的SOC的估计精度高，能够精度良好地对基于电流累计法的SOC的估计值的误差进行复位。

在复位后，将通过充满电检测法求出的SOC作为初始值，通过电流累计法来估计SOC。

在上述说明中，作为充满电检测法的一例，说明了检测到充满电的情况，但也可以检测到达充满电的附近，将此时的二次电池31的SOC估计为100％的附近，例如97％、98％。充满电的附近，是指在通过后述的OCV法估计SOC时可获得与充满电同等的检测精度的范围，是SOC值相对于充满电(SOC＝100)之差为百分之几的范围。

4.蓄电池的状态与复位条件的变更

为了将二次电池31充电至充满电或其附近而需要对交流发电机17进行驱动，因此车辆的燃料效率会下降。因此，优选为了执行复位处理而将二次电池31充电至充满电或其附近的次数尽可能少。

对于蓄电池20的状态，存在SOC的估计精度的要求水平低的情况、高的情况等。在SOC的估计精度的要求水平低的情况下，通过降低复位处理的频度，从而能够提高车辆的燃料效率。

鉴于以上内容，BM50根据蓄电池20的状态来变更复位条件。具体而言，将SOC的估计精度的要求水平划分为低水平、中水平、高水平这三个级别。而且，在低水平的情况下，将累积估计误差ε的阈值H设为“H1”，在中水平的情况下，设为“H2”，在高水平的情况下，设为“H3”。H1、H2、H3的大小关系由以下的(3)式示出。

H3＜H2＜H1·····(3)

如此一来，为了复位处理而进行的充电控制的执行频度根据SOC的估计精度的要求水平改变。具体而言，SOC的估计精度的要求水平越低，执行频度越下降。因此，能够在维持所要求的SOC的估计精度的同时提高车辆的燃料效率。较之于一律提高充电控制的执行频度的情况，能够与高的估计精度相匹配地提高车辆的燃料效率。

作为SOC的估计精度的要求水平不同的情形，能够例示二次电池31的环境温度不同的情形。

在冬季等气温低的情况下，二次电池31的内部电阻高且输出低。在输出低的情况下，若剩余容量Cr不多到某种程度，则蓄电池20无法流动起动电流。若SOC的估计误差大，则有时会给发动机的起动性造成影响，因此SOC的估计精度的要求水平高。

反之，在夏季等气温高的情况下，二次电池31的内部电阻低且输出高。在输出高的情况下，剩余容量Cr即便比气温低的情况要少，蓄电池20也能够流动起动电流。即便SOC的估计误差大到某种程度，其给发动机的起动性造成的影响也少，因此能够将SOC的估计精度的要求水平设定得比冬季低。

BM50根据温度传感器49的输出来获取蓄电池20的环境温度，根据环境温度来变更累积估计误差ε的阈值H。即，在环境温度低的情况下(冬天等)选择阈值H1，在环境温度为中程度的情况下(春天、秋天等)选择阈值H2，在环境温度高的情况下(夏天等)选择阈值H3。

在环境温度低的情况下，充电控制以及复位处理的执行频度变多，因此SOC的估计精度高。因而，能够抑制由于估计精度的误差而使得蓄电池20的剩余容量Cr低于起动所需的容量，因此能够确保发动机的起动性。

另一方面，在环境温度高的情况下，充电控制以及复位处理的执行频度变少。由于能够减少交流发电机17的驱动次数，因此能够提高车辆的燃料效率。

5.效果说明

根据BM50，能够将复位处理以及充电控制的执行频度设为与二次电池31的状态相适的频度。

<实施方式2>

在实施方式1中，作为SOC的估计精度的要求水平不同的情形，例示了二次电池31的环境温度不同的情形。

在实施方式2中，作为SOC的估计精度的要求水平不同的情形，例示二次电池31的容量维持率Z不同的情形。容量维持率Z为有效容量Ca的维持率，能够通过下述的(4)式求出。

Z＝Ca_t/Ca_o×100····(4)

Ca_o为有效容量Ca的初始值(使用开始时)，Ca_t为从使用开始经过的经过时间T中的有效容量Ca。

在二次电池31的容量维持率Z低的情况下，内部电阻大，在容量维持率Z高的情况下，内部电阻小。

因此，在容量维持率Z低的情况(劣化大的情况)下，与冬季同样地，二次电池31的输出低。在输出低的情况下，若剩余容量Cr不多到某种程度，则蓄电池20无法流动起动电流。若SOC的估计误差大，有时会给发动机的起动性造成影响，因此SOC的估计精度的要求水平高。

在容量维持率Z高的情况(未劣化的情况)下，与夏季同样地，二次电池31的输出高，因此剩余容量Cr即便比劣化时要少，蓄电池20也能够流动起动电流。即便SOC的估计误差大到某种程度，其给发动机的起动性造成的影响也少，因此能够将SOC的估计精度的要求水平设定得比容量维持率Z高的情况低。

BM50根据从搭载于车辆起的经过年数、环境温度的历史记录的信息来估计蓄电池20的容量维持率Z。BM50根据估计出的容量维持率Z来变更累积估计误差ε的阈值H。即，在容量维持率Z低的情况下，选择阈值H1，在容量维持率Z为中的情况下，选择阈值H2，在容量维持率Z高的情况下，选择阈值H3。

容量维持率Z越低(劣化越大)，充电控制以及复位处理的执行频度变得越多，因此SOC的估计精度变高。因而，能够抑制由于估计精度的误差而使得蓄电池20的剩余容量C低于起动所需的容量，因此能够确保发动机的起动性。

另一方面，在容量维持率Z高的情况(未劣化的情况)下，充电控制以及复位处理的执行频度变少。由于能够减少交流发电机17的驱动次数，因此能够提高车辆的燃料效率。

<实施方式3>

在实施方式1中，根据蓄电池的状态而变更了复位条件。在实施方式3中，根据蓄电池20的状态来变更充电条件。

图7表示CCCV充电时的充电电流的垂下特性。CCCV充电是组合了恒流充电(CC充电)和恒压充电(CV充电)的充电方式，在充电开始后直至电池组30的总电压到达给定电压为止的期间T1以恒定的电流进行充电(恒流充电)。

若电池组30的总电压30到达给定电压，则此后控制充电电流以使得电池组30的总电压不超过设定电压(恒压充电)。由此，如图7所示，充电电流不断垂下。在实施方式3中，将切换为恒压充电起的充电时间T2设为充电结束条件，若充电时间T2达到给定时间，则结束充电。

若搭载于车辆的交流发电机17经由车辆ECU100从BM50接收到充电的指令，则进行上述的CCCV充电，将二次电池31充电。

BM50在进行用于复位处理的充电的情况下(图6的S30)，根据蓄电池20的状态来变更充电时间T2。具体而言，在环境温度低等SOC的估计精度的要求水平高的情况下，将充电时间T2设为“T2a”。在环境温度高等SOC的估计精度的要求水平低的情况下，将充电时间T2设为比“T2a”短的“T2b”。

T2b＜T2a······(5)

“T2a”被设定为二次电池31充电至充满电的时间。“T2b”被设定为二次电池31充电到充满电附近、例如充满电的98％为止的时间。

鉴于以上内容，在环境温度低等SOC的估计精度的要求水平高的情况下，通过复位处理将二次电池31充电至充满电，充电结束时的二次电池31的SOC被估计为100％。另一方面，在环境温度高等SOC的估计精度的要求水平低的情况下，通过复位处理将二次电池31充电至充满电附近，充电结束时的二次电池31的SOC被估计为98％。

关于OCV，在SOC为97％以上的区域中，SOC值越高，变化越大。因而，在SOC的估计精度的要求水平高的情况下，通过延长充电时间T2而充电至充满电，从而SOC的估计精度变高。

在SOC的估计精度的要求水平低的情况下，通过缩短充电时间T2，从而充电变浅。因此，虽然SOC的估计精度略微变低，但充电时间变短，因此交流发电机的驱动时间变短，能够提高车辆的燃料效率。

<实施方式4>

在实施方式4中，在复位条件的成立变近的情况下，执行将二次电池31的通常使用范围E移动到高SOC侧的处理。高SOC侧是指，SOC更高的区域(在图9中为右侧的区域)。

以下，参照图8来说明移动处理的流程。移动处理的流程由S10～S15这三个步骤构成。

BM50在与开始基于电流累计法的SOC估计的同时启动移动处理的流程。移动处理的流程与图6所示的复位处理的流程并行地进行。

BM50在移动处理的流程启动时，首先，计算基于电流累计法的SOC的累积估计误差ε(S10)。该处理是与图6的S10相同的处理。

BM50在计算SOC的累积估计误差ε之后，判定累积估计误差ε与复位条件的阈值H之差是否小于给定值(S13)。累积估计误差ε是“条件值”的一例。

在累积估计误差ε与阈值H之差小于给定值的情况下(S13：否)，返回S10，BM50继续计算SOC的累积估计误差ε。

在基于电流累计法的SOC的估计处理开始后，SOC的累积估计误差ε逐渐增加，不久与阈值H之差便小于给定值。

若SOC的累积估计误差ε与阈值H之差小于给定值(S13：是)，则BM50执行将二次电池31的通常使用范围E移动到高SOC侧的移动(S15)。

具体而言，将SOC的通常使用范围E的下限值变更为70％，将上限值变更为90％，BM50在SOC低于70％时向车辆ECU100发送充电指令。由此，二次电池31充电至SOC的上限值的90％。此外，在二次电池31的SOC超过了上限值的90％的情况下，BM50经由车辆ECU100来抑制交流发电机17的发电，从二次电池31向车辆负载供给电力，由此降低SOC。通过反复执行这样的处理，从而二次电池31被控制为在平直区域内SOC的中央值为约80％。图9的E1表示移动前的通常使用范围，E2表示移动后的通常使用范围E2。

BM(本发明的“执行部”的一例)50在SOC的累积估计误差ε与阈值H之差小于给定值的情况下，将二次电池31的通常使用范围E移动到高SOC侧。因而，充电开始前的SOC值变高，因此能够缩短为了复位处理(图6的S30)而将蓄电池20充电至充满电的时间(充电时间)。

<其他实施方式>

本发明并非限定于通过上述记述以及附图而说明的实施方式，例如，如下那样的实施方式也包含于本发明的技术范围。

(1)在实施方式1中，示出将蓄电池20搭载于车辆的例子，但也可以将蓄电池20搭载于混合动力建筑机械、混合动力电车。此外，也能够实现蓄电池20向除此以外的用途的应用。蓄电池20优选应用于在平直区域内使用二次电池31、且向充满电或其附近的充电频度低的用途。

(2)在实施方式1中，作为蓄电元件例示了锂离子二次电池31。蓄电元件并不限定于锂离子二次电池，也可以是其他的二次电池、蓄电器。作为蓄电元件的特性，优选的是，在SOC-OCV特性中具有平直区域或低变化区域，在充满电附近OCV的变化大。低变化区域是与充满电附近相比而相对于SOC的变化量的OCV的变化量相对小的区域。

(3)在实施方式1中，将与“SOC的累积估计误差ε”有关的条件设为复位条件。除此以外，也可以将与“蓄电池20的通电时间”有关的条件、与“从上次复位处理起的经过时间”有关的条件设为复位条件。

(4)在实施方式1中，在垂下的充电电流成为低于给定的电流阈值的状态时判断为充满电。充满电的判断方法除了基于垂下的充电电流的值的方法之外，还能够根据从恒流充电切换为恒压充电起的充电时间、电池组30的总电压来判断。

(5)在实施方式1中，示出通过充满电检测法对基于电流累计法的SOC的估计值的误差进行修正(复位)的例子。修正的方法并不限定于充满电检测法，也可以通过将蓄电池20充电至充满电或其附近，然后用OCV法对SOC进行估计，由此对基于电流累计法的SOC的估计值的误差进行修正。

OCV法是基于二次电池31的OCV来估计SOC的方法，是通过参照表示SOC与OCV的相关性的相关数据(图5)而利用OCV的测量值来估计SOC的方法。

(6)在实施方式4中，示出根据蓄电池20的状态来变更恒压充电时的充电时间T2的例子。除此以外，还可以变更充电结束电压等其他充电条件。此外，变更充电条件的处理也可以不是以变更修正条件的处理的执行、变更充电时间T2的处理的执行为前提，而是独立地进行。即，也可以不执行变更修正条件的处理而仅进行变更充电条件的处理。

(7)在如无停电电源装置(UPS)那样蓄电装置被浮动充电的用途中，也有时在平直区域或低变化区域设定SOC100％。即便在该情况下，也在对于蓄电装置进行重新充电时(超过SOC100％进行充电时)，应用本发明的观点，从而能够提高SOC估计精度。本发明的观点也能够应用于工业用途的蓄电装置。

(8)在实施方式1中，基于电流传感器41的“测量误差”而计算了SOC的累积估计误差ε。电流传感器41的测量误差有时根据环境温度、使用年数而不同。因此，也可以基于环境温度、使用年数的至少任一者来变更电流传感器41的测量误差。具体而言，也可以预先通过实验等获得环境温度、使用年数与电流传感器的测量误差的关系，基于其数据来变更电流传感器41的测量误差。

符号说明

1 汽车(“车辆”的一例)；

15 起动发动机；

17 交流发电机；

20 蓄电池；

30 电池组；

31 二次电池(“蓄电元件”的一例)；

41 电流传感器(“电流测量部”的一例)；

45 电压检测部；

50 BM(“估计部”、“变更部”、“执行部”的一例)。

Claims

1.一种估计装置，对蓄电元件的SOC进行估计，其中，具备：

电流测量部；

估计部；和

变更部，

所述估计部执行：

估计处理，通过由所述电流测量部测量的电流的累计来估计所述蓄电元件的SOC；和

修正处理，在达到给定的修正条件的情况下，将所述蓄电元件充电至充满电或其附近，对所述SOC的估计值的误差进行修正，

所述变更部根据所述蓄电元件的状态来变更所述修正条件。

2.根据权利要求1所述的估计装置，其中，

所述变更部根据所述蓄电元件的状态来变更在所述修正处理中对所述蓄电元件进行充电的充电条件。

3.根据权利要求1或2所述的估计装置，其中，

所述蓄电元件的状态的差异是所要求的SOC的估计精度的差异。

4.根据权利要求3所述的估计装置，其中，

所述SOC的估计精度的要求水平根据所述蓄电元件的环境温度或容量维持率而不同。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的估计装置，其中，

具备：执行部，在作为所述修正条件规定的条件值与阈值之差变得低于给定值的情况下，执行将蓄电元件的使用范围移动到高SOC侧的处理。

6.一种估计装置，对蓄电元件的SOC进行估计，其中，具备：

电流测量部；

估计部；和

变更部，

所述估计部执行：

所述变更部根据所述蓄电元件的状态来变更在所述修正处理中对所述蓄电元件进行充电的充电时间。

7.一种车辆用的蓄电装置，搭载于车辆，包含：

蓄电元件；和

权利要求1～6中任一项所述的估计装置。

8.一种蓄电装置，具备：

蓄电元件；

电流测量部；

估计部；和

变更部，

所述估计部执行：

所述变更部根据所述蓄电元件的状态来变更所述修正条件。

9.一种估计方法，对蓄电元件的SOC进行估计，其中，包括：

通过电流的累计来估计蓄电元件的SOC；

在达到给定的修正条件的情况下，将所述蓄电元件充电至充满电或其附近；

对所述SOC的估计值的误差进行修正；和

根据所述蓄电元件的状态来变更所述修正条件。