CN112824920A - 推测系统以及推测方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供推测系统以及推测方法。推测系统具备二次电池、构成为检测所述二次电池的电压和电流的监视装置、使用所述监视装置的检测结果来推测所述二次电池的满充电容量的处理器。所述处理器使用上次推测出的所述二次电池的满充电容量和所述二次电池的充电、放电或者充电及放电中的电流积分值，计算所述二次电池的第1充电率，在计算出所述第1充电率之后，在经过预定时间而未进行充电以及放电的情况下，使用所述二次电池的开路电压而计算所述二次电池的第2充电率，在所述第1充电率和所述第2充电率之间的差分大于阈值的情况下，根据所述差分对所述满充电容量进行校正。

Description

推测系统以及推测方法
技术领域
本公开涉及推测蓄电装置的满充电容量的推测系统及其推测方法，该蓄电装置构成为能够使用从外部电源供给的电力进行充电(以下还称为“外部充电”)。
背景技术
作为电气设备的动力源使用二次电池的情形越来越多。众所周知，二次电池随着其使用以及时间经过而劣化，满充电容量会有所减少。满充电容量例如被用于计算对用户显示的电气设备的可驱动时间等，所以期望高精度地计算。
例如，日本特开2015-121444中公开了考虑极化的影响来推测二次电池的满充电容量的蓄电系统。该蓄电系统将在外部充电中根据由极化引起的电压变化量收敛(饱和)的时间上不同的2个点之间的CCV(Closed Circuit Voltage，闭路电压)求出的SOC(State OfCharge，充电状态)的变化量，视为根据OCV(Open Circuit Voltage，开路电压)求出的SOC的变化量，而推测满充电容量。具体而言，在外部充电中的由极化引起的电压变化量收敛的状态下，临时停止外部充电而取得第1电压，在外部充电再次开始后，再次临时停止外部充电而取得第2电压。然后，该蓄电系统使用从取得第1电压至取得第2电压的期间的SOC变化量以及电流积分值，计算满充电容量。
发明内容
在日本特开2015-121444公开的蓄电系统中，为了取得第1电压以及第2电压，在进行外部充电的充电控制中，至少2次停止充电。
在该情况下，例如，充电所需的时间将增加用于停止外部充电以及再次开始外部充电的处理所需的时间。另外，能够想到的是在假设将日本特开2015-121444公开的蓄电系统应用于对外部供给二次电池的电力的放电控制的情况下，同样地，放电所需的时间将增加。
本公开不增加充电或者放电所需的时间而高精度地推测二次电池的满充电容量。
本公开的第1方案涉及推测系统。所述推测系统包括：二次电池，构成为能够使用从外部电源供给的电力进行充电；监视装置，构成为检测所述二次电池的电压及电流；以及处理器，被编程为使用所述监视装置的检测结果推测所述二次电池的满充电容量。所述处理器被编程为：使用上次推测出的所述二次电池的满充电容量和所述二次电池的充电、放电或者充电及放电中的电流积分值，计算所述二次电池的第1充电率，在从计算所述第1充电率起经过预定时间而未进行充电及放电的情况下，使用所述二次电池的开路电压来计算所述二次电池的第2充电率，在所述第1充电率和所述第2充电率之间的差分的大小大于阈值的情况下，根据所述差分对所述满充电容量进行校正。
根据上述结构，在从计算第1充电率起(如果不进行充电以及放电则)经过预定时间后计算第2充电率。预定时间例如被设定为能够消除由充电或者放电引起的极化的时间。作为如上述状况，例如，考虑如在外部充电、放电或者行驶之后放置二次电池，并在经过预定时间之后使用二次电池的情况。在该情况下，处理器在开始使用二次电池之前，从监视装置取得二次电池的开路电压，计算第2充电率。即，第1充电率是可能受到由电流积分引起的误差以及与充电或放电相伴的极化等的影响的值。第2充电率是减小了极化的影响的值，是被认为接近真实值的值。因此，在第1充电率和第2充电率大幅背离(两者之间的差分的大小超过阈值)的情况下，认为第1充电率所使用的满充电容量背离了真实值。因此，在这样的情况下，根据第1充电率和第2充电率之间的差分而校正满充电容量。
由此，即使在满充电容量背离真实值的情况下，也能够通过校正使满充电容量接近真实值。根据上述校正，例如，无需在充电以及放电的途中停止处理。即，不增加充电或者放电所需的时间而能够高精度地推测二次电池的满充电容量。
在上述方案中，所述处理器也可以被编程为：当在所述二次电池充电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率大于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量增加。
当在充电时计算出的第1充电率大于第2充电率(超过阈值)的情况下，即在“第1充电率-第2充电率>阈值”成立的情况下，推测为满充电容量相对真实值变小。因此，在上述情况下，校正满充电容量以使满充电容量增加。由此，能够使满充电容量接近真实值，所以能够高精度地推测二次电池的满充电容量。
在上述方案中，所述处理器也可以被编程为：当在所述二次电池充电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率小于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量减少。
当在充电时计算出的第1充电率小于第2充电率(超过阈值)的情况下，即在“第2充电率-第1充电率>阈值”成立的情况下，推测为满充电容量相对真实值变大。因此，在上述情况下，校正满充电容量以使满充电容量减少。由此，能够使满充电容量接近真实值，所以能够高精度地推测二次电池的满充电容量。
在上述方案中，所述处理器也可以被编程为：当在所述二次电池放电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率大于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量减少。
当在放电时计算出的第1充电率大于第2充电率(超过阈值)的情况下，即在“第1充电率-第2充电率>阈值”成立的情况下，推测为满充电容量相对真实值变大。因此，在上述情况下，校正满充电容量以使满充电容量减少。由此，能够使满充电容量接近真实值，所以能够高精度地推测二次电池的满充电容量。
在上述方案中，所述处理器也可以被编程为：当在所述二次电池放电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率小于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量增加。
当在放电时计算出的第1充电率小于第2充电率(超过阈值)的情况下，即在“第2充电率-第1充电率>阈值”成立的情况下，推测为满充电容量相对真实值变小。因此，在上述情况下，校正满充电容量以使所述满充电容量增加。由此，能够使满充电容量接近真实值，所以能够高精度地推测二次电池的满充电容量。
在上述方案中，所述处理器也可以被编程为：对控制开始时的所述二次电池的充电量，加上所述电流积分值除以上次推测出的所述二次电池的满充电容量而得到的值，计算所述第1充电率。
在上述方案中，所述处理器也可以被编程为：使用所述二次电池的控制开始前的电压和所述二次电池的OCV-SOC曲线，计算所述第2充电率。
本公开的第2方案涉及二次电池的满充电容量的推测方法，该二次电池构成为能够使用从外部电源供给的电力进行充电。所述方法包括：使使用上次推测出的所述二次电池的满充电容量和所述二次电池的充电和/或放电中的电流积分值，计算所述二次电池的第1充电率；在从计算所述第1充电率起经过预定时间而未进行充电及放电的情况下，使用所述二次电池的开路电压来计算所述二次电池的第2充电率；以及在所述第1充电率和所述第2充电率之间的差分的大小大于阈值的情况下，根据所述差分对所述满充电容量进行校正。
在上述方案中，也可以在所述满充电容量的校正中，当在所述二次电池充电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率大于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量增加。
在上述方案中，也可以在所述满充电容量的校正中，当在所述二次电池充电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率小于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量减少。
根据本公开，不增加充电或者放电所需的时间而能够高精度地推测二次电池的满充电容量。
附图说明
以下，参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的要素，其中：
图1是搭载有实施方式的推测系统的车辆的整体结构图。
图2是示出由于极化的影响而在SOC中产生背离的一个例子的图。
图3是用于说明校正处理的图。
图4是示出在控制(行驶控制、充电控制或者放电控制)结束时由ECU执行的处理的过程的流程图。
图5是示出在控制(行驶控制、充电控制或者放电控制)开始时由ECU执行的处理的过程的流程图。
图6是示出校正处理的过程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本公开的实施方式。此外，在图中对同一或者相当的部分附加同一符号而不重复其说明。
整体结构
图1是搭载有本实施方式的推测系统2的车辆1的整体结构图。车辆1是构成为能够进行“外部充电”的插电式混合动力汽车，“外部充电”是指使用从车辆1外部电源供给的电力对搭载于车辆1的蓄电池10进行充电。此外，关于车辆1，是能够对车载的蓄电池10进行外部充电的车辆即可，不限定于插电式混合动力汽车。例如，车辆1也可以是电动汽车或者燃料电池汽车。此外，在本实施方式中，说明外部充电是使用从车辆1外部的直流电源供给的电力对车载的蓄电池10进行充电的直流(DC：Direct Current)充电的例子。但是，外部充电不限于DC充电，也可以是使用从车辆1外部的交流电源供给的电力对车载的蓄电池10进行充电的交流(AC：Alternating current)充电。
进而，本实施方式的车辆1是构成为能够进行“外部放电”的车辆，“外部放电”是指对车辆1外部供给蓄电池10的电力。
参照图1，车辆1具备：蓄电池10、监视单元15、系统主继电器(SMR：System MainRelay)20、电力控制装置(PCU：Power Control Unit)30、电动发电机41和电动发电机42、引擎50、动力分配装置51、驱动轮55、启动开关90、显示装置95以及电子控制装置(ECU：Electronic Control Unit)100。在本实施方式中，蓄电池10、监视单元15以及ECU100作为推测系统2发挥功能。另外，在车辆1中，作为用于进行外部充电以及外部放电的结构，具备插座(inlet)60、充电继电器70以及通信装置80。
蓄电池10作为车辆1的驱动电源(即动力源)搭载于车辆1。蓄电池10构成为包括层叠的多个电池。电池例如是镍氢电池、锂离子电池等二次电池。另外，电池既可以是正极与负极之间具有液体电解质的电池，也可以是具有固体电解质的电池(全固体电池)。
监视单元15检测蓄电池10的状态。监视单元15作为监视装置发挥功能。具体而言，监视单元15包括：电压传感器16、电流传感器17以及温度传感器18。电压传感器16检测蓄电池10的电压VB。电流传感器17检测对蓄电池10输入输出的电流IB。温度传感器18检测蓄电池10的温度TB。各传感器将表示其检测结果的信号输出给ECU100。此外，在蓄电池10充电时，电流传感器17的输出示出正值，在蓄电池10放电时，电流传感器17的输出示出负值。
SMR20与将PCU30和蓄电池10连接连结起来的电力线电连接。在SMR20是闭合状态时，从蓄电池10对PCU30供给电力。在SMR20是开路状态时，不从蓄电池10对PCU30供给电力。SMR20依照来自ECU100的控制信号，在闭合状态和开路状态之间切换。
PCU30根据来自ECU100的控制信号，将积蓄于蓄电池10的直流电力变换为交流电力，供给到电动发电机41、42。另外，PCU30将电动发电机41、42发出的交流电力变换为直流电力，供给到蓄电池10。PCU30构成为能够分别独立控制电动发电机41、42的状态，例如，能够在将电动发电机41设为再生状态的同时，将电动发电机42设为动力运行状态。PCU30例如构成为包括：2个逆变器，与电动发电机41、42对应设置；以及转换器，使对各逆变器供给的直流电压升压为蓄电池10的输出电压以上。
电动发电机41、42各自是交流旋转电机，例如，是永久磁铁埋设于转子(未图示)中的三相交流旋转电机。电动发电机41经由动力分配装置51与引擎50的曲轴连结。电动发电机41在使引擎50起动时，使用蓄电池10的电力，使引擎50的曲轴旋转。另外，电动发电机41还能够使用引擎50的动力进行发电。将由电动发电机41发出的交流电力，通过PCU30变换为直流电力而充电到蓄电池10。另外，有时还将由电动发电机41发出的交流电力供给到电动发电机42。
电动发电机42使用来自蓄电池10的电力以及由电动发电机41发出的电力中的至少一方，使驱动轮55旋转。另外，在制动时、加速度降低时，电动发电机42还能够通过再生制动进行发电。将由电动发电机42发出的交流电力，通过PCU30变换为直流电力而充电到蓄电池10。
引擎50例如是汽油引擎、柴油引擎等内燃机。引擎50通过来自ECU100的控制信号控制。
动力分配装置51例如是具有太阳轮、行星架以及齿圈这3个旋转要素的行星齿轮机构，将引擎50发生的动力分配为对驱动轮55传递的动力和对电动发电机41传递的动力。
插座60构成为能够与设置于EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment，电动汽车供电设备)200的充电电缆210的前端的连接器220连接。在通常时，插座60由充电盖(未图示)覆盖。在充电盖被打开时，用户能够将连接器220连接到插座60。
EVSE200例如是设置于车辆1的用户家中等的充放电设备。在进行外部充电的情况下，EVSE200将例如来自商用电源(未图示)的电力变换为直流电力而供给到车辆1(插座60)。在进行外部放电的情况下，EVSE200将例如从车辆1供给的直流电力变换为交流电力，并对与设置在家中等的各设备电连接的电力线(未图示)供给电力。此外，EVSE200不限于设置于用户家中等的充放电设备，也可以是设置于公共的场所的充放电设备。
充电继电器70与将插座60和蓄电池10连结起来的电力线电连接。充电继电器70根据来自ECU100的控制信号，对插座60与蓄电池10之间的电力的供给和切断进行切换。
通信装置80构成为能够经由通信信号线CL与EVSE200进行通信。车辆1(通信装置80)与EVSE200之间的通信例如通过依照CAN(Controller Area Network，控制器局域网)的通信协议的通信(以下还称为“CAN通信”)进行。此外，车辆1与EVSE200之间的通信不限定于CAN通信，例如，也可以用电力线通信(PLC：Power Line Communication)进行。
启动开关90是用于受理车辆1的系统的起动操作以及停止操作的开关。起动操作例如是在车辆1的系统停止中在踩下刹车踏板(未图示)的状态下按压启动开关90的操作。停止操作例如是在车辆1的系统起动中在档位为停车档位的状态下按压启动开关90的操作。启动开关90在例如检测到被按压时，将表示被操作的信号输出到ECU100。
显示装置95依照来自ECU100的控制信号，显示与车辆1有关的各种信息。作为显示装置95所显示的信息，例如，是车辆1的可续航距离(EV续航距离)、蓄电池10的SOC以及外部温度等。SOC是表示当前的蓄电量相对蓄电池10的满充电容量的百分率的信息。显示装置95例如既可以是导航装置或者多信息显示器等，也可以设置成独立的装置。
ECU100包括CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)110、存储器120以及输入输出端口(未图示)。ECU100也可以按照功能而分割成多个ECU。存储器120包括ROM(Read Only Memory，只读存储器)以及RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，存储由ECU100执行的程序以及各种控制中使用的映射等。CPU110将储存于ROM的程序在RAM中展开并执行。CPU110根据来自各传感器的信号以及存储于存储器120的映射，输出控制信号，并且控制各设备以使车辆1成为期望的状态。
作为由本实施方式的ECU100执行的主要控制，可以举出车辆1的行驶控制、充电控制以及放电控制。
行驶控制
ECU100在检测到进行了起动操作时，开始行驶控制。例如，在用户对启动开关90进行了起动操作的情况下，ECU100使车辆1的各设备起动，将SMR20设为闭合状态。由此，车辆1成为可行驶的状态。而且，在行驶控制中，ECU100根据油门踏板开度等计算转矩请求值，并控制PCU30以使电动发电机42输出与该转矩请求值对应的转矩。
在行驶控制中，ECU100控制PCU30，以使蓄电池10的SOC在下限SOC至上限SOC之间推移。下限SOC是控制中的SOC的下限值，被设定为例如用于防止蓄电池10中产生劣化的阈值。上限SOC是控制中的SOC的上限值，被设定为例如用于防止蓄电池10中产生劣化的阈值。
ECU100在行驶控制中以预定的周期从监视单元15取得检测值并计算SOC。具体而言，ECU100依照以下的式(1)，计算蓄电池10的SOC。
SOC＝SOC(0)+(ΣIB/FCC)…(1)
在上述式(1)中，SOC(0)是行驶控制开始时的蓄电池10的SOC，具体而言，是存储于存储器120的SOC。ΣIB是从行驶控制的开始起积分的电流IB的积分值。FCC是蓄电池10的满充电容量。满充电容量FCC被存储到存储器120。与满充电容量FCC有关的详情后述。
ECU100在行驶控制的结束条件成立时，执行结束序列。例如，行驶控制的结束条件是指进行了停止操作。在结束序列中，ECU100依照上述式(1)计算行驶控制结束时的SOC。然后，ECU100将计算出的SOC存储到ECU100的存储器120。存储于ECU100的存储器120的SOC被用作接着本次行驶控制进行的控制(行驶控制、充电控制或者放电控制)开始时的SOC。然后，ECU100使车辆1的系统停止，将SMR20设为开路状态而终止结束序列。此外，依照式(1)计算的行驶控制结束时的SOC相当于本公开的“第1充电率”的一个例子。另外，以下，有时将依照式(1)计算的行驶控制结束时的SOC称为“第1SOC”。
充电控制
例如，在对插座60连接有连接器220的状态下，在进行了充电开始操作时，ECU100开始充电控制。充电开始操作例如是设置于EVSE200或者车辆1的开始开关的操作。另外，在车辆1具备定时充电功能的情况下，ECU100以设定时刻的到来为触发而开始充电控制，其中，“定时充电”是指在预先设定的设定时刻到来时开始充电。在进行了充电开始操作的情况下，ECU100使用于进行外部充电的系统起动，将充电继电器70设为闭合状态。由此，成为能够将从EVSE200供给的电力供给到蓄电池10的状态。
ECU100经由通信装置80向EVSE200输出充电电力指令值，从而进行充电控制。ECU100以规定的周期向EVSE200输出充电电力指令值。EVSE200将与充电电力指令值对应的电力供给到车辆1。ECU100在执行充电控制时，也依照上述式(1)计算SOC。充电控制中的式(1)的SOC(0)是开始电流积分的时间点的蓄电池10的SOC。例如，SOC(0)是充电控制(DC充电)开始时的蓄电池10的SOC，亦是存储于存储器120的SOC。
ECU100在充电控制的结束条件成立时，执行结束序列而结束充电控制。充电控制的结束条件是指，例如，计算出的SOC达到充电时的目标SOC或者经过了预先设定的充电时间等。充电时的目标SOC例如是SOC100％。此外，关于充电时的目标SOC，能够通过针对车辆1或者EVSE200的设定操作而设定任意的SOC。
在结束序列中，ECU100将依照上述式(1)计算的充电控制结束时的SOC，作为蓄电池10的SOC而存储到存储器120。例如，在充电控制的结束条件是达到充电时的目标SOC的情况下，如果充电正常完成，则将充电时的目标SOC作为蓄电池10的SOC而存储到存储器120。存储于ECU100的存储器120的SOC被用作接着本次充电控制进行的控制(行驶控制、充电控制或者放电控制)开始时的SOC。而且，ECU100使用于进行外部充电的系统停止，将充电继电器70设为开路状态，终止结束序列。此外，依照式(1)计算的充电控制结束时的SOC与本公开的“第1充电率”的一个例子相当。另外，以下，有时将依照式(1)计算的充电控制的结束时的SOC称为“第1SOC”。
放电控制
例如，在对插座60连接有连接器220的状态下，在进行了放电开始操作时，ECU100开始放电控制。放电开始操作例如是设置于EVSE200或者车辆1的开始开关的操作。另外，在车辆1具备在预先设定的设定时刻到来时开始放电的定时放电功能的情况下，ECU100以设定时刻的到来为触发而开始放电控制。在进行了放电开始操作的情况下，ECU100使用于进行外部放电的系统起动，将充电继电器70设为闭合状态。由此，成为能够经由EVSE200将蓄电池10的电力供给到车辆1外部的状态。
ECU100例如以预先设定的电力进行放电。ECU100经由通信装置80对EVSE200通知预先设定的电力。ECU100通过对EVSE200供给蓄电池10的电力，而对蓄电池10的电力进行放电。
另外，在VGI(Vehicle Grid Integration，汽车电网一体化)系统中，还有作为用于实现VPP(虚拟发电站)的能源而使用车辆1的情况。在该情况下，能够将在对插座60连接有连接器220的状态下经由EVSE200收到供电请求作为放电开始操作。在进行放电开始操作时，ECU100使用于进行外部放电的系统起动，将充电继电器70设为闭合状态。由此，成为能够对EVSE200供给蓄电池10的电力的状态。ECU100根据供电请求对EVSE200供给蓄电池10的电力，从而对蓄电池10的电力进行放电。
不论在上述哪一种情况下，ECU100在执行放电控制时，都依照上述式(1)计算SOC。放电控制中的式(1)的SOC(0)是开始电流积分的时间点的蓄电池10的SOC。例如，SOC(0)是放电控制的开始时的蓄电池10的SOC，亦是存储于存储器120的SOC。
ECU100在放电控制的结束条件成立时，执行结束序列而结束放电控制。放电控制的结束条件是指，蓄电池10的SOC达到放电时的目标SOC、或者已进行了预先设定的电力量的供给等。此外，放电时的目标SOC例如被设定为SOC20％等。关于放电时的目标SOC，能够通过对车辆1或者EVSE200的设定操作而设定任意的SOC。
在结束序列中，ECU100将依照上述式(1)计算的放电控制结束时的SOC，作为蓄电池10的SOC存储到存储器120。例如，在放电控制的结束条件是达到放电时的目标SOC的情况下，如果放电正常完成，则将放电时的目标SOC作为蓄电池10的SOC存储到存储器120。存储于ECU100的存储器120的SOC被用作接着本次放电控制进行的控制(行驶控制、充电控制或者放电控制)开始时的SOC。而且，ECU100使用于进行外部放电的系统停止，使充电继电器70成为开路状态，终止结束序列。此外，依照式(1)计算的放电控制结束时的SOC相当于本公开的“第1充电率”的一个例子。另外，以下，有时将依照式(1)计算的放电控制的结束时的SOC称为“第1SOC”。
校正处理
在此，在行驶控制、充电控制以及放电控制结束时计算的SOC由于例如计算误差以及伴随充放电而产生的极化的影响等，有可能与真实值之间产生背离(偏移)。图2是示出由于极化的影响而在SOC中产生背离的一个例子的图。在图2以及以后的说明中，以充电控制以及放电控制为例子进行说明。关于行驶控制，例如，在行驶控制中，在蓄电池10的电力被放电的情况下(行驶控制结束时的SOC比行驶控制开始时的SOC低的情况下)，能够应用和与放电控制有关的以下的说明同样的考虑方法。另外，在行驶控制中，在蓄电池10的电力被充电的情况下(行驶控制结束时的SOC比行驶控制开始时的SOC大的情况下)，能够应用和与充电控制有关的以下的说明同样的考虑方法。
在图2中，横轴表示时间，纵轴表示蓄电池10的SOC。参照图2，在从时间t0至时间t1的期间进行放电控制。ECU100在时间t0开始放电控制后，从监视单元15取得电流IB而开始电流积分。然后，ECU100依照上述式(1)计算蓄电池10的SOC。
设为在时间t1，蓄电池10的SOC达到作为放电时的目标SOC的SOC1。在蓄电池10的SOC达到放电时的目标SOC时，ECU100执行结束序列而结束放电控制。在结束序列中，ECU100将最后计算的SOC即SOC1作为蓄电池10的SOC，存储到存储器120。然后，ECU100使用于进行外部放电的系统停止，终止结束序列。
在此，在时间t1计算出的SOC1可能受到由放电引起的极化的影响。一般，蓄电池中会产生与充放电相伴的极化。蓄电池10中产生的极化使依照上述式(1)计算出的SOC产生误差。极化在蓄电池10的充放电结束后将残存下来而不消除，直到经过一定程度的时间(几十分钟左右)为止。换言之，极化随着时间经过而消除。
在从时间t1至时间t2的第1预定时间的期间，不进行充放电而放置蓄电池10。第1预定时间是能够消除由放电引起的极化的影响的时间。通过从时间t1经过第1预定时间，在时间t2极化消除，蓄电池10的SOC成为作为真实值的SOC2(>SOC1)。
如上所述，ECU100在放电控制结束时，作为蓄电池10的SOC，将SOC1存储到存储器120。然而，在SOC1和作为极化消除后的真实的蓄电池10的SOC的SOC2之间产生背离。
进而，设为在时间t2，开始充电控制(DC充电)。在从时间t2至时间t3的期间进行充电控制。在充电控制中，ECU100从存储器120读出蓄电池10的SOC。即，ECU100读出SOC1，作为蓄电池10的SOC。另外，ECU100从监视单元15取得电流IB而开始电流积分。然后，ECU100依照上述式(1)计算蓄电池10的SOC。
设为在时间t3，蓄电池10的SOC达到作为充电时的目标SOC的SOC4。在蓄电池10的SOC达到充电时的目标SOC时，ECU100执行结束序列而结束充电控制。在结束序列中，ECU100将最后计算的SOC即SOC4作为蓄电池10的SOC而存储到存储器120。然后，ECU100使用于进行外部充电的系统停止而终止结束序列。
在此，在时间t3计算出的SOC4可能受到由充电引起的极化的影响。如上所述，极化随着时间经过而消除，所以在从时间t3至时间t4的第2预定时间的期间，不进行充放电而放置蓄电池10，从而极化消除。第2预定时间是能够消除由充电引起的极化的影响的时间。通过从时间t3经过第2预定时间，在时间t4极化消除，蓄电池10的SOC成为作为真实值的SOC3(<SOC4)。
如上所述，在充电控制结束时，ECU100将SOC4存储到存储器120作为蓄电池10的SOC。然而，在SOC4和作为极化消除后的真实的蓄电池10的SOC的SOC3之间产生背离。
在此，考虑例如依照以下的式(2)计算蓄电池10的满充电容量FCC。例如，如果是充电控制，则ΔSOC是充电控制开始时的SOC和充电控制结束时的SOC之间的差分(即SOC变化量)，ΣIB是充电控制中的电流IB的积分值。
FCC＝ΣIB/ΔSOC…(2)
例如，在以图2中的充电控制为例子时，ΔSOC为SOC1和SOC4之间的差分。另一方面，在考虑极化消除后的SOC的真实值时，ΔSOC是SOC2和SOC3的差分。即，在计算的ΔSOC和ΔSOC的真实值之间产生背离，所以在通过式(2)计算的满充电容量与满充电容量的真实值之间也产生背离。
对用户来说，满充电容量是重要的指标。满充电容量例如被用于EV续航距离的计算以及SOC的计算等。例如，用户考虑根据显示于显示装置95的EV续航距离来决定进行蓄电池10的充电的定时之类的。在使用背离真实值的满充电容量计算的EV续航距离等显示于显示装置95时，存在用户遭受不利影响的可能性，例如用户致使车辆1电力用尽等。
作为上述的对策，例如，还考虑如日本特开2015-121444公开的蓄电系统那样，在由外部充电中的极化引起的电压变化量收敛的状态下，使外部充电停止多次而取得电压，根据该电压计算SOC，但不希望外部充电(或者放电)所需的时间增加。另外，在行驶控制中，难以在执行控制的过程中使处理停止。
因此，本实施方式的推测系统2并非依照上述式(2)计算满充电容量，而是通过校正处理来校正满充电容量。更具体而言，本实施方式的推测系统2在判定为推测出的满充电容量受到极化等的影响的情况下，执行校正处理而校正满充电容量。此外，作为满充电容量的初始值，能够使用工厂出厂时的蓄电池10的满充电容量、或者基于蓄电池10的规格的满充电容量等。在车辆1的工厂出厂时，在ECU100的存储器120中存储有满充电容量的初始值。以下，具体说明校正处理。
图3是用于说明校正处理的图。在图3中，横轴表示时间，纵轴表示蓄电池10的SOC。在图3中，例示出充电控制。此外，在图3中，设为在时间t10开始充电控制(DC充电)，但为了易于理解，设为充电控制开始时的蓄电池10的SOC(存储于存储器120的SOC)和SOC的真实值是同一值。在图3中，用虚线L1表示SOC的真实值，用实线L2表示在充电控制(DC充电)中依照上述式(1)计算出的SOC。另外，在图3中，用实线L3表示使用后述OCV-SOC曲线计算的SOC。
ECU100在时间t10开始充电控制后，开始电流积分。在时间t11，蓄电池10的SOC达到充电时的目标SOC(SOCa)时，ECU100执行结束序列而结束充电控制。在结束序列中，ECU100将依照上述式(1)计算出的充电控制结束时的SOC(第1SOC)即图3中的SOCa，作为蓄电池10的SOC而存储到存储器120。然后，ECU100使用于进行外部充电的系统停止，使充电继电器70成为开路状态，终止结束序列。
之后，设为从时间t11至时间t12放置车辆1。从时间t11至时间t12的时间是能够消除由充电引起的极化的影响的第2预定时间以上的时间。即，在从时间t11至经过第2预定时间以上的时间的期间，不进行蓄电池10的充放电。随着经过第2预定时间，伴随充电而在蓄电池10中产生的极化消除。
设为在时间t12，用户为了使车辆1行驶进行了起动操作。通过该起动操作，车辆1的系统起动。在车辆1的系统起动后，ECU100判定在使SMR20成为闭合状态之前，预定的条件是否成立。预定的条件是指，例如从上次的控制(行驶控制、充电控制或者放电控制)结束起经过了预定时间(第1预定时间或者第2预定时间)。关于计时，例如，在车辆1的系统的停止时也能够使用始终起动的定时器(未图示)。
如果从上次的控制结束起经过了预定时间，则ECU100在使SMR20成为开路状态的状态下，从监视单元15的电压传感器16取得电压VB。即，在蓄电池10中未流过电流的状态下，从电压传感器16取得电压VB。该取得的电压VB能够视为OCV。这基于以下的理由。其原因在于，如果在蓄电池10中未流过电流的状态下取得电压VB，则能够抑制由内部电阻引起的电压下降。另外，其原因还在于，蓄电池10中产生的极化使作为蓄电池10的端子间电压(CCV)的电压VB背离了OCV，但通过从上次的控制结束起经过了预定时间，极化消除了。
ECU100通过将电压VB与预先取得的蓄电池10的OCV-SOC曲线进行对照，能够得到蓄电池10的SOC。OCV-SOC曲线能够根据实验或者蓄电池10的规格等来制作，预先作为映射而存储在ECU100的存储器120中。
如图3所示可知，使用OCV-SOC曲线计算出的SOC(实线L3)，由于能够抑制由于对电流进行积分而引起的计算误差以及极化的影响等，所以是接近真实值的值(SOCb)。使用OCV-SOC曲线和在预定的条件成立时取得的电压VB而计算出的蓄电池10的SOC，相当于本公开的“第2充电率”的一个例子。另外，以下，将使用OCV-SOC曲线和在预定的条件成立时取得的电压VB而计算出的蓄电池10的SOC还称为“第2SOC”。
在此，在参照上述式(1)时，在第1SOC背离第2SOC一定以上的情况下，一般认为第1SOC的计算中使用的满充电容量FCC背离真实值。因此，在本实施方式中，当在行驶控制、充电控制或者放电控制中计算出的第1SOC、和在预定的条件成立时计算出的第2SOC之间的差分的大小超过阈值的情况下，ECU100根据该差分而校正满充电容量FCC(校正处理)。以下，具体说明校正处理。此外，阈值是用于判定第1SOC是否主要受到由于对电流进行积分而引起的计算误差以及极化等影响的值。阈值能够根据实验的结果等预先设定。
首先，说明在充电控制中计算出第1SOC的例子的情况。如上所述，在行驶控制中，即使在蓄电池10的电力被充电的情况(行驶控制结束时的SOC比行驶控制开始时的SOC大的情况)下，也能够应用与以下的说明同样的考虑方法。
在第1SOC和第2SOC之间的差分ΔD(ΔD＝第1SOC-第2SOC)的大小大于阈值、且第1SOC大于第2SOC的情况下(即“第1SOC-第2SOC>阈值”成立的情况下)，ECU100对满充电容量进行增加校正。
参照上述式(1)，在依照式(1)计算出的第1SOC比第2SOC大超过阈值的情况下，可以设想式(1)中的满充电容量FCC相对真实值变小。此外，在充电的情况下，电流IB的积分值ΣIB示出正值。因此，式(1)的右边第2项示出正值。在该情形中，对满充电容量FCC进行增加校正。通过对满充电容量FCC进行增加校正，能够使满充电容量FCC接近真实值。具体而言，依照以下的式(3)来校正满充电容量FCC。
FCC＝FCC+K×f(ΔD)…(3)
K是取0至1之间的值的所谓的平滑系数。f函数是根据ΔD决定的校正值(>0)。使用平滑系数K的原因在于，例如，在由于测定误差等而ΔSOC包含有大的误差的情况下，用于抑制与该ΔD对应的校正值被大幅反映到满充电容量上。关于f函数，能够考虑蓄电池10的特性等通过实验等预先决定。
接下来，在第1SOC和第2SOC之间的差分ΔD的大小大于阈值、且第1SOC小于第2SOC的情况下(即“第2SOC-第1SOC>阈值”成立的情况下)，ECU100对满充电容量进行减少校正。
参照上述式(1)，在依照式(1)计算出的第1SOC比第2SOC小超过阈值的情况下，可以设想式(1)中的满充电容量FCC相对真实值变大。因此，在该情形下，对满充电容量FCC进行减少校正。通过对满充电容量FCC进行减少校正，能够使满充电容量FCC接近真实值。具体而言，依照以下的式(4)来校正满充电容量FCC。
FCC＝FCC-K×f(ΔD)…(4)
平滑系数K以及f函数与上述式(3)相同。
接下来，说明在放电控制中计算出第1SOC的例子的情况。如上所述，在行驶控制中，在蓄电池10的电力被放电的情况(行驶控制结束时的SOC比行驶控制开始时的SOC小的情况)下，也能够应用与以下的说明同样的考虑方法。
在第1SOC和第2SOC之间的差分ΔD的大小大于阈值、且第1SOC大于第2SOC的情况下(即“第1SOC-第2SOC>阈值”成立的情况下)，ECU100对满充电容量进行减少校正。
参照上述式(1)，在依照式(1)计算出的第1SOC比第2SOC大超过阈值的情况下，可以设想式(1)中的满充电容量FCC相对真实值变大。此外，在放电的情况下，电流IB的积分值ΣIB示出负值。因此，式(1)的右边第2项示出负值。在该情形下，对满充电容量FCC进行减少校正。通过对满充电容量FCC进行减少校正，能够使满充电容量FCC接近真实值。具体而言，依照上述式(4)来校正满充电容量FCC。
在第1SOC和第2SOC之间的差分ΔD的大小大于阈值、且第1SOC小于第2SOC的情况下(即“第2SOC-第1SOC>阈值”成立的情况下)，ECU100对满充电容量进行增加校正。
参照上述式(1)，在依照式(1)计算出的第1SOC比第2SOC小超过阈值的情况下，可以设想式(1)中的满充电容量FCC相对真实值变小。因此，在该情形下，对满充电容量FCC进行增加校正。通过对满充电容量FCC进行增加校正，能够使满充电容量FCC接近真实值。具体而言，依照上述式(3)来校正满充电容量FCC。
如以上所述，即使因由于对电流进行积分而引起的计算误差以及极化等的影响而满充电容量背离真实值，通过执行校正处理，也能够使满充电容量接近真实值。根据校正处理，例如，无需进行诸如在执行控制(行驶控制、充电控制以及放电控制)的过程中使执行中的处理临时停止而取得电压的处理。即，无需使控制所需的时间增加，而能够高精度地推测蓄电池10的满充电容量。另外，根据校正处理，即使在控制是行驶控制的情况下，也能够高精度地推测蓄电池10的满充电容量。
由ECU执行的处理
图4是示出在控制(行驶控制、充电控制或者放电控制)结束时由ECU100执行的处理的过程的流程图。图4的流程图的处理与行驶控制、充电控制以及放电控制中的任意一个控制的开始同时开始。说明利用由ECU100实施的软件处理来实现图4以及后述图5、图6的流程图的各步骤(以下将步骤简记为“S”)的情况，不过，也可以利用ECU100内设置的硬件(电气电路)来实现这些步骤的一部分或者全部。
在开始控制后，ECU100判定控制的结束条件是否成立(S1)。具体而言，如果在例如执行充电控制的过程中，则ECU100判定充电控制的结束条件是否成立。在结束条件未成立的情况下(在S1中“否”)，ECU100进行待机，直至结束条件成立为止。
在结束条件成立的情况下，ECU100执行结束序列，计算控制结束时的SOC(S2)。具体而言，ECU100从存储器120读出在执行控制的过程中积分的电流值ΣIB以及满充电容量FCC。然后，ECU100使用电流值ΣIB、满充电容量FCC以及上述式(1)，将控制结束时的SOC计算为第1SOC。
ECU100将在S2中计算的第1SOC存储到ECU100的存储器120(S3)。然后，ECU100结束处理。
图5是示出在开始控制(行驶控制、充电控制或者放电控制)时由ECU100执行的处理的过程的流程图。在进行行驶控制、充电控制以及放电控制中的任意一个控制的开始操作时，开始图5的流程图的处理。
ECU100判定从上次的控制结束时起是否经过了预定时间以上(S5)。具体而言，在上次的控制是放电控制的情况下，ECU100判定从放电控制结束起是否经过了第1预定时间。在上次的控制是充电控制的情况下，ECU100判定从充电控制结束起是否经过了第2预定时间。另外，在上次的控制是行驶控制、且在行驶控制中蓄电池10被放电的情况下(行驶控制结束时的SOC比行驶控制开始时的SOC小的情况下)，ECU100判定从行驶控制结束起是否经过了第1预定时间。另外，在上次的控制是行驶控制、且在行驶控制中蓄电池10被充电的情况下(行驶控制结束时的SOC比行驶控制开始时的SOC大的情况下)，ECU100判定从行驶控制结束起是否经过了第2预定时间。
在从上次的控制结束时起未经过预定时间以上的情况下(在S5中“否”)，ECU100结束处理。在该情况下，在本次的控制中，使用在上次的控制中存储到存储器120的满充电容量FCC来计算SOC(式(1))。此外，如上所述，在车辆1的工厂出厂时，在ECU100的存储器120中存储有满充电容量FCC的初始值。在1次都未执行校正处理的情况下，使用满充电容量FCC的初始值作为满充电容量FCC。
在从上次的控制结束时起经过了预定时间以上的情况下(在S5中“是”)，ECU100在本次的控制开始前，从监视单元15的电压传感器16取得蓄电池10的电压VB(S6)。在本次的控制是行驶控制的情况下，本次的控制开始前至少是在使SMR20成为闭合状态之前。另外，在本次的控制是充电控制或者放电控制的情况下，本次的控制开始前至少是在使充电继电器70成为闭合状态之前。
接下来，ECU100从存储器120读出OCV-SOC曲线，对照在S6中取得的电压VB，从而计算第2SOC(S7)。
ECU100判定第1SOC和第2SOC之间的差分的大小是否大于阈值(S8)。在第1SOC和第2SOC之间的差分的大小为阈值以下的情况下(在S8中“否”)，ECU100不进行校正处理而结束处理。在该情况下，在本次的控制中，使用在上次的控制中存储到存储器120的满充电容量FCC来计算SOC(式(1))。
在第1SOC和第2SOC之间的差分的大小大于阈值的情况下(在S8中“是”)，ECU100执行校正处理(S9)。
图6是示出校正处理的过程的流程图。在开始校正处理后，ECU100判定在计算出第1SOC时执行的控制(上次的控制)是充电控制还是放电控制(S91)。
在计算出第1SOC时执行的控制是充电控制的情况下、以及在计算出第1SOC时执行的控制是行驶控制、且在行驶控制中蓄电池10被充电的情况下(行驶控制结束时的SOC比行驶控制开始时的SOC大的情况下)，在S91中，ECU100判定为在计算出第1SOC时执行的控制是充电控制。在计算出第1SOC时执行的控制是放电控制的情况下、以及在计算出第1SOC时执行的控制是行驶控制、且在行驶控制中蓄电池10被放电的情况下(行驶控制结束时的SOC比行驶控制开始时的SOC小的情况下)，在S91中，ECU100判定为在计算出第1SOC时执行的控制是放电控制。
在S91中判定为在计算出第1SOC时执行的控制是充电控制时，ECU100判定从存储器120读出的第1SOC是否大于在S7(图5)中计算出的第2SOC(S92)。
在第1SOC大于第2SOC的情况下(在S92中“是”)，ECU100依照上述式(3)对满充电容量FCC进行增加校正(S93)。此外，若与S8(图5)一起考虑，则S92中的第1SOC大于第2SOC的情况是指“第1SOC-第2SOC>阈值”成立的情况。
另一方面，在第1SOC不大于第2SOC的情况下(在S92中“否”)，ECU100依照上述式(4)对满充电容量FCC进行减少校正(S94)。此外，若与S8(图5)一起考虑，则S92中的第1SOC不大于第2SOC的情况是指“第2SOC-第1SOC>阈值”成立的情况。
在S91中判定为在计算出第1SOC时执行的控制是放电控制时，ECU100判定从存储器120读出的第1SOC是否大于在S7(图5)中计算出的第2SOC(S95)。
在第1SOC大于第2SOC的情况下(在S95中“是”)，ECU100依照上述式(4)对满充电容量FCC进行减少校正(S96)。此外，若与S8(图5)一起考虑，则S95中的第1SOC大于第2SOC的情况是指“第1SOC-第2SOC>阈值”成立的情况。
另一方面，在第1SOC不大于第2SOC的情况下(在S95中“否”)，依照上述式(3)对满充电容量FCC进行增加校正(S97)。此外，若与S8(图5)一起考虑，则S95中的第1SOC不大于第2SOC的情况是指“第2SOC-第1SOC>阈值”成立的情况。
如以上所述，本实施方式中的推测系统2在控制(行驶控制、充电控制以及放电控制)结束时计算第1SOC。然后，推测系统2在接下来的控制开始时，在从上次的控制结束时起经过了预定时间的情况下(预定的条件成立的情况下)，在控制开始前取得蓄电池10的电压VB而计算第2SOC。然后，推测系统2在第1SOC和第2SOC之间的差分的大小大于阈值的情况下，根据第1SOC和第2SOC之间的差分执行校正处理而校正满充电容量。
由此，即使因为由于对电流进行积分引起的计算误差以及极化等的影响而满充电容量背离真实值，通过执行校正处理，也能够使满充电容量接近真实值。根据校正处理，例如，无需进行诸如在执行控制(行驶控制、充电控制以及放电控制)的过程中使执行中的处理临时停止而取得电压的处理。即，无需使控制所需的时间增加，而能够高精度地推测蓄电池10的满充电容量。另外，根据校正处理，即使在控制是行驶控制的情况下，也能够高精度地推测蓄电池10的满充电容量。
本次公开的实施方式在所有方案都仅为例示而不应认为是限制性的。本公开的范围由权利要求书示出而非由上述实施方式的说明示出，并且意图包括与权利要求书等同的含义以及范围内的所有变更。

Claims (10)

1.一种推测系统，其特征在于，包括：
二次电池，构成为能够使用从外部电源供给的电力进行充电；
监视装置，构成为检测所述二次电池的电压及电流；以及
处理器，被编程为使用所述监视装置的检测结果推测所述二次电池的满充电容量，
所述处理器被编程为：
使用上次推测出的所述二次电池的满充电容量和所述二次电池的充电、放电或者充电及放电中的电流积分值，计算所述二次电池的第1充电率，
在从计算所述第1充电率起经过预定时间而未进行充电及放电的情况下，使用所述二次电池的开路电压来计算所述二次电池的第2充电率，
在所述第1充电率和所述第2充电率之间的差分的大小大于阈值的情况下，根据所述差分对所述满充电容量进行校正。
2.根据权利要求1所述的推测系统，其特征在于，
所述处理器被编程为：
当在所述二次电池充电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率大于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量增加。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的推测系统，其特征在于，
所述处理器被编程为：
当在所述二次电池充电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率小于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量减少。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的推测系统，其特征在于，
所述处理器被编程为：
当在所述二次电池放电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率大于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量减少。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的推测系统，其特征在于，
所述处理器被编程为：
当在所述二次电池放电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率小于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量增加。
6.根据权利要求1至权利要求5中的任意一项所述的推测系统，其特征在于，
所述处理器被编程为：
对控制开始时的所述二次电池的充电量，加上所述电流积分值除以上次推测出的所述二次电池的满充电容量而得到的值，计算所述第1充电率。
7.根据权利要求1至权利要求6中的任意一项所述的推测系统，其特征在于，
所述处理器被编程为：
使用所述二次电池的控制开始前的电压和所述二次电池的OCV-SOC曲线，计算所述第2充电率。
8.一种推测方法，是二次电池的满充电容量的推测方法，所述二次电池构成为能够使用从外部电源供给的电力进行充电，所述推测方法的特征在于，包括：
使用上次推测出的所述二次电池的满充电容量和所述二次电池的充电、放电或者充电及放电中的电流积分值，计算所述二次电池的第1充电率；
在从计算所述第1充电率起经过预定时间而未进行充电及放电的情况下，使用所述二次电池的开路电压来计算所述二次电池的第2充电率；以及
在所述第1充电率和所述第2充电率之间的差分的大小大于阈值的情况下，根据所述差分对所述满充电容量进行校正。
9.根据权利要求8所述的推测方法，其特征在于，
在所述满充电容量的校正中，当在所述二次电池充电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率大于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量增加。
10.根据权利要求8或者9所述的推测方法，其特征在于，
在所述满充电容量的校正中，当在所述二次电池充电时计算出所述第1充电率的情况下，在所述差分的大小大于所述阈值、且所述第1充电率小于所述第2充电率时，根据所述差分进行校正以使所述满充电容量减少。
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