CN117795356A - 判定方法、判定装置以及程序 - Google Patents

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Abstract

判定方法判定蓄电装置的充电接受性能和/或放电性能。判定方法获取基于判定时刻的所述蓄电装置的充电状态而被估计的、进行设想通电模式通电后的、所述蓄电装置的开路电压；获取基于所述蓄电装置的内阻及判定时刻的充电状态以及温度而被估计的、进行所述设想通电模式通电后的、起因于所述设想通电模式的电压变动；获取基于进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的极化成分而被估计的、起因于进行所述设想通电模式通电前的通电历史的电压变动；以及基于获取到的所述开路电压、起因于所述设想通电模式的电压变动以及起因于所述通电历史的电压变动，判定是否能够对所述蓄电装置进行所述设想通电模式通电。

Description

判定方法、判定装置以及程序
技术领域
本公开涉及判定方法、判定装置以及程序。
背景技术
近年，为了汽车的安全性能和乘坐舒适性的提高，搭载在车辆上的电子设备正在增加。作为代表性的例子，搭载了用于减少对环境的负荷的Start-Stop功能(启停功能)(怠速停止功能)、用于自动驾驶功能的电子设备。伴随这样的倾向，对用于向电子设备提供电力的蓄电装置的状态进行早期检测，并预测能否进行电力的供给的需求不断提高。
在专利文献1中，公开了在蓄电池中能够高精度地算出能够进行充放电的电力的电池控制装置。在专利文献1所记载的电池控制装置中，通过将蓄电池假定为电等效电路来模拟其充放电行为，从而算出能够进行充放电的电力。
现有技术文献
非专利文献
专利文献1:日本特开2015-114135号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中记载的电池控制装置中，为了估计当前的蓄电池的状态，需要根据等效电路导出微分方程式，进行包含指数函数的运算处理、电容成分的逐次的运算处理。因此，运算负荷大，需要高性能的计算机。由于运算负荷的增大，因此担忧无法在适当的更新周期内预测能否进行电力供给。
本公开提供能够减少运算负荷的判定方法、判定装置以及程序。
用于解决课题的手段
本公开的一方式所涉及的判定方法判定蓄电装置的充电接受性能和/或放电性能。判定方法获取基于判定时刻的所述蓄电装置的充电状态而被估计的、进行设想通电模式通电后的、所述蓄电装置的开路电压，获取基于所述蓄电装置的内阻及判定时刻的充电状态以及温度而被估计的、进行所述设想通电模式通电后的、起因于所述设想通电模式的电压变动，获取基于进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的极化成分而被估计的、起因于进行所述设想通电模式通电前的通电历史的电压变动，基于获取到的所述开路电压、起因于所述设想通电模式的电压变动以及起因于所述通电历史的电压变动，判定是否能够对所述蓄电装置进行所述设想通电模式通电。
发明效果
根据本公开，判定方法能够减少运算负荷。
附图说明
图1是示出蓄电装置以及判定装置等的结构例的框图。
图2是示出判定装置的结构例的功能框图。
图3是示出放电时的蓄电装置的等效电路模型的一例的电路图。
图4是对设想通电模式为放电的情况下的、没有通电历史的蓄电元件的设想通电模式所涉及的判定方法进行说明的说明图。
图5是对设想通电模式为放电的情况下的、具有充放电历史蓄电装置的设想通电模式所涉及的判定方法进行说明的说明图。
图6是示出充电时的蓄电装置的等效电路模型的一例的电路图。
图7是对设想通电模式为充电的情况下的、没有通电历史的蓄电元件的设想通电模式所涉及的判定方法进行说明的说明图。
图8是对设想通电模式为充电的情况下的、具有充放电历史的蓄电装置的设想通电模式所涉及的判定方法进行说明的说明图。
图9是示出判定处理顺序的一例的流程图。
具体实施方式
(1)判定方法判定蓄电装置的充电接受性能和/或放电性能。
判定方法获取基于判定时刻的所述蓄电装置的充电状态而被估计的、进行设想通电模式通电后的、所述蓄电装置的开路电压(参照图5的Vocv_p)，
获取基于所述蓄电装置的内阻及判定时刻的充电状态以及温度而被估计的、进行所述设想通电模式通电后的、起因于所述设想通电模式的电压变动(以下，也简称为“起因于设想通电模式的电压变动”)(参照图5的Vz0_p+Vz1_p)，
获取基于进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的极化成分而被估计的、起因于进行所述设想通电模式通电前的通电历史的电压变动(以下，也简称为“起因于通电历史的电压变动”)(参照图5的Vz1)，
基于获取到的所述开路电压、起因于所述设想通电模式的电压变动以及起因于所述通电历史的电压变动，判定是否能够对所述蓄电装置进行所述设想通电模式通电。
根据上述结构，基于进行设想通电模式通电后的蓄电装置的开路电压、起因于设想通电模式的电压变动、以及起因于通电历史的电压变动，来估计进行设想通电模式通电后的蓄电装置中的电压值。根据估计结果，能够判定是否能够对蓄电装置进行设想通电模式通电，即蓄电的充电接受性能和/或放电性能。
所谓设想通电模式根据蓄电装置的使用用途而决定。设想通电模式例如是基于在具备蓄电装置的车辆上搭载的各种电子设备的消耗电流量的电流模式。在判定为无法进行设想通电模式下的通电的情况下，判定装置向车辆通知与判定结果相应的信息。
例如，在由于车辆中的充电装置的异常而引起蓄电装置的电压下降，预测为无法进行发动机重新起动的情况下，期望立即禁用(屏蔽)怠速停止(idling stop)功能。作为其他的例子，在预测为无法完成向路缘带(或路肩(the side of a road))的退避以及停车这样的自动驾驶结束时的退缩动作(需要10秒左右的时间)的情况下，期望立即结束自动驾驶功能。在由于行驶中使用的安全关联负载(方向盘、制动器)的接通而引起的瞬态性的放电，预测为偏离电子设备的动作电压范围或超过蓄电装置的可放电电流的情况下，期望转移到自动驾驶结束时的退缩动作。因此，需要基于蓄电装置的当前的状态，判定能否进行设想通电模式下的来自蓄电装置的电力供给。在接收到无法进行电力供给的判定结果的情况下，车辆立即转移到退缩动作，从而能够确保安全。
作为其他的例子，在由于车辆中的充电装置的异常而蓄电装置的电压上升，由于在行驶中使用的安全关联负载的断开而引起的瞬态性的充电，预测为偏离电子设备的动作电压范围或超过蓄电装置的充电接受电流的情况下，期望转移到自动驾驶结束时的退缩动作。因此，需要基于蓄电装置的当前的状态，判定能否进行设想通电模式下的电力接受。在接收到无法进行电力接受的判定结果的情况下，在退缩动作中，车辆能够以不使用再生制动器的方法停止。
这样，在蓄电装置的运用中，要求在短时间高精度地判定能否进行设想通电模式的通电。以往，将蓄电装置假定为电等效电路模型，来模拟蓄电装置的电压行为，从而进行判定能否进行充放电。
为了模拟车辆的使用时的蓄电装置的状态(特别是极化状态)，需要根据等效电路模型导出微分方程式，进行包含指数函数的运算处理、电容成分的逐次的运算处理。
另一方面，在上述(1)的判定方法中，获取起因于进行设想通电模式通电前的通电历史的电压变动。所谓进行设想通电模式通电前的通电历史是在判定时刻(执行判定处理的当前的时刻)之前的时刻的、蓄电装置的充电或放电或充放电的历史。通过针对进行设想通电模式通电后的电压预测值，加上或减去起因于通电历史的电压变动，从而能够预测考虑了过去的通电历史的最终的电压值。
根据该判定方法，与以往的方法相比能够在短时间判定充放电能力。由于能够判定充电接受性能以及放电性能这两方，因此能够良好地控制蓄电装置的充电以及放电这两者的通电电流。通过减少运算处理，从而能够不需要提高判定装置的规格而减少成本。即使在由于电子设备(车辆ECU)间歇性地转移到休眠模式等理由而逐次运算困难的情况下，也能够通过本算法进行判定处理。
在(2)判定方法中，起因于所述设想通电模式的电压变动也可以包含基于所述蓄电装置的欧姆内阻的第1电压变动(图5的Vz0_p)以及基于非欧姆内阻的第2电压变动(图5的Vz1_p)。
根据上述结构，能够基于实际的电池实验的实测数据等而容易地决定起因于设想通电模式的电压变动。通过预先求出起因于设想通电模式的电压变动并存储，能够进一步地减少判定时的运算负荷。
在(3)判定方法中，起因于所述通电历史的电压变动(图5的Vz1)也可以从进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的极化成分(图5的Vz1+Vz0)减去进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的欧姆内阻(图5的Vz0)而得到。
根据上述结构，起因于通电历史的电压变动能够基于判定时刻的蓄电装置的极化成分以及蓄电装置的欧姆内阻而算出。蓄电装置的极化成分以及蓄电装置的欧姆内阻能够根据判定时刻的蓄电装置的电压、电流以及温度等计测值及SOC(荷电状态(State ofCharge))等容易地算出，因此能够减少运算负荷。
在(4)判定方法中，对于起因于所述开路电压以及所述设想通电模式的电压变动，也可以基于根据进行所述设想通电模式通电前的时刻的通电方向，加上或减去起因于所述通电历史的电压变动而得到的电压值，判定是否能够对所述蓄电装置进行所述设想通电模式通电。
根据上述结构，针对起因于开路电压以及所述设想通电模式的电压变动，即不考虑通电历史的电压值(参照图4)，根据进行设想通电模式通电前的通电历史的通电方向，而起因于通电历史的电压变动被加上或减去。由此，能够在判定中适当地反映起因于通电历史的电压变动。
(5)判定装置判定蓄电装置的充电接受性能和/或放电性能。
判定装置具备：第1获取部，获取基于判定时刻的所述蓄电装置的充电状态而被估计的、进行设想通电模式通电后的、所述蓄电装置的开路电压；第2获取部，获取基于所述蓄电装置的内阻及判定时刻的充电状态以及温度而被估计的、进行所述设想通电模式通电后的、起因于所述设想通电模式的电压变动；第3获取部，获取基于进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的极化成分而被估计的、起因于进行所述设想通电模式通电前的通电历史的电压变动；以及判定部，基于获取到的所述开路电压、起因于所述设想通电模式的电压变动以及起因于所述通电历史的电压变动，判定是否能够对所述蓄电装置进行所述设想通电模式通电。
(6)程序使判定蓄电装置的充电接受性能和/或放电性能的计算机执行以下处理：获取基于判定时刻的所述蓄电装置的充电状态而被估计的、进行设想通电模式通电后的、所述蓄电装置的开路电压；获取基于所述蓄电装置的内阻及判定时刻的充电状态以及温度而被估计的、进行所述设想通电模式通电后的、起因于所述设想通电模式的电压变动；获取基于进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的极化成分而被估计的、起因于进行所述设想通电模式通电前的通电历史的电压变动；以及基于获取的所述开路电压、起因于所述设想通电模式的电压变动以及起因于所述通电历史的电压变动，判定能否对所述蓄电装置进行所述设想通电模式通电。
以下，参照表示该实施方式的附图，对本公开进行具体说明。
图1是示出具备本实施方式中的判定装置2的蓄电装置1的结构例的框图。在本实施方式中，判定装置2搭载于具备多个电子设备的车辆上。判定装置2例如为电池管理系统(BMS：电池管理系统(Battery Management system))。判定装置2获取包含蓄电装置1的电压值以及流过蓄电装置1的电流值的计测数据，并基于所获取到的计测数据，判定能否进行蓄电装置1的通电。
蓄电装置1与车辆ECU(电子控制单元(Electronic Control Unit))8、发动机起动用的起动马达以及电装品等负载9连接。蓄电装置1具备由多个蓄电元件3组成的电池组30。蓄电元件3也可以是锂离子电池等二次电池。在起动马达作为发电机发挥作用的情况下，蓄电装置1通过从起动马达提供的电力(再生电力)而充电。此外，在起动马达作为动力源发挥功能的情况下，蓄电装置1对起动马达以及其他电子设备进行电力供给。
判定装置2具备控制部21、存储部22、电压计测部23、输入部24以及输出部25等。
控制部21是具备CPU(中央处理单元(Central Processing Unit))、ROM(只读存储器(Read Only Memory))、RAM(随机存取存储器(Random Access Memory))等的运算电路。控制部21所具备的CPU执行存储于ROM、存储部22的各种计算机程序，来控制上述的硬件各部分的动作，从而使装置整体作为本公开的判定装置发挥作用。控制部21也可以具备计测从给出计测开始指示到给出计测结束指示的经过时间的计时器、对数量进行计数的计数器、输出日期时间信息的时钟等功能。
存储部22是快闪存储器等非易失性存储装置。在存储部22中存储有各种计算机程序以及数据。在存储于存储部22的计算机程序中包含用于判定能否进行蓄电装置1的通电的判定程序221。在存储于存储部22的数据中包含在判定程序221中使用的判定数据222。在判定数据222中例如存储有与蓄电装置1相应的设想通电模式、在模拟中使用的蓄电装置1的等效电路模型等。设想通电模式包含充电或放电所涉及的通电电流值以及通电时间等。等效电路模型由表示电路结构的结构信息、以及构成等效电路模型的各元件的值等记述。在存储部22中存储有表示这样的等效电路模型的电路结构的结构信息、以及构成等效电路模型的各元件的值等。
存储于存储部22的计算机程序(计算机程序产品)也可以由可读取地记录该计算机程序的非临时的记录介质M提供。记录介质M是CD-ROM、USB存储器、SD(安全数字(SecureDigital))卡等便携式存储器。控制部21使用未图示的读取装置，从记录介质M读取所希望的计算机程序，并将读取到的计算机程序存储于存储部22。可代替地，上述计算机程序也可以通过通信来提供。判定程序221能够展开为通过单一的计算机，或者，通过配置于一个站点、或者遍及多个站点而分散地、由通信网络相互连接的多个计算机而执行。
电压计测部23经由电压检测线而分别与蓄电元件3的两端连接。电压计测部23通过以预定时间间隔计测各蓄电元件3的电压值，来获取各蓄电元件3的电压、电池组30的总电压。控制部21通过电压计测部23来获取电压值。
输入部24具备例如用于连接包含电流传感器以及温度传感器等各种传感器7的接口。输入部24接受与电流传感器以预定时间间隔计测到的电流相关的信号、与由温度传感器所计测到的蓄电元件3或蓄电装置1的温度相关的信号等。控制部21通过输入部24获取电流值以及温度数据。
输出部25具备与车辆ECU进行通信的通信接口。控制部21在得到能否进行蓄电装置1的通电的判定结果的情况下，从输出部25向车辆ECU输出基于判定结果的信息。车辆ECU基于从判定装置2获取的信息，来执行各种处理。
可代替地，输出部25也可以具备用于连接显示装置的接口。显示装置的一例为液晶显示(display)装置。在得到能否进行蓄电装置1的通电的判定结果的情况下，控制部21从输出部25向显示装置输出基于判定结果的信息。显示装置基于从输出部25输出的信息显示判定结果。
输出部25也可以具备与外部装置通信的通信接口。与输出部25可通信地连接的外部装置是用户、管理者等所使用的个人计算机、智能手机等的终端装置。控制部21在得到能否进行蓄电装置1中的通电的判定结果的情况下，从输出部25向终端装置发送基于判定结果的信息。终端装置接收通过输出部25被发送的信息，基于接收到的信息使本装置的显示器显示估计结果。判定装置2为了向用户通知能否进行蓄电装置1的通电的判定结果，也可以具备LED灯、蜂鸣器等通知部。
图1示出判定装置2为BMS的例子。代替地，判定装置2也可以被配置于分离的位置。判定装置2也可以位于与蓄电元件3分离的位置，包含与BMS通信连接的服务器装置、ECU。不限定进行能否进行通电的判定的位置，例如也可以通过服务器装置、ECU进行。
图1示出作为蓄电装置1具备作为锂离子二次电池的蓄电元件3的车载用的低电压电源。蓄电元件3也可以是具有极化特性的其他二次电池、电化学单元。
图2为示出判定装置2的结构例的功能框图。判定装置2的控制部21读出被存储于存储部22的判定程序221并执行，从而作为开路电压获取部(第1获取部)211、模式电压获取部(第2获取部)212、极化电压获取部(第3获取部)213、预测电压获取部214以及判定部215而发挥功能。
图3是示出放电时的蓄电装置1的等效电路模型的一例的电路图。图4是对设想通电模式为放电的情况下的、没有通电历史的蓄电装置1的设想通电模式所涉及的判定方法进行说明的说明图。图5是对设想通电模式为放电的情况下的、具有充放电历史的蓄电装置1的设想通电模式所涉及的判定方法进行说明的说明图。图4以及图5所示的曲线图中，分别地，上侧的曲线图表示伴随通电的蓄电装置1的电压值的时间变化，中间的曲线图表示伴随通电的蓄电装置1的电流值的时间变化，下侧的曲线图表示能否进行通电的判定结果的时间变化。使用图2至图5，对本实施方式中的能否进行通电的判定方法具体地进行说明，并且对控制部21的各功能部的功能进行说明。
等效电路模型是将蓄电装置1的电压源以及电阻、电容器等电路元件组合，来模拟蓄电装置1的充放电行为的模型。图3中作为一例所示的等效电路模型是使用了锂离子电池作为蓄电装置1时的模型。等效电路模型具备在正极端子和负极端子之间串联地连接的恒压源、用于模拟直流电阻成分的直流电阻器、以及用于模拟瞬态的极化特性的RC并联电路。
恒压源是输出直流电压的电压源。恒压源所输出的电压是蓄电装置1的开路电压(OCV：Open Circuit Voltage)，记载为Vocv。开路电压Vocv例如作为SOC的函数而被给定。开路电压Vocv也可以作为蓄电装置1的实际容量的函数而被给定。
直流电阻器是用于模拟蓄电装置1的直流电阻成分(直流阻抗)的电阻器，包含电阻元件R0。电阻元件R0作为根据通电电流、电压、SOC、温度等变动的值而被给定。如果直流电阻器的阻抗确定，则能够计算电流I流过该等效电路模型时在直流电阻器上产生的电压。将在直流电阻器上产生的电压设为直流电阻电压Vz0。
RC并联电路由并联连接的电阻元件R1以及电容元件C1构成。构成RC并联电路的电阻元件R1以及电容元件C1作为根据蓄电装置1的SOC、温度等变动的值而被给定。通过电阻元件R1以及电容元件C1，来确定RC并联电路的阻抗。如果RC并联电路的阻抗确定，则能够计算电流I流过该等效电路模型时，在RC并联电路上产生的电压。设在RC并联电路上产生的电压为极化电压Vz1。
在以上的等效电路模型中，在放电时产生的端子电压V能够使用直流电阻电压Vz0、极化电压Vz1、以及开路电压Vocv，通过下述(1)(2)式来表示。
V＝Vocv-(Vz0+Vz1)…(1)
Vocv＝Vocv_start-ΔVocv…(2)
此处，Vocv_start是放电开始前(模拟开始前)的开路电压Vocv，ΔVocv是从放电开始时刻到模拟时刻为止的开路电压Vocv的变化量。关于直流电阻电压Vz0以及极化电压Vz1，将放电方向(从正极端子向负极端子的方向)设为正。
构成上述等效电路模型的电阻元件R0、电阻元件R1以及电容元件C1(以下，也称为电路参数)通过公知的方法得到。电路参数例如能够基于电池实验的实测数据，考虑温度以及SOC等的关系而设定。判定装置2将得到的电路参数、和温度以及SOC等对应地存储于判定数据222中。
通过使用图3所示的等效电路模型，能够预测对如图4所示的没有充放电历史的情况下的蓄电装置1进行设想通电模式通电时的电压行为。所谓没有充放电历史的情况意指在设想通电模式的通电前，充放电电流(通电电流)没有流过蓄电装置1的情况。所谓没有充放电历史的情况也可以包含在设想通电模式的通电前，流过蓄电装置1的电流量为阈值以下的情况，以及流过蓄电装置1的电流量小到暗电流程度的情况。如图4所示，在从充放电电流没有流过蓄电装置1的状态，设想基于设想通电模式(在图4的例子中，放电电流200A为10秒钟)的通电的情况下，关于流经蓄电装置1的电流值，在判定时刻(进行判定处理的当前的时刻)从通电前的0A变化至200A，在预定的通电时间经过后的时刻(通电后的时刻)再次变化至0A。该蓄电装置1中的端子电压V从通电前的OCV电压伴随着放电(基于设想通电模式的通电)而下降。进行设想通电模式通电后的时刻的端子电压V_p能够通过上述式(1)(2)，通过从进行设想通电模式通电后的时刻的开路电压Vocv_p减去电压变动值(Vz0_p+Vz1_p)而算出。
通过上述的处理而得到的端子电压V_p是在进行设想通电模式通电前，没有充放电历史的情况下的预测值。在实际的车辆使用中，需要模拟具有充放电历史的情况下的电压行为。所谓具有充放电历史的情况意指在运转中充放电电流持续流过蓄电装置1的情况，即在设想通电模式的通电前，充放电电流流过蓄电装置1的情况。在具有充放电历史的情况下，如图5所示，流过蓄电装置1的电流值在判定时刻，从当初的0A增加至起因于通电前的充放电历史的电流值。在设想基于设想通电模式的通电的情况下，关于电流值，在判定时刻变化至200A，在通电后的时刻再次变化至0A。该蓄电装置1中的端子电压V从当初的OCV电压，起因于通电前的充放电历史而下降后，从判定时刻伴随基于设想通电模式的放电进一步地下降。
在具有充放电历史的情况下，根据在上述等效电路模型中的RC并联电路的电容元件C1中积蓄或放出的电荷量而极化电压Vz1发生变化。为了反映该变化，在上述(1)式中，需要逐次计算极化电压Vz1，运算负荷增大。在本实施方式中，基于判定时刻的蓄电装置1的电压的计测值，通过简单的方法算出与充放电历史相应的极化电压Vz1。将算出的极化电压Vz1作为偏移而加入到基于等效电路模型的没有充放电历史的预测电压值，从而有效地估计考虑了充放电历史的电压值。在以下，对本实施方式中的电压值的估计方法以及基于该电压值的能否进行通电的判定方法进行详述。
在图2中，开路电压获取部211获取没有充放电历史的情况下的、进行设想通电模式通电后的开路电压Vocv_p。开路电压Vocv_p通过从判定时刻的开路电压Vocv减去基于设想通电模式的开路电压的变化量ΔVocv而得到。所谓判定时刻是执行判定处理的当前的时刻，是设想通电模式的通电前的时刻。
开路电压获取部211预先存储基于电池实验的实测数据等而得到的、与设想通电模式相应的蓄电装置1的SOC以及ΔVocv的关系。开路电压获取部211基于判定时刻的蓄电装置1的SOC，确定与判定时刻的SOC相应的开路电压Vocv、基于设想通电模式的ΔVocv。关于判定时刻的开路电压Vocv，能够使用判定时刻的SOC，基于预先存储的SOC-OCV曲线而确定。开路电压获取部211通过从确定的开路电压Vocv减去ΔVocv，从而算出进行设想通电模式通电后的开路电压Vocv_p。得到的开路电压Vocv_p被输出到预测电压获取部214。
开路电压获取部211为了考虑蓄电装置1的经时劣化，也可以获取判定时刻的蓄电装置1的实际容量(满充电容量)，基于加入获取到的蓄电装置1的实际容量的判定时刻的SOC(相对的SOC)而算出开路电压Vocv_p。与使用基于蓄电装置1的初始的实际容量而算出的SOC(绝对的SOC)的情况相比，通过使用相对的SOC，能够提高估计精度。
模式电压获取部212获取没有充放电历史的情况下的、起因于设想通电模式的电压变动。所谓起因于设想通电模式的电压变动是使用了等效电路模型的情况下的、进行设想通电模式通电后的直流电阻电压Vz0_p以及极化电压Vz1_p的合计值。此处，直流电阻电压Vz0_p相当于基于蓄电装置1的欧姆内阻的第1电压变动。极化电压Vz1_p相当于基于蓄电装置1的非欧姆内阻的第2电压变动。在放电时，起因于设想通电模式的电压变动为下降电压值。
模式电压获取部212使用基于判定时刻的蓄电装置1的SOC以及温度而被决定的内阻、和设想通电模式的电流值，来获取进行设想通电模式通电后的电压变动值Vz0_p+Vz1_p。内阻(电路参数)包含电阻元件R0、电阻元件R1以及电容元件C1。在设想通电模式为放电的情况下，电压变动值成为电压下降值。内阻也可以使用基于实测数据而被设定的初始值，考虑蓄电装置1的经时劣化，优选使用将余量(margin)加入初始值的值。得到的电压变动值Vz0_p+Vz1_p被输出到预测电压获取部214。
极化电压获取部213使用等效电路模型，来获取起因于进行设想通电模式通电前的充放电历史的极化电压Vz1。极化电压获取部213基于判定时刻的端子电压V、开路电压Vocv以及直流电阻电压Vz0，从开路电压Vocv减去端子电压V而得到的值，减去直流电阻电压Vz0，从而算出判定时刻的极化电压Vz1。此处，极化电压Vz1相当于起因于进行设想通电模式通电前的充放电历史的电压变动。开路电压Vocv和端子电压V的差分相当于蓄电装置1的极化成分。直流电阻电压Vz0相当于蓄电装置1的欧姆内阻。在放电时，极化电压Vz1为下降电压值。
判定时刻的端子电压V能够使用判定时刻的蓄电装置1的电压值的计测数据。判定时刻的开路电压Vocv使用判定时刻的SOC以及温度，基于预先存储的SOC-OCV曲线而得到。在该情况下，为了考虑蓄电装置1的经时劣化，优选使用加入了判定时刻的蓄电装置1的实际容量的相对的SOC。判定时刻的直流电阻电压Vz0通过将判定时刻的蓄电装置1的电流值的计测数据、和预先存储于判定数据222的电阻元件R0的值相乘而得到。得到的极化电压Vz1被输出到预测电压获取部214。
预测电压获取部214基于进行设想通电模式通电后的开路电压Vocv_p、起因于设想通电模式的电压变动值Vz0_p+Vz1_p、以及起因于通电前的充放电历史的极化电压Vz1，获取进行设想通电模式通电后的电压值V_p。预测电压获取部214基于开路电压Vocv_p以及电压变动值Vz0_p+Vz1_p，使用等效电路模型，通过上述式(1)算出电压值V_p。预测电压获取部214通过从算出的电压值V_p，将极化电压Vz1作为偏移而减去，来预测考虑了充放电历史的最终的电压值V_p。预测电压获取部214将获取的进行设想通电模式通电后的蓄电装置1的电压值V_p向判定部215输出。
预测电压获取部214在蓄电装置1的放电时，可以设极化电压Vz1的偏移条件为极化电压Vz1≥0。在极化电压Vz1为充电方向的成分的情况下(Vz1＜0)，通过进行放电电流通电，从而电容元件C1中的电荷积蓄被消除，因此不需要考虑极化电压Vz1。
预测电压获取部214优选使用预先存储的衰减率α(0≤α≤1)，使作为偏移而加入的极化电压Vz1衰减。关于对判定时刻的极化电压Vz1的通电后(预定时间后)的时刻施加的影响，经过时间越长约小。因此，将衰减率α乘以极化电压Vz1而得到的值作为偏移而加入，从而能够进一步提高最终的电压值V_p的估计精度。
判定部215基于被预先规定的阈值、和由预测电压获取部214所预测的电压值V_p，判定能否进行基于设想通电模式的通电。被预先规定的阈值例如也可以是自动驾驶动作所涉及的电压值的下限值(例如10V)。在得到的电压值V_p不低于阈值的情况下，判定部215判定为能够进行基于设想通电模式的通电(自动驾驶动作的继续)。在得到的电压值V_p低于阈值的情况下，判定部215判定为不能进行基于设想通电模式的通电。判定部215从输出部25向车辆ECU输出基于判定结果的信息。
在获取到能够进行自动驾驶动作的继续的判定结果的情况下，车辆ECU继续进行自动驾驶。在获取到不能进行自动驾驶动作的继续的判定结果的情况下，车辆ECU向其他车辆ECU和/或车载设备输出信号，并立即转移到退缩动作。判定装置2能够通过简单的计算方法，高效率地判定能否进行通电，因此能够快速地向车辆输出判定结果。
在上述中，对设想通电模式为放电的情况的例子进行了说明。判定装置2在设想通电模式为充电的情况下也同样地执行能否进行通电的判定处理。图6是示出充电时的蓄电装置1的等效电路模型的一例的电路图。图7是对设想通电模式为充电的情况下的、没有通电历史的蓄电装置1的设想通电模式所涉及的判定方法进行说明的说明图。图8是对设想通电模式为充电的情况下的、具有充放电历史的蓄电装置1的设想通电模式所涉及的判定方法进行说明的说明图。在图6以及图7所示的曲线图中，分别地，上侧的曲线图表示伴随通电的蓄电装置1的电压值的时间变化，中间的曲线图表示伴随通电的蓄电装置1的电流值的时间变化，下侧的曲线图表示能否进行通电的判定结果的时间变化。
在图6所示的等效电路模型中，充电时产生的端子电压V能够使用直流电阻电压Vz0、极化电压Vz1、以及开路电压Vocv，通过下述(3)(4)式来表示。
V＝Vocv+(Vz0+Vz1)…(3)
Vocv＝Vocv_start+ΔVocv…(4)
此处，Vocv_start为放电开始前(模拟开始前)的开路电压Vocv，ΔVocv为从放电开始时刻到模拟时刻的开路电压Vocv的变化量。关于直流电阻电压Vz0以及极化电压Vz1，设充电方向(从负极端子向正极端子的方向)为正。
通过使用图6所示的等效电路模型，能够预测对如图7所示的没有充放电历史的情况下的蓄电装置1进行设想通电模式通电时的电压行为。如图7所示，在从充放电电流没有流过蓄电装置1的状态，设想基于设想通电模式(在图7的例子中，充电电流200A为10秒钟)的通电的情况下，关于流经蓄电装置1的电流值，在判定时刻(当前时刻)从通电前的0A变化至200A，在预定的通电时间经过后的时刻(通电后的时刻)再次变化至0A。该蓄电装置1中端子电压V从通电前的OCV电压伴随着放电(基于设想通电模式的通电)而下降。进行设想通电模式通电后的时刻的端子电压V_p能够基于上述式(3)(4)，通过将电压变动值Vz0_p+Vz1_p与进行设想通电模式通电后的时刻的开路电压Vocv_p相加而算出。
在具有充放电历史情况下，如图8所示，流经蓄电装置1的电流值在判定时刻，从当初的0A下降至起因于通电前的充放电历史的电流值。在设想为基于设想通电模式的通电的情况下，关于电流值，在判定时刻变化至200A，在通电后的时刻再次变化至0A。该蓄电装置1中的端子电压V在从当初的OCV电压起因于通电前的充放电历史而增加后，从判定时刻伴随基于设想通电模式的放电进一步地增加。
判定装置2通过与上述的设想通电模式为放电的情况同样的方法，将基于判定时刻的电压的计测值而算出的极化电压Vz1作为偏移而加入到基于等效电路模型的没有充放电历史的预测电压值，从而估计考虑了充放电历史的最终的电压值。
在设想通电模式为充电的情况中，模式电压获取部212获取没有充放电历史的情况下的、起因于设想通电模式的电压变动值Vz0_p+Vz1_p。放电时，起因于设想通电模式的电压变动为上升电压值。
极化电压获取部213基于判定时刻的端子电压V、开路电压Vocv、以及直流电阻电压Vz0，在从端子电压V减去开路电压Vocv而得到的值中，减去直流电阻电压Vz0，从而算出判定时刻的极化电压Vz1。此处，端子电压V和开路电压Vocv的差分相当于蓄电装置1的极化成分。在充电时，极化电压Vz1为上升电压值。
预测电压获取部214基于开路电压Vocv_p以及电压变动值Vz0_p+Vz1_p，使用等效电路模型，通过上述式(3)算出电压值V_p。预测电压获取部214将极化电压Vz1作为偏移加到算出的电压值V_p上，从而预测考虑了充放电历史的最终的电压值V_p。
在蓄电装置1的充电时，极化电压Vz1的偏移条件与放电时相同，也可以是极化电压Vz1≥0。在蓄电装置1的充电时，在极化电压Vz1为放电方向的成分的情况(Vz1＜0)下，通过进行充电电流通电，从而电容元件C1中的电荷积蓄被消除，因此不需要考虑极化电压Vz1。在蓄电装置1的充电时，与放电时同样地，也优选使用衰减率α(0≤α≤1)，使作为偏移而加入的极化电压Vz1衰减。
判定部215基于被预先规定的阈值、和由预测电压获取部214所预测到的电压值V_p，判定能否进行基于设想通电模式的通电。被预先规定的阈值例如也可以是能够充电接受的电压值的上限值(例如16V)。在得到的电压值V_p不高于阈值的情况下，判定部215判定为能够进行基于设想通电模式的通电(基于瞬态的充电的充电接受)。在得到的电压值V_p高于阈值的情况下，判定部215判定为不能进行基于设想通电模式的通电。判定部215从输出部25向车辆ECU输出基于判定结果的信息。
车辆ECU在获取到能够进行基于瞬态的充电的充电接受的判定结果的情况下，继续进行基于瞬态的充电的充电接受。在获取到不能进行基于瞬态的充电的充电接受的充电接受的判定结果的情况下，车辆ECU向其他车辆ECU和/或车载设备输出信号，执行上述的退缩动作。根据上述的处理，不仅在放电时，在充电时也能够高效率地预测伴随设想通电模式的电压值，因此，能够根据预测结果，适当地控制对蓄电装置1的充放电电流。
在上述中，对基于电压值所涉及的阈值判定能否进行通电的例子进行了说明。代替地，阈值例如也可以是能够充电接受的电流值的上限值(例如100A)。判定装置2基于设想通电模式、和蓄电装置1的计测数据等，预测进行设想通电模式通电的情况下的、能够充电接受的电流值。判定装置2通过比较预测的能够充电接受的电流值和阈值，来判定能否进行通电。
图9是示出判定处理步骤的一例的流程图。例如在车辆的使用中以预定的时间间隔，判定装置2的控制部21遵循判定程序221，来执行以下的处理。控制部21也可以根据进出蓄电装置1的电流的方向，适当地切换并执行放电侧以及充电侧所涉及的判定处理。
判定装置2的控制部21通过电压计测部23以及输入部24，获取判定时刻(执行判定处理的当前的时刻)的蓄电装置1的电流值、包含电压值以及温度的计测数据、及与该计测数据相应的SOC以及内阻(步骤S11)。不限定SOC的算出方法，作为一例，控制部21可以使用电流累计的方法。控制部21基于判定数据222中存储的信息，获取与判定时刻的SOC以及温度等相应的内阻。控制部21为了考虑蓄电装置1的经时劣化，也可以进一步地获取判定时刻的蓄电装置1的实际容量。控制部21也可以经由不图示的外部装置，来获取SOC以及内阻等。
控制部21获取没有充放电历史的情况下的、放电侧和/或充电侧的进行设想通电模式通电后的开路电压Vocv_p(步骤S12)。在放电侧的判定处理的情况下，控制部21从判定时刻的开路电压Vocv减去基于设想通电模式的开路电压的变化量ΔVocv，从而算出开路电压Vocv_p。在充电侧的判定处理的情况下，控制部21通过将基于设想通电模式的开路电压的变化量ΔVocv加上判定时刻的开路电压Vocv，从而算出开路电压Vocv_p。
控制部21获取没有充放电历史的情况下的、起因于设想通电模式的电压变动值Vz0_p+Vz1_p(步骤S13)。控制部21使用基于判定时刻的蓄电装置1的SOC以及温度而被决定的内阻、和设想通电模式的电流值，获取进行设想通电模式通电后的电压变动值Vz0_p+Vz1_p。
控制部21也可以预先将放电侧和/或充电侧的设想通电模式、基于蓄电装置1的SOC以及温度等而被算出的开路电压Vocv_p以及电压变动值Vz0_p+Vz1_p存储于判定数据222。在该情况下，控制部21参照判定数据222中存储的信息，获取与获取到的蓄电装置1的SOC以及温度等相应的开路电压Vocv_p以及电压变动值Vz0_p+Vz1_p。
控制部21获取判定时刻的端子电压V(步骤S14)。控制部21获取判定时刻的蓄电装置1的电压值的计测数据作为判定时刻的端子电压V。
控制部21使用预先存储的SOC-OCV曲线，基于判定时刻的SOC以及温度，来获取判定时刻的开路电压Vocv(步骤S15)。
控制部21获取将判定时刻的蓄电装置1的电流值的计测数据、和预先存储于判定数据222的电阻元件R0的值相乘而得到的值，从而获取判定时刻的直流电阻电压Vz0(步骤S16)。
控制部21基于获取的判定时刻的端子电压V、开路电压Vocv、以及直流电阻电压Vz0，获取起因于放电侧和/或充电侧的进行设想通电模式通电前的充放电历史的极化电压Vz1(步骤S17)。在放电侧的判定处理的情况下，控制部21将从开路电压Vocv减去端子电压V以及直流电阻电压Vz0而得到的值设为极化电压Vz1。在充电侧的判定处理的情况下，控制部21将端子电压V减去开路电压Vocv以及直流电阻电压Vz0而得到的值设为极化电压Vz1。
控制部21判定获取到的极化电压Vz1是否为0以上，即极化电压Vz1是否满足偏移条件(步骤S18)。在判定为极化电压Vz1小于0的情况下(步骤S18：NO)，控制部21跳过偏移处理，使处理进入步骤S20。
在判定为极化电压Vz1为0以上的情况下(步骤S18：YES)，控制部21获取对获取到的极化电压Vz1实施衰减处理得到的偏移值(步骤S19)。控制部21将针对在步骤S17中获取的极化电压Vz1，乘以预先存储的衰减率α而得到的值作为极化电压Vz1的偏移值而获取。为了计算的简单，也可以省略步骤S19的处理。
控制部21基于进行设想通电模式通电后的开路电压Vocv_p、起因于设想通电模式的电压变动值Vz0_p+Vz1_p、以及起因于通电前的充放电历史的极化电压Vz1，获取进行设想通电模式通电后的电压值V_p的预测值(步骤S20)。在放电侧的判定处理的情况下，控制部21针对从开路电压Vocv_p除以电压变动值Vz0_p+Vz1_p而得到的电压值V_p，将极化电压Vz1作为偏移而减去，从而算出最终的电压值V_p。在充电侧的判定处理的情况下，控制部21针对将电压变动值Vz0_p+Vz1_p与开路电压Vocv_p相加而得到的电压值V_p，加上极化电压Vz1作为偏移而加上，从而算出最终的电压值V_p。
控制部21基于预测到的电压值V_p，判定能否进行基于设想通电模式的通电(步骤S21)。控制部21判断预测到的电压值V_p、和被预先规定的阈值的大小关系，判断预测到的电压值V_p是否为阈值以上。在放电侧的判定处理的情况下，在预测到的电压值V_p为阈值(例如自动驾驶动作所涉及的电压值的下限值)以上时，控制部21判定为能够进行基于设想通电模式的放电。在充电侧的判定处理的情况下，在预测到的电压值V_p小于阈值(例如能够充电接受的电压值的上限值)时，控制部21判定为能够进行基于设想通电模式的充电。
控制部21从输出部25向车辆ECU输出基于判定结果的信息，结束一系列的处理(步骤S22)。控制部21也可以将处理返回步骤S11，重复判定处理。
车辆ECU能够从判定装置2接收判定结果，从而执行向退缩动作的转移等处理。
不限定上述的各实施方式所示的顺序(sequence)，关于各处理顺序，也可以在与处理内容没有矛盾的范围内变更该顺序而执行，或者也可以并行地执行多个处理。
判定方法、判定装置以及程序能够应用于车辆以外的用途，也可以应用于飞机、飞行器、HAPS(高空平台站(High Altitude Platform Station))等飞行体，也可以应用于船舶、潜水艇。判定方法、判定装置以及程序优选应用于要求高度安全性的(要求实时计算)移动体，不限于移动体，也可以应用于定置用蓄电装置。
应该认为本次公开的实施方式在所有的方面都是示例，而不是限制性的。各实施例中记载的记述的特征能够相互组合，并且本发明的范围意图包含权利要求范围内的所有的变更以及与权利要求范围等同的范围。
1蓄电装置；2判定装置；21控制部；22存储部；23电压计测部；24输入部；25输出部；221判定程序；222判定数据；M记录介质；3蓄电元件。

Claims (6)

1.一种判定方法，是判定蓄电装置的充电接受性能和/或放电性能的判定方法，
获取基于判定时刻的所述蓄电装置的充电状态而被估计的、进行设想通电模式通电后的、所述蓄电装置的开路电压；
获取基于所述蓄电装置的内阻及判定时刻的充电状态以及温度而被估计的、进行所述设想通电模式通电后的、起因于所述设想通电模式的电压变动；
获取基于进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的极化成分而被估计的、起因于进行所述设想通电模式通电前的通电历史的电压变动；以及
基于获取到的所述开路电压、起因于所述设想通电模式的电压变动以及起因于所述通电历史的电压变动，判定是否能够对所述蓄电装置进行所述设想通电模式通电。
2.如权利要求1所述的判定方法，其中，
起因于所述设想通电模式的电压变动包含基于所述蓄电装置的欧姆内阻的第1电压变动以及基于非欧姆内阻的第2电压变动。
3.如权利要求1或2所述的判定方法，其中，
起因于所述通电历史的电压变动从进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的极化成分减去进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的欧姆内阻而得到。
4.如权利要求1至3中任一项所述的判定方法，其中，
针对起因于所述开路电压以及所述设想通电模式的电压变动，基于根据进行所述设想通电模式通电前的时刻的通电方向，加上或减去起因于所述通电历史的电压变动而得到的电压值，判定是否能够对所述蓄电装置进行所述设想通电模式通电。
5.一种判定装置，是判定蓄电装置的充电接受性能和/或放电性能的判定装置，具备：
第1获取部，获取基于判定时刻的所述蓄电装置的充电状态而被估计的、进行设想通电模式通电后的、所述蓄电装置的开路电压；
第2获取部，获取基于所述蓄电装置的内阻及判定时刻的充电状态以及温度而被估计的、进行所述设想通电模式通电后的、起因于所述设想通电模式的电压变动；
第3获取部，获取基于进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的极化成分而被估计的、起因于进行所述设想通电模式通电前的通电历史的电压变动；以及
判定部，基于获取到的所述开路电压、起因于所述设想通电模式的电压变动以及起因于所述通电历史的电压变动，判定是否能够对所述蓄电装置进行所述设想通电模式通电。
6.一种程序，用于使判定蓄电装置的充电接受性能和/或放电性能的计算机执行以下处理：
获取基于判定时刻的所述蓄电装置的充电状态而被估计的、进行设想通电模式通电后的、所述蓄电装置的开路电压；
获取基于所述蓄电装置的内阻及判定时刻的充电状态以及温度而被估计的、进行所述设想通电模式通电后的、起因于所述设想通电模式的电压变动；
获取基于进行所述设想通电模式通电前的所述蓄电装置的极化成分而被估计的、起因于进行所述设想通电模式通电前的通电历史的电压变动；以及
基于获取到的所述开路电压、起因于所述设想通电模式的电压变动以及起因于所述通电历史的电压变动，判定是否能够对所述蓄电装置进行所述设想通电模式通电。
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