DE102014116424A1

DE102014116424A1 - Batterie-Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE102014116424A1
Application number: DE102014116424.5A
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Kusano Yoshikazu; c/o DENSO CORPORATION Umemoto Hisashi; c/o DENSO CORPORATION Awano Naomi; c/o DENSO CORPORATION Yamada Manabu
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2015-06-11
Anticipated expiration: 2034-11-12
Also published as: JP5929880B2; US20150160301A1; JP2015114135A; DE102014116424B4; US9618584B2

Abstract

Eine Batterie-Steuervorrichtung berechnet eine ladbare/entladbare elektrische Leistung einer wiederaufladbaren Batterie zu dem Zeitpunkt nach einem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer, wenn sich eine Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie durch Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie während der vorbestimmten Zeitdauer ändert. Die Batterie-Steuervorrichtung berechnet eine spezifische Änderungsmenge der Anschlussspannung, die durch eine Ansammlung einer elektrischen Ladung in der wiederaufladbaren Batterie nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer, wenn das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie durchgeführt wird, verursacht wird. Die Batterie-Steuervorrichtung berechnet ferner durch Verwenden der berechneten spezifischen Änderungsmenge einen geschätzten Zielwert eines Stroms, der zum Ändern der Anschlussspannung auf eine vorbestimmte Zielspannung notwendig ist, oder der Anschlussspannung nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer, und berechnet auf der Basis des berechneten geschätzten Zielwerts eine ladbare/entladbare elektrische Leistung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Batterie-Steuervorrichtungen, die eine Schätzung einer ladbaren/entladbaren elektrischen Leistung einer wiederaufladbaren Batterie durchführen.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Wenn beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie, die an einem Motorfahrzeug angebracht ist, das heißt eine fahrzeuginterne Batterie, mit einer regenerativen Leistung geladen wird, die durch ein Erzeugungsverfahren einer regenerativen Leistung erzeugt wird, schätzt eine Batterie-Steuervorrichtung, die an einem Motorfahrzeug angebracht ist, eine Größe einer ladbaren elektrischen Leistung, mit der die wiederaufladbare Batterie vollständig geladen ist. Die Batteriesteuervorrichtung schätzt zusätzlich eine Größe einer entladbaren elektrischen Leistung, die von der wiederaufladbaren Batterie während einer Dauer eines Versorgen eines Hauptmotors, der an dem Motorfahrzeug angebracht ist, mit einer elektrischen Leistung von der wiederaufladbaren Batterie zu entladen ist.
Es gibt ein bekanntes Verfahren, wobei beispielsweise das japanische Patent offengelegte Veröffentlichung Nr. 2010-203935 eine Schätzungsvorrichtung offenbart, die fähig ist, eine Größe einer ladbaren/entladbaren elektrischen Leistung einer wiederaufladbaren Batterie, die an einem Motorfahrzeug angebracht ist, zu schätzen. Diese herkömmliche Schätzungsvorrichtung schätzt auf der Basis einer Annahme, dass eine Änderungsmenge einer Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie im Wesentlichen gleich einer Änderungsmenge einer Spannung ist, die durch eine Stromänderung eines Stroms, der in der wiederaufladbaren Batterie fließt, verursacht wird, eine ladbare elektrische Leistung und eine entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie.
Der Betrieb eines Ladens und Entladens einer elektrischen Leistung wird bei der wiederaufladbaren Batterie, die an dem Motorfahrzeug angebracht ist, wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen durchgeführt. Während des Betriebs eines Ladens und Entladens in der vorbestimmten Zeitdauer wird eine elektrische Ladung in der wiederaufladbaren Batterie angesammelt. Das heißt, wenn eine solche elektrische Ladung durch die Anschlüsse der wiederaufladbaren Batterie während der Dauer eines Ladens/Entladens einer elektrischen Leistung in die wiederaufladbare Batterie eingegeben/von derselben ausgegeben wird, wird ein Teil der elektrischen Ladung in der wiederaufladbaren Batterie angesammelt.
Während der Ansammlung einer elektrischen Ladung in der wiederaufladbaren Batterie weist eine Änderungsmenge der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie eine erste Spannungsänderungskomponente und eine zweite Spannungsänderungskomponente auf. Das heißt, die erste Spannungsänderungskomponente wird durch eine Multiplikation zwischen einem Innenwiderstandswert der wiederaufladbaren Batterie und einem Strom, der in der wiederaufladbaren Batterie fließt, erhalten. Die zweite Spannungsänderungskomponente wird durch die Ansammlung einer elektrischen Leistung in der wiederaufladbaren Batterie erhalten. In diesem Fall zieht das herkömmliche Verfahren beispielsweise bei dem japanischen Patent offengelegte Veröffentlichung Nr. 2010-203935 nicht die zweite Spannungsänderungskomponente in Betracht. Das heißt, das herkömmliche Verfahren zieht nicht die zweite Spannungsänderungskomponente, die durch die Änderungsmenge einer elektrischen Ladung (eine Ansammlung einer elektrischen Ladung in oder ein Entladen einer elektrischen Ladung von der wiederaufladbaren Batterie) verursacht wird, in Betracht. Das herkömmliche Verfahren, das vorausgehend beschrieben ist, verschlechtert eine Schätzungsgenauigkeit der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie. Als ein Resultat hat das herkömmliche Verfahren ein Nachteil, dahingehend schwierig zu sein, eine korrekte Menge einer ladbaren elektrischen Leistung, mit der die wiederaufladbare Batterie vollständig geladen ist, und einer entladbaren elektrischen Leistung der wiederaufladbaren Batterie, die an einem Motorfahrzeug angebracht ist, mit einer hohen Genauigkeit zu schätzen.
KURZFASSUNG
Es ist daher gewünscht, eine Batterie-Steuervorrichtung zu schaffen, die fähig ist, eine korrekte ladbare/entladbare elektrische Leistung einer wiederaufladbaren Batterie mit einer hohen Genauigkeit zu schätzen.
Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel schafft eine Batterie-Steuervorrichtung, die eine verbesserte Struktur und einen verbesserten Betrieb hat. Die Batterie-Steuervorrichtung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel steuert während einer vorbestimmten Zeitdauer ein Laden/Entladen einer wiederaufladbaren Batterie und berechnet nach einem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer, wenn sich aufgrund des Ladens oder Entladens der wiederaufladbaren Batterie eine Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie geändert hat, eine ladbare/entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie. Die Batterie-Steuervorrichtung hat einen Berechnungsabschnitt einer spezifischen Änderungsmenge, einen Berechnungsabschnitt eines geschätzten Werts und einen Berechnungsabschnitt einer elektrischen Leistung. Der Berechnungsabschnitt einer spezifischen Änderungsmenge berechnet eine spezifische Änderungsmenge einer Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie, die durch eine Ansammlung einer elektrischen Ladung in der wiederaufladbaren Batterie verursacht wird, wenn sich die Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie während der vorbestimmten Zeitdauer bei einer Ausführung des Ladens oder Entladens der wiederaufladbaren Batterie ändert. Der Berechnungsabschnitt eines geschätzten Werts berechnet durch Verwenden der spezifischen Änderungsmenge, die durch den Berechnungsabschnitt einer spezifischen Änderungsmenge berechnet wird, einen geschätzten Zielwert. Dieser geschätzte Zielwert ist entweder ein Strom, der in der wiederaufladbaren Batterie fließt, der für ein Ändern der Anschlussspannung auf eine vorbestimmte Spannung zu einem Zeitpunkt nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer notwendig ist, oder die Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie zu dem Zeitpunkt nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer, wenn der Strom während der vorbestimmten Zeitdauer fließt. Der Berechnungsabschnitt einer elektrischen Leistung berechnet auf der Basis des geschätzten Zielwerts, der durch den Berechnungsabschnitt eines geschätzten Werts berechnet wird, eine elektrische Leistung, die zum Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie notwendig ist.
Die Batterie-Steuervorrichtung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel steuert eine Größe eines Stroms, der durch die Anschlüsse der wiederaufladbaren Batterie fließt, oder eine Größe einer Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie, um eine Größe der elektrischen Leistung während des Ladens/Entladens der wiederaufladbaren Batterie anzupassen. Das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie wird durch den Strom, der in der wiederaufladbaren Batterie fließt, durchgeführt. Wenn sich eine Größe des Stroms, der in der wiederaufladbaren Batterie fließt, ändert, wird eine Größe der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie ebenfalls geändert.
Selbst wenn eine Spannungsänderungsmenge ΔV der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer erzeugt wird, ist die gesamte Spannungsänderungsmenge ΔV der Anschlussspannung nicht mit dem Strom, der in der wiederaufladbaren Batterie fließt, korreliert. Ein Teil der Spannungsänderungsmenge ΔV der Anschlussspannung wird mit anderen Worten durch eine Spannungsänderungsmenge, die durch einen Innenzustand der wiederaufladbaren Batterie erzeugt wird, verursacht. Diese Spannungsänderungsmenge, die durch den Innenzustand der wiederaufladbaren Batterie erzeugt wird, entspricht einer Spannungsänderungsmenge, die durch eine Ansammlung einer elektrischen Ladung (das heißt durch das Laden/Entladen einer elektrischen Ladung) in der wiederaufladbaren Batterie verursacht wird.
Eine herkömmliche Batterie-Steuervorrichtung gemäß einem herkömmlichen Verfahren erhält einen geschätzten Stromwert und einen geschätzten Spannungswert, ohne eine Spannungsänderungsmenge, die durch die Ansammlung einer elektrischen Ladung in der wiederaufladbaren Batterie verursacht wird, in Betracht zu ziehen. Da die herkömmliche Batterie-Steuervorrichtung auf der Basis der geschätzten Strommenge und der geschätzten Spannungsmenge die Steuerung einer elektrischen Leistung durchführt, ohne eine Spannungsänderungsmenge, die durch die Ansammlung einer elektrischen Leistung in der wiederaufladbaren Batterie verursacht wird, in Betracht zu ziehen, ist es für die herkömmliche Batterie-Steuervorrichtung schwierig, eine korrekte Steuerung einer elektrischen Leistung der wiederaufladbaren Batterie mit einer hohen Genauigkeit durchzuführen.
Die Batterie-Steuervorrichtung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung berechnet andererseits zuerst eine spezifische Änderungsmenge als eine Spannungsänderungsmenge der Anschlussspannung, die durch die Ansammlung einer elektrischen Leistung in der wiederaufladbaren Batterie während der vorbestimmten Zeitdauer verursacht wird, wenn das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie durchgeführt wird. Die Batterie-Steuervorrichtung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel berechnet durch Verwenden der berechneten spezifischen Änderungsmenge einen geschätzten Stromwert (als einen geschätzten Zielwert) oder einen geschätzten Spannungswert (als einen geschätzten Zielwert) der Anschlussspannung. Die Batterie-Steuervorrichtung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung berechnet auf der Basis des geschätzten Zielwerts zusätzlich die ladbare/entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie. Diese Struktur der Batterie-Steuervorrichtung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel macht es möglich, die Stromschätzung oder die Spannungsschätzung mit einer hohen Genauigkeit durchzuführen, während die spezifische geänderte Menge als die Spannungsänderungsmenge der Anschlussspannung, die durch ein Laden/Entladen der elektrischen Ladung in der wiederaufladbaren Batterie verursacht wird, in Betracht gezogen wird. Die Batterie-Steuervorrichtung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel führt auf der Basis des Schätzungsresultats der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie die korrekte Steuerung einer elektrischen Leistung durch. Als ein Resultat ist es möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel die ladbare elektrische Leistung und die entladbare elektrische Leistung mit einer hohen Genauigkeit berechnet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein bevorzugtes nicht begrenzendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen mittels eines Beispiels beschrieben. Es zeigen:
1 eine Ansicht, die eine elektrische Schaltung zeigt, die mit einer wiederaufladbaren Batterie 10 und einer Batterie-Steuervorrichtung 50 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
2 eine Ansicht, die eine Schätzung einer Anschlussspannung V zwischen beiden Anschlüssen der wiederaufladbaren Batterie 10 zeigt, wenn die wiederaufladbare Batterie 10 mit einer elektrischen Ladung geladen wird;
3 eine Ansicht, die eine Ersatzschaltung der wiederaufladbaren Batterie 10 zeigt, die ein Steuerziel der Batterie-Steuervorrichtung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist; und
4 eine Ansicht, die ein Flussdiagramm eines Verfahrens eines Berechnens einer ladbaren/entladbaren elektrischen Leistung zeigt, das durch die Batterie-Steuervorrichtung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in 1 gezeigt ist, durchgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Im Folgenden sind unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele bezeichnen durch die mehreren Diagramme hindurch gleiche Bezugszeichen oder -ziffern gleiche oder äquivalente Bestandteile.
Exemplarisches Ausführungsbeispiel
Eine Beschreibung einer wiederaufladbaren Batterie 10 oder einer Speicherbatterie und einer Batterie-Steuervorrichtung 50, die ein Steuerverfahren einer elektrischen Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10 durchführt, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf 1 bis 4 angegeben.
1 ist eine Ansicht, die eine elektrische Schaltung, die die wiederaufladbare Batterie 10 und die Batterie-Steuervorrichtung 50 gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel hat, zeigt.
Wie in 1 gezeigt ist, sind die wiederaufladbare Batterie 10 und die Batterie-Steuervorrichtung 50 an einem Motorfahrzeug angebracht. Die wiederaufladbare Batterie 10 ist mit einem Motorgenerator 22, der an dem Motorfahrzeug angebracht ist, durch einen Wechselrichter (INV) 21 elektrisch verbunden. Der Wechselrichter 21 führt eine Wandlung einer elektrischen Leistung zwischen einem Wechselstrom und einem Gleichstrom durch.
Wenn sich das Motorfahrzeug ein Gefälle hinunter bewegt und den Motorgenerator 22 mit einer kinetischen Energie versorgt, funktioniert der Motorgenerator 22 als ein Generator einer elektrischen Leistung zum Erzeugen einer elektrischen Leistung. Die wiederaufladbare Batterie 10 wird mit der elektrischen Leistung, mit der von dem Motorgenerator 22 versorgt wird, geladen. Wenn andererseits das Motorfahrzeug auf einer Straße fährt, und der Motorgenerator 22 als ein elektrischer Motor zum Erzeugen einer Rotationsenergie funktioniert, versorgt die wiederaufladbare Batterie 10 den Motorgenerator 22 mit einer elektrischen Leistung, um den Motorgenerator 22 gezwungen zu drehen.
Die wiederaufladbare Batterie 10 ist mit einer elektrischen Last 20 elektrisch verbunden und versorgt die elektrische Last 20 mit einer elektrischen Leistung. Die wiederaufladbare Batterie 10 ist beispielsweise eine wiederaufladbare Lithiumionen-Batterie.
Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Stromsensor 30 in einer elektrischen Leitung angeordnet, durch die die wiederaufladbare Batterie 10, die elektrische Last 20 und der Wechselrichter 21 in dem Motorfahrzeug miteinander elektrisch verbunden sind. Der Stromsensor 30 erfasst einen Strom I, der in der elektrischen Leitung und der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt. Ein Spannungssensor 40 ist an beiden Anschlüssen der wiederaufladbaren Batterie 10 angeordnet und erfasst zwischen beiden Anschlüssen der wiederaufladbaren Batterie 10 eine Anschlussspannung V.
Sowohl der Stromsensor 30 als auch der Spannungssensor 40 erzeugen ein Erfassungssignal, das dem Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, bzw. der Anschlussspannung V an den Anschlüssen der wiederaufladbaren Batterie 10 entspricht. Sowohl der Stromsensor 30 als auch der Spannungssensor 40 übertragen die erzeugten Erfassungssignale zu der Batterie-Steuervorrichtung 50. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 hat einen einen erfassten Wert gewinnenden Abschnitt. Der einen erfassten Wert gewinnende Abschnitt bei der Batterie-Steuervorrichtung 50 empfängt die Erfassungssignale, die von dem Stromsensor 30 und dem Spannungssensor 40 übertragen werden, und erhält einen erfassten Stromwert und einen erfassten Spannungswert, die den empfangenen Erfassungswerten entsprechen.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet auf der Basis des erfassten Stromwerts, der von dem Stromsensor 30 erhalten wird, und des erfassten Spannungswerts, der von dem Spannungssensor 40 erhalten wird, eine ladbare/entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10, wenn der Betrieb eines Ladens/Entladens der wiederaufladbaren Batterie 10 eingeleitet wird.
Die ladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10 ist eine elektrische Leistung, mit der die wiederaufladbare Batterie 10 geladen oder vollständig geladen wird, wenn die Anschlussspannung zwischen beiden Anschlüssen der wiederaufladbaren Batterie 10 auf eine vorbestimmte Zielspannung Vm angepasst wird. Die ladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10 ist ferner eine elektrische Leistung, die in die wiederaufladbare Batterie 10 zu laden oder vollständig zu laden ist, wenn der Strom, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, an einen vorbestimmten Zielstromwert Im angepasst ist.
Die entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10 ist ferner eine elektrische Leistung, die von der wiederaufladbaren Batterie 10 zu entladen ist, wenn die Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 auf die vorbestimmte Zielspannung Vm angepasst ist. Die entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10 ist noch weiter eine elektrische Leistung, die von der wiederaufladbaren Batterie 10 zu entladen ist, wenn der Strom, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, an den vorbestimmten Zielstromwert Im angepasst ist.
Der Wert von sowohl der vorbestimmten Zielspannung Vm als auch dem vorbestimmten Zielstromwert Im werden beispielsweise bestimmt, um ein Auftreten einer Überladung und einer übermäßigen Entladung der wiederaufladbaren Batterie 10 zu vermeiden. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 führt die Steuerung des Wechselrichters 21 durch und passt auf der Basis der ladbaren elektrischen Leistung und der entladbaren elektrischen Leistung die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 und den Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, an.
Eine Beschreibung ist nun über das Verfahren eines Berechnens einer ladbaren/entladbaren elektrischen Leistung zu einem Zeitpunkt Ta, der von einem Startzeitpunkt eines Ladens/Entladens der wiederaufladbaren Batterie 10 gezählt wird, wenn die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 von einem Spannungswert (null Volt) zu einem Zeitpunkt t0 (t = 0) auf die Zielspannung Vm geändert wird, angegeben.
2 ist eine Ansicht, die eine Schätzung einer Anschlussspannung V zwischen den Anschlüssen der wiederaufladbaren Batterie 10 zeigt, wenn die wiederaufladbare Batterie 10 mit einer elektrischen Ladung geladen wird. Wie in 2 gezeigt ist, ist es möglich, eine Änderungsmenge ΔV der Anschlussspannung, wenn sich die Anschlussspannung von der Spannung V(0) auf die Spannung Vm ändert, durch Verwenden einer Summe einer Änderungsmenge ΔVr der Spannung aufgrund einer Änderung des Stroms I, einer Änderungsmenge ΔVc einer Polarisationsspannung einer Innenkapazität der wiederaufladbaren Batterie 10 und einer Änderungsmenge ΔOCV einer Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 auszudrücken. Das heißt, die Änderungsmenge ΔV der Anschlussspannung wird durch folgende Gleichung (1) ausgedrückt. ΔV = ΔVr + ΔVc + ΔOCV (1)
Eine Beschreibung ist nun über sowohl die Änderungsmenge ΔVr der Spannung, die Änderungsmenge ΔVc der Polarisationsspannung der Innenkapazität der wiederaufladbaren Batterie 10 und die Änderungsmenge ΔOCV der Leerlaufspannung angegeben.
Wenn die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 geändert wird, ändert sich ebenfalls der Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt. Ein Spannungsabfall des Innenwiderstands der wiederaufladbaren Batterie 10 wird aufgrund der Änderung dieses Stroms I geändert. Eine Änderungsmenge ΔVr der Spannung wird aufgrund der Änderung des Stroms I erzeugt. Die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 wird aufgrund der Änderungsmenge ΔVr, die durch die Änderung des Stroms I verursacht wird, geändert.
Wenn der Strom in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, ändert sich der Polarisationszustand der Innenkapazität, die den Innenwiderstand der wiederaufladbaren Batterie 10 bildet. Als ein Resultat ändert sich die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10. Die Polarisationsspannung Vc der Innenkapazität der wiederaufladbaren Batterie 10 wird genauer gesagt aufgrund der Ansammlung einer elektrischen Ladung durch Laden oder der Verringerung einer elektrischen Ladung durch Entladen geändert, wobei die elektrische Ladung eine Komponente des Innenwiderstands der wiederaufladbaren Batterie 10 bildet. Als ein Resultat wird gemäß der Änderungsmenge ΔVc der Polarisationsspannung Vc die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 geändert.
Während der Dauer, die von dem Startzeitpunkt, wenn das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie 10 eingeleitet wird, bis zu dem Zeitpunkt Ta gezählt wird, fließt der Strom I in der wiederaufladbaren Batterie 10, um die wiederaufladbare Batterie 10 zu laden oder zu entladen. Als ein Resultat ändert sich ein Ladezustand (SOC; SOC = state of charge) der wiederaufladbaren Batterie 10, und die Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 ändert sich ferner aufgrund der Änderung des SOC der wiederaufladbaren Batterie 10. Die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 wird ferner aufgrund der Änderungsmenge ΔOCV der Leerlaufspannung geändert.
Selbst wenn die Spannungsänderung ΔV der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 während der vorbestimmten Zeitdauer erzeugt wird, ist die gesamte Änderungsmenge ΔV der Spannung V nicht vollständig mit dem Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, korreliert. Das heißt, ein Teil der Änderungsmenge ΔV der Spannung V ist mit einer Änderungsmenge der Spannung, die durch die Änderung des Innenzustands der wiederaufladbaren Batterie 10 erzeugt wird, korreliert. Die Änderungsmenge der Spannung entspricht der Änderungsmenge (ΔVc, ΔOCV) der Spannung, die durch die Ansammlung einer elektrischen Ladung in der wiederaufladbaren Batterie 10 verursacht wird. Es ist für die Batterie-Steuervorrichtung schwierig, die Steuerung einer elektrischen Leistung mit einer hohen Genauigkeit durchzuführen, wenn der Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, und die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 geschätzt werden, ohne eine Änderungsmenge der Spannung, die durch die Ansammlung einer elektrischen Ladung in der wiederaufladbaren Batterie 10 verursacht wird, in Betracht zu ziehen.
Es ist möglich, die Änderungsmenge ΔVr, die durch die Änderung des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, erzeugt wird, durch Verwenden der folgenden Gleichung (2) auszudrücken, indem eine Multiplikation eines geschätzten Werts ΔI^ der Änderungsmenge des Stroms I und eines Werts Rt(Ta) des Innenwiderstands der wiederaufladbaren Batterie 10 (als der Innenwiderstandswert Rt) nach dem Verstreichen der Dauer Ta (Sekunden) verwendet wird. Durch die folgende Beschreibung und Gleichungen hindurch gibt das Hut-Symbol „^” einen geschätzten Wert eines Parameters an. ΔVr = ΔI^·Rt(Ta) (2)
Wenn der erfasste Wert des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem Zeitpunkt fließt, wenn das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie 10 eingeleitet wird, wobei der geschätzte Stromwert I^(Ta) ist, durch Verwenden von I(0) bezeichnet wird, ist es möglich, den geschätzten Stromwert I^(Ta) des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem Zeitpunkt Ta fließt, durch die folgende Gleichung (3) und unter Verwendung der Gleichungen (1) und (2), die vorausgehend beschrieben sind, auszudrücken. I^(Ta) = I(0) + ΔI^ = I(0) + ΔVr/Rt(Ta) = I(0) + (ΔV – ΔVc – ΔVOCV)/Rt(Ta) (3)
Das heißt, der geschätzte Stromwert I^(Ta) des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, kann auf der Basis des erfassten Werts I(0) des Stroms zu dem Startzeitpunkt, wenn das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie 10 eingeleitet wird, des erfassten Werts V(0) der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10, der Änderungsmenge ΔOCV der Leerlaufspannung, der Änderungsmenge ΔVc der Polarisationsspannung und des Widerstandswerts Rt(Ta) des Innenwiderstands der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem Zeitpunkt Ta berechnet werden.
Die Polarisationsspannung Vc wird auf der Basis der Polarisationsspannung Vca zu einem Zeitpunkt vor einer infinitesimalen Zeit Δt und des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, aufeinanderfolgend berechnet.
Eine Beschreibung ist nun über das Verfahren eines Berechnens der Polarisationsspannung Vc unter Bezugnahme auf 3 angegeben.
3 ist eine Ansicht, die eine Ersatzschaltung der wiederaufladbaren Batterie 10 zeigt. Es ist möglich, die Polarisationsspannung Vc auf der Basis der Struktur der in 3 gezeigten Ersatzschaltung zu berechnen.
Ein Innenwiderstand 11 und eine Spannungsleistungsquelle 12 sind ideale Komponenten, das heißt bilden die Ersatzschaltung, der wiederaufladbaren Batterie 10. Der Innenwiderstand 11 enthält eine Kapazitätskomponente. Die Ausgangsspannung der Spannungsleistungsquelle 12 ist gleich einer Anschlussspannung, wenn kein Strom in der wiederaufladbaren Batterie 10 während eines stabilen Zustands fließt, das heißt gleich der Leerlaufspannung.
Die Ersatzschaltung der wiederaufladbaren Batterie 10 verwendet einen Gleichstromwiderstand und einen Antwortwiderstand. Ein Widerstandswert des Gleichstromwiderstands ändert sich selbst dann nicht, wenn sich sowohl ein Stromwert als auch ein Spannungswert ändern. Ein Widerstandswert des Antwortwiderstands ändert sich, wenn sich sowohl ein Strom als auch eine Spannung ändern. Der Antwortwiderstand ist ferner aus einem ersten Antwortwiderstand und einem zweiten Antwortwiderstand, die eine unterschiedliche Zeitkonstante haben, zusammengesetzt. Sowohl der erste Antwortwiderstand als auch der zweite Antwortwiderstand entsprechen einer unterschiedlichen Reaktion in der wiederaufladbaren Batterie 10. Der Innenwiderstand 11 hat genauer gesagt drei Schaltungskonstanten, das heißt den Gleichstromwiderstand Rs, einen ersten Reaktionswiderstand R1, der eine Kapazitätskomponente C1 hat, und einen zweiten Reaktionswiderstand R2, der eine Kapazitätskomponente C2 hat. Die Ersatzschaltung der wiederaufladbaren Batterie 10 ist ein Reihenschaltungsabschnitt, bei dem der Gleichstromwiderstand Rs, der erste Reaktionswiderstand R1 und der zweite Reaktionswiderstand R2 in Reihe geschaltet sind.
Wenn sich der Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, und die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 ändern, sind alle Kapazitätskomponenten C1 und C2 bei dem ersten Reaktionswiderstand R1 und dem zweiten Reaktionswiderstand R2 als ein Pseudowiderstand in Betrieb. Das heißt, die Kapazitätskomponenten C1 und C2 versorgen mit einem Strom, der in einer Richtung fließt, um eine Änderung des Stroms I zu verhindern. Die Kapazitätskomponenten C1 und C2 sind äquivalent zu einer Parallelschaltung, die aus einer elektrischen Leistungsquelle Ieq1, einer elektrischen Leistungsquelle Ieq2, einem kapazitiven Blindwiderstand Geq1 und einem kapazitiven Blindwiderstand Geq2 zusammengesetzt ist.
Wenn der Strom I in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, geben die elektrischen Leistungsquellen I1 und I2 in den Kapazitätskomponenten C1 und C2 den Strom Ieq1 bzw. Ieq2 in einer Richtung, die der Richtung des Stroms I entgegengesetzt ist, aus.
Wie in 3 gezeigt ist, ist der Gleichstromwiderstand Rs durch einen Verbindungsknoten N1 mit dem ersten Reaktionswiderstand R1, der die Kapazitätskomponente C1 hat, elektrisch verbunden. Der erste Reaktionswiderstand R1, der die Kapazitätskomponente C1 hat, ist ferner durch einen Verbindungsknoten N2 mit dem zweiten Reaktionswiderstand R2, der die Kapazitätskomponente C2 hat, elektrisch verbunden. Der zweite Reaktionswiderstand R2, der die Kapazitätskomponente C2 hat, ist noch weiter durch einen Verbindungsknoten N3 mit der Spannungsleistungsquelle 12 elektrisch verbunden. Eine Spannung Vc zwischen dem Knoten N1 und dem Knoten N3 ist die Polarisationsspannung einer Innenkapazität der wiederaufladbaren Batterie 10. Die Polarisationsspannung Vc ist eine Summe einer Polarisationsspannung der Kapazitätskomponente C1 und einer Polarisationsspannung der Kapazitätskomponente C2. Eine Spannung Vc2 zwischen dem Knoten N2 und dem Knoten N3 ist die Polarisationsspannung der Kapazitätskomponente C2.
Der kapazitive Blindwiderstand Geq1 und der kapazitive Blindwiderstand Geq2 können durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden. Geq1 = C1/Δt, und Geq2 = C2/Δt
Δt gibt eine infinitesimale Zeit an, und C1 und C2 sind Kapazitätskomponenten.
Der Strom Ieq1, der von der elektrischen Leistungsquelle I1 fließt, und der Strom Ieq2, der von der elektrischen Leistungsquelle I2 fließt, können durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden. Ieq1 = Geq1(Vca – Vc2a), und Ieq2 = Geq2·Vc2a
Vca und Vc2a sind jeweils eine Spannung zu einem Zeitpunkt vor der infinitesimalen Zeit Δt, und sowohl Geq1 als auch Geq2 sind jeweils der kapazitive Blindwiderstand.
Wenn das Kirchhoffsche Gesetz bei dem Knoten N1, der in 3 gezeigt ist, angewendet wird, um die Polarisationsspannung Vc zu erhalten, wird eine folgende Gleichung erhalten. I = –Ieq1 + Geq1(Vc – Vc2) + (Vc – Vc2)/R1
Eine folgende Gleichung (4) kann durch Verwenden der vorhergehenden Gleichung erhalten werden. Vc(1/R1 + Geq1) + Vc2(–1/R2 – Geq1) = I + Ieq1 (4)
Die Gleichung (4) kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden. Vc·a11 + Vc2·a12 = I1 a11 = 1/R1 + Geq1, a12 = –1/R1 – Geq1 und I1 = Is + Ieq1.
Eine folgende Gleichung (5) kann durch Verwenden der vorhergehenden Gleichung erhalten werden. Vc = (I1 – Vc2·a12)/a11 (5)
Wenn das Kirchhoffsche Gesetz auf den Knoten N2, der in 3 gezeigt ist, angewendet wird, um die Polarisationsspannung Vc2 zu erhalten, wird folgende Gleichung erhalten. Ieq1 – Geq1(Vc – Vc2) – 1/R1(Vc – Vc2) = leq2 – Geq2(Vc2) – Vc2/R2
Diese Gleichung kann modifiziert werden, um folgende Gleichung (6) zu ergeben. Vc(–1/R1 – Geq1) + Vc2(1/R1 + 1/R2 + Geq1 + Geq2) = –Ieq1 + Ieq2 (6)
Die Gleichung (6) kann durch folgende Gleichung ausgedrückt werden. Vc·a21 + Vc2·a22 = I2 a21 = a12 = –1/R1 –Geq1, a22 = 1/R1 + 1/R2 + Geq1 + Geq2 und 12 = –Ieq1 + Ieq2
Eine folgende Gleichung (7) kann ferner durch Verwenden der vorhergehenden Gleichung und der Gleichung (5), die vorausgehend beschrieben ist, erhalten werden. Vc2 = (I1 – I1·a21/a11)/(a22 – a12·a21/a11) (7)
Der Spannungswert Vc2, der durch die Gleichung (7) erhalten wird, wird in die Gleichung (5) eingesetzt, um die Polarisationsspannung Vc zu erhalten.
Das heißt, es ist möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 einen Wert der Polarisationsspannung Vc in der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem Startzeitpunkt, wenn das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie 10 eingeleitet wird, und einen geschätzten Spannungswert der Polarisationsspannung Vc zu einem zukünftigen Zeitpunkt auf der Basis der Schaltungskonstanten R1, C1, R2 und C2, der Polarisationsspannung Vca und der Spannung Vc2a zu einem Zeitpunkt vor einer infinitesimalen Zeit Δt und des erfassten Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, aufeinanderfolgend zu berechnen.
Wie es vorausgehend im Detail beschrieben ist, ist es möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 die Änderungsmenge ΔVc der Polarisationsspannung auf der Basis eines Differenzwerts zwischen dem berechneten Wert der Polarisationsspannung Vc zu dem Startzeitpunkt des Ladens/Entladens der wiederaufladbaren Batterie 10 und dem geschätzten Spannungswert der Polarisationsspannung Vc zu einem vorwärts liegenden Zeitpunkt Ta nach dem Startzeitpunkt des Ladens/Entladens der wiederaufladbaren Batterie 10 berechnet.
Eine Beschreibung ist nun über das Verfahren eines Berechnens der Änderungsmenge ΔOCV einer Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 angegeben.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 kann die Änderungsmenge ΔOCV der Leerlaufspannung berechnen.
Unter einer Annahme, dass der konstante Strom in der wiederaufladbaren Batterie 10 während einer Dauer, die von dem Startzeitpunkt des Ladens/Entladens der wiederaufladbaren Batterie 10 bis zu einem Zeitpunkt bzw. einer Zeit Ta, die von dem Startzeitpunkt verstrichen ist, gezählt wird, fließt, berechnet die Batterie-Steuervorrichtung 50 eine Menge einer elektrischen Ladung, die in der wiederaufladbaren Batterie 10 angesammelt ist. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet genauer gesagt unter einer Annahme, dass der Zielstromwert Im des Stroms I in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, eine Menge Af = Im·Ta einer elektrischen Ladung, die in der wiederaufladbaren Batterie 10 angesammelt ist. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet ferner auf der Basis der berechneten Menge Af = Im·Ta einer elektrischen Ladung, die in der wiederaufladbaren Batterie 10 angesammelt ist, die Änderungsmenge des Ladezustands (SOC) der wiederaufladbaren Batterie 10. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet auf der Basis der berechneten Änderungsmenge des SOC der wiederaufladbaren Batterie 10 und eines Werts, der aus einer Abbildung gewonnen wird, eine Änderungsmenge ΔOCV der Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10. Diese Abbildung speichert Daten, die eine Beziehung zwischen einem SOC und einer Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 angeben.
Es ist zusätzlich möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 auf der Basis der Schaltungskonstanten Rs, R1, R2, C1 und C2 den Innenwiderstandswert Rt(Ta) der wiederaufladbaren Batterie 10 berechnet. Das heißt, diese Schaltungskonstanten Rs, R1, R2, C1 und C2 geben jeweils den Gleichstromwiderstand, den ersten Reaktionswiderstand R1, den zweiten Reaktionswiderstand R2, die Kapazitätskomponente C1 und die Kapazitätskomponente C2 an, wie es vorausgehend erläutert ist. Wenn genauer gesagt eine Stromänderung in dem Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, auftritt, ist es möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 den Innenwiderstandswert Rt(Ta) des Innenwiderstands der wiederaufladbaren Batterie 10 zu einem Zeitpunkt bzw. einer Zeit Ta misst, die von dem Startzeitpunkt verstrichen ist, wenn die Änderung des Stroms I durch eine folgende Gleichung (8) eingeleitet wird. Rt(Ta) = Rs + R1(1 – exp(–Ta/τ1)) + R2 (1 – exp(–Ta/τ2)) (8)
Die Zeitkonstante τ1 = R1·C1, und die Zeitkonstante τ2 = R2·C2.
τ1 ist beispielsweise etwa 0,01 s, und τ2 ist etwa 10 s. Der Gleichstromwiderstand Rs hat eine Zeitkonstante von null (0 Sekunden), da derselbe keine Kapazitätskomponente hat.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet auf der Basis der Änderungsmenge ΔVc der Polarisationsspannung Vc, der Änderungsmenge ΔOVC der Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 und des Innenwiderstandswerts Rt(Ta) des Innenwiderstands der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem Zeitpunkt Ta einen geschätzten Stromwert I^(Ta) des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem Zeitpunkt Ta fließt. Es ist dementsprechend möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 auf der Basis einer Multiplikation der Zielspannung Vm und des geschätzten Stromwerts I^(Ta) die ladbare/entladbare elektrische Leistung W(Ta) zu dem Zeitpunkt Ta der wiederaufladbaren Batterie 10 berechnet, wobei W(Ta) = Vm·I^(Ta).
Wenn der geschätzte Stromwert I^(Ta) der wiederaufladbaren Batterie 10, der durch das vorhergehende Verfahren erhalten wird, größer als der Zielstromwert Im des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, ist, begrenzt die Batterie-Steuervorrichtung 50 den Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, auf den Zielstromwert Im. In diesem Fall berechnet die Batterie-Steuervorrichtung 50 ferner den geschätzten Spannungswert V^(Ta) der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie 10, wenn der Strom I auf den Zielstromwert Im begrenzt ist.
Es ist möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 den geschätzten Spannungswert V^(Ta) der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 durch Addieren des erfassten Spannungswerts V(0) der Anschlussspannung V zu dem Startzeitpunkt T(0) und eines geschätzten Werts ΔV^ einer Änderungsmenge der Anschlussspannung V berechnet. (V^(Ta) = V(0) + ΔV^).
Der geschätzte Wert ΔV^ der Änderungsmenge der Anschlussspannung kann durch Addieren eines geschätzten Werts ΔVr^ einer Änderungsmenge der Spannung, die durch die Änderungsmenge des Stroms I verursacht wird, einer Änderungsmenge ΔOCV der Leerlaufspannung und einer Änderungsmenge ΔVc der Polarisationsspannung der Innenkapazität der wiederaufladbaren Batterie 10 erhalten werden (ΔV^ = ΔVr^ + ΔOCV + ΔVc).
Es ist möglich, den geschätzten Wert ΔVr^ der verursachten Änderungsmenge der Spannung durch eine folgende Gleichung zu berechnen. ΔVr^ = Rt(Ta)·ΔI = Rt(Ta)·(Im – I(0))
Das heißt, es ist möglich, den geschätzten Spannungswert V^(Ta) durch Verwenden einer Gleichung V^(Ta) = V(0) + Rt(Ta)·(Im – I(0)) + ΔOCV + ΔVc zu berechnen. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet ferner durch eine Multiplikation des Zielstromwerts Im und des geschätzten Spannungswerts V(Ta) der Spannung V die ladbare/entladbare elektrische Leistung W(Ta)(W(Ta = Im·V^(Ta)).
4 ist eine Ansicht, die ein Flussdiagramm eines Verfahrens eines Berechnens einer ladbaren/entladbaren elektrischen Leistung, das durch die Batterie-Steuervorrichtung 50 gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die in 1 gezeigt ist, durchgeführt wird, zeigt.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 führt periodisch das Verfahren eines Berechnens der ladbaren/entladbaren elektrischen Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10 durch.
Bei einem Schritt S11 erfasst die Batterie-Steuervorrichtung 50, ob es sich um den Startzeitpunkt handelt oder nicht, zu dem ein Laden und Entladen der wiederaufladbaren Batterie 10 eingeleitet wird.
Wenn das Erfassungsresultat bei dem Schritt S11 eine Verneinung angibt („NEIN” bei dem Schritt S11), das heißt angibt, dass es sich nicht um den Startzeitpunkt handelt, um das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie 10 einzuleiten, schließt die Batterie-Steuervorrichtung 50 das in 5 gezeigte Verfahren ab.
Wenn andererseits das Erfassungsresultat bei dem Schritt S11 eine Bejahung angibt („JA” bei dem Schritt S11), das heißt angibt, dass es sich um den Startzeitpunkt handelt, um das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie 10 einzuleiten, geht der Betriebsfluss zu einem Schritt S12.
Bei dem Schritt S12 berechnet die Batterie-Steuervorrichtung 50 durch Verwenden der Gleichung (8) einen geschätzten Widerstandswert Rt(Ta) des Innenwiderstands der wiederaufladbaren Batterie 10. In diesem Fall wird die Batterie-Steuervorrichtung 50 als ein Innenwiderstandsberechnungsabschnitt verwendet. Der Betriebsfluss geht zu einem Schritt S13.
Bei dem Schritt S13 berechnet die Batterie-Steuervorrichtung 50 eine Änderungsmenge ΔVc als eine spezifische Änderungsmenge der Polarisationsspannung der Innenkapazität der wiederaufladbaren Batterie 10 und eine Änderungsmenge ΔOCV einer Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10. Der Betriebsfluss geht zu einem Schritt S14.
Bei dem Schritt S14 berechnet die Batterie-Steuervorrichtung 50 durch Verwenden der Gleichung (5) und der Gleichung (7) als ein Spannungsänderungsmengen-Berechnungsabschnitt die Änderungsmenge ΔVc der Polarisationsspannung der Innenkapazität der wiederaufladbaren Batterie 10. Der Betriebsfluss geht zu einem Schritt S15.
Bei dem Schritt S15 berechnet die Batterie-Steuervorrichtung 50 eine Änderungsmenge ΔOCV der Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10. Die Änderungsmenge ΔOCV dieser Leerlaufspannung wird gemäß einem Laden während der Dauer, die von dem Startzeitpunkt des Ladens der wiederaufladbaren Batterie 10 bis zu dem Zeitpunkt Ta, an dem von dem Startzeitpunkt des Ladens Ta Sekunden verstrichen sind, gezählt wird, erhöht. Der Betriebsfluss geht zu einem Schritt S16.
Bei dem Schritt S16 berechnet die Batterie-Steuervorrichtung 50 durch Verwenden der Gleichung (1) einen geschätzten Stromwert I^(Ta) des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem Zeitpunkt Ta, wenn die Anschlussspannung V auf die Zielspannung Vb geändert wird, fließt. Der Betriebsfluss geht zu einem Schritt S17.
Bei dem Schritt S17 erfasst die Batterie-Steuervorrichtung 50, ob der geschätzte Stromwert I^(Ta) des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem Zeitpunkt Ta fließt, nicht mehr als der Zielstromwert Im der wiederaufladbaren Batterie 10 ist oder nicht.
Wenn das Erfassungsresultat bei dem Schritt S17 eine Bejahung angibt („JA” bei dem Schritt S17), das heißt angibt, dass der geschätzte Stromwert I^(Ta) des Stroms zu dem Zeitpunkt Ta nicht mehr als der Zielstromwert Im der wiederaufladbaren Batterie 10 ist, geht der Betriebsfluss zu einem Schritt S18.
Bei dem Schritt S18 multipliziert die Batterie-Steuervorrichtung 50 die Zielspannung Vm und den geschätzten Stromwert I^(Ta) des Stroms I, um die ladbare/entladbare elektrische Leistung W(Ta) zu erhalten (W(Ta) = Vm·I^(Ta)). Die Batterie-Steuervorrichtung 50 schließt das in 4 gezeigte Verfahren ab.
Wenn andererseits das Erfassungsresultat bei dem Schritt S17 eine Verneinung („NEIN” bei dem Schritt S17) angibt, das heißt angibt, dass der geschätzte Stromwert I^(Ta) des Stroms zu dem Zeitpunkt Ta mehr als der Zielstromwert Im der wiederaufladbaren Batterie 10 ist, geht der Betriebsfluss zu einem Schritt S19. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 führt ein Verfahren des Schritts S19 bis zu einem Schritt S22 durch, um den geschätzten Spannungswert V^(Ta) der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 zu berechnen.
Bei dem Schritt S19 berechnet genauer gesagt die Batterie-Steuervorrichtung 50 als ein Stromänderungsmengen-Berechnungsabschnitt einen Differenzstromwert ΔI zwischen dem erfassten Stromwert I(0) und den Zielstromwert Im, wobei der erfasste Stromwert I(0) zu dem Startzeitpunkt des Ladens/Entladens der wiederaufladbaren Batterie 10 erfasst wird. Der Betriebsfluss geht zu dem Schritt S20.
Bei dem Schritt S20 multipliziert die Batterie-Steuervorrichtung 50 den berechneten Differenzstromwert ΔI und den Innenwiderstandswert R(Ta), um den geschätzten Wert ΔVr^ der Spannungsänderung zu erhalten, wenn der Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, um ΔI(ΔVr^ = ΔI·R(Ta)) geändert wird, wobei der Innenwiderstandswert R(Ta) ein Wert zu dem Zeitpunkt Ta ist, an dem Ta Sekunden verstrichen sind. Der Betriebsfluss geht zu dem Schritt S21.
Bei dem Schritt S21 berechnet die Batterie-Steuervorrichtung 50 den geschätzten Spannungswert V^(Ta) der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10, wenn der Zielstromwert Im in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, durch Addieren des erfassten Werts V(0) der Anschlussspannung V zu dem Startzeitpunkt des Ladens/Entladens der wiederaufladbaren Batterie 10, des Werts ΔVr^, des Werts ΔVc und des Werts ΔOCV(V^(Ta) = V(0) + ΔVr^ + ΔVc + ΔOCV). Der Betriebsfluss geht zu dem Schritt S22.
Bei dem Schritt S22 führt die Batterie-Steuervorrichtung 50 (als ein Berechnungsabschnitt einer elektrischen Leistung) eine Multiplikation des Zielstromwerts Im und des geschätzten Spannungswerts V^(Ta) der Anschlussspannung V der Batterie-Steuervorrichtung 50 durch, um die ladbare/entladbare elektrische Leistung W(Ta)(W(Ta) = Im·V^(Ta)) zu erhalten.
Eine Beschreibung ist nun über die Effekte der Batterie-Steuervorrichtung 50 gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel angegeben.
Die wiederaufladbare Batterie 10, die die Struktur, die vorausgehend beschrieben ist, hat, berechnet die spezifischen Änderungsmengen ΔVc und ΔOCV als die Änderungsmenge ΔV der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10, wenn das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie 10 durchgeführt wird, wobei die spezifischen Änderungsmengen ΔVc und ΔOCV die Änderungsmenge der Anschlussspannung V angeben, wenn die elektrische Ladung in die wiederaufladbare Batterie 10 geladen wird, oder wenn die elektrische Ladung von der wiederaufladbaren Batterie 10 entladen wird. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet ferner durch Verwenden der spezifischen Änderungsmengen ΔVc und ΔOCV den geschätzten Stromwert I^(Ta) des Stroms I oder den geschätzten Spannungswert V^(Ta) der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 als geschätzte Zielwerte.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet noch weiter auf der Basis des geschätzten Stromwerts I^(Ta) und des geschätzten Spannungswerts V^(Ta) der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 die ladbare/entladbare elektrische Leistung. In diesem Fall ist es möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 die Schätzung des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, und der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 durchführt, während die spezifischen Änderungsmengen ΔVc und ΔOCV als die Spannungsänderungskomponenten in Betracht gezogen werden, die durch Laden und Entladen einer elektrischen Ladung in der wiederaufladbaren Batterie 10 verursacht werden. Dies macht es möglich, die ladbare/entladbare elektrische Leistung mit einer hohen Genauigkeit zu berechnen.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 subtrahiert genauer gesagt die spezifische Änderungsmenge von einem Differenzwert zwischen dem erfassten Wert V(0) und dem Zielspannungswert Vm der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10, um den Spannungsänderungswert ΔVr aufgrund der Änderungsmenge des Stroms I zu erhalten, wenn die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 auf die Zielspannung Vm geändert wird.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 addiert ferner den Wert, der durch ein Teilen der Änderungsmenge ΔVr der Anschlussspannung V aufgrund der berechneten Änderungsmenge des Stroms I durch den Innenwiderstandswert Rt(Ta) erhalten wird, zu dem erfassten Stromwert I(0). Es ist ferner möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 auf der Basis des addierten Werts mit einer hohen Genauigkeit den geschätzten Stromwert I^(Ta) des Stroms I berechnet, wenn die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 auf die Zielspannung Vm geändert wird. Es ist noch weiter möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 durch Verwenden des geschätzten Stromwerts I^(Ta) des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, die ladbare/entladbare elektrische Leistung mit einer hohen Genauigkeit berechnet.
In einem Fall, in dem die Batterie-Steuervorrichtung 50 den geschätzten Spannungswert V^(Ta) der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 berechnet, berechnet die Batterie-Steuervorrichtung 50 einen Differenzwert zwischen dem erfassten Stromwert des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, und dem Zielstromwert Im. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet den geschätzten Wert ΔVr^ der Änderungsmenge der Anschlussspannung V, wenn der Strom I durch den berechneten Differenzwert geändert wird.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet ferner auf der Basis des vorhergesagten Werts ΔVr^ der Änderungsmenge der Anschlussspannung V, der spezifischen Änderungsmenge ΔVc und der spezifischen Änderungsmenge ΔOCV mit einer hohen Genauigkeit den geschätzten Spannungswert V^(Ta) der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10.
Da die Ersatzschaltung der wiederaufladbaren Batterie 10 eine Kapazitätskomponente aufweist, sammelt die Kapazitätskomponente der wiederaufladbaren Batterie 10 eine elektrische Ladung an. Wenn ein Strom in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, ändert sich die angesammelte Menge einer elektrischen Ladung in der wiederaufladbaren Batterie 10, und als ein Resultat ändert sich aufgrund der angesammelten Menge dieser elektrischen Ladung eine Polarisationsspannung einer Innenkapazität als die Kapazitätskomponente der wiederaufladbaren Batterie 10. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet die Änderungsmenge ΔVc der polarisierten Spannung in der wiederaufladbaren Batterie 10, während die Änderung des Polarisationszustands der wiederaufladbaren Batterie 10 in Betracht gezogen wird. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 führt das Verfahren eines Schätzens der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 und des Stroms, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, durch Verwenden der berechneten Änderungsmenge ΔVc der Polarisationsspannung der Innenkapazität der wiederaufladbaren Batterie 10 durch. Dies macht es möglich, auf der Basis dieser geschätzten Werte die ladbare/entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10 mit einer hohen Genauigkeit zu berechnen.
Wenn das Laden oder Entladen der wiederaufladbaren Batterie 10 durchgeführt wird, wird eine positive elektrische Ladung oder eine negative elektrische Ladung in der wiederaufladbaren Batterie 10 angesammelt. Die Ansammlung einer elektrischen Ladung erhöht oder verringert eine Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 als die elektrische Leistungsquelle. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet dementsprechend die Änderungsmenge ΔOCV der Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 als einen der spezifischen Änderungsmengenwerte und schätzt auf der Basis der berechneten Änderungsmenge ΔOCV der wiederaufladbaren Batterie 10 die Spannung V und den Strom I. Diese Struktur und dieser Betrieb der Batterie-Steuervorrichtung 50 machen es möglich, die ladbare/entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10 mit einer hohen Genauigkeit zu berechnen.
Wenn sich die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 oder der Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, ändert, ändert sich aufgrund der Änderung der Anschlussspannung V oder des Stroms I der Innenwiderstandswert Rt(t). Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet den Innenwiderstandswert R(t) der wiederaufladbaren Batterie 10 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, wie zum Beispiel dem Zeitpunkt bzw. der Zeit Ta, die von einem spezifischen Zeitpunkt, beispielsweise dem Startzeitpunkt, zu dem das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie 10 eingeleitet wird, verstrichen ist. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 schätzt auf der Basis des berechneten Innenwiderstandswerts Rt(Ta) zu dem Zeitpunkt Ta den Strom und die Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem vorbestimmten Zeitpunkt, wie zum Beispiel dem Zeitpunkt Ta, mit einer hohen Genauigkeit.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 beurteilt, ob der geschätzte Stromwert I^(Ta) des Stroms I, wenn sich die Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 auf die Zielspannung Vm ändert, mehr als der Zielstromwert Im des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, wird oder nicht. Wenn das Beurteilungsresultat eine Bejahung angibt, das heißt angibt, dass der geschätzte Stromwert I^(Ta) des Stroms I mehr als der Zielstromwert Im des Stroms I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, wird (mit anderen Worten, wenn der Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, auf den Zielstromwert I begrenzt ist), berechnet die Batterie-Steuervorrichtung 50 den geschätzten Spannungswert V^(Ta) der Anschlussspannung T der wiederaufladbaren Batterie 10, wenn der Zielstromwert Im in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt. Diese Struktur und dieser Betrieb der Batterie-Steuervorrichtung 50 machen es möglich, die ladbare/entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10 mit einer hohen Genauigkeit zu berechnen, während der Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, auf den Zielstromwert Im begrenzt ist.
(Andere Modifikationen)
Eine Beschreibung ist nun zu verschiedenen Modifikationen der Batterie-Steuervorrichtung 50 gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angegeben. Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet sowohl eine ladbare elektrische Leistung als auch eine entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht durch das exemplarische Ausführungsbeispiel begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 entweder eine ladbare elektrische Leistung oder eine entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie 10 berechnet.
Das vorausgehend beschriebene exemplarische Ausführungsbeispiel zeigt das folgende Berechnungsverfahren. Wenn der geschätzte Stromwert I^(Ta) des Stroms I mehr als der Zielstromwert Im ist, ist es möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel den geschätzten Spannungswert V^(Ta) der Anschlussspannung V der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem Zeitpunkt berechnet, zu dem sich der Strom I, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 fließt, auf den Zielstromwert Im ändert. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht durch das vorausgehend beschriebene exemplarische Ausführungsbeispiel begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 dieses Berechnungsverfahren vermeidet.
Wenn ferner der geschätzte Stromwert I^(Ta) des Stroms I mehr als ein vorbestimmter Stromwert wird, der sich von dem Zielstromwert Im unterscheidet, ist es möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 den geschätzten Spannungswert V^(Ta) der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem Zeitpunkt berechnet, zu dem sich der Strom I auf den Zielstromwert Im ändert.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 berechnet noch weiter den geschätzten Spannungswert V^(Ta) der Anschlussspannung V, wenn sich der Strom I auf den Zielstromwert Im ändert. Wenn der geschätzte Spannungswert V^(Ta) mehr als der Zielspannungswert Vm wird, ist es möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 den geschätzten Stromwert I^(Ta) des Stroms I berechnet, der in der wiederaufladbaren Batterie 10 zu dem Zeitpunkt fließt, zu dem sich die Anschlussspannung V auf die Zielspannung ändert.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 gemäß dem vorausgehend beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispiel verwendet als einen der spezifischen Parameter eine Summe der Änderungsmenge ΔVc der Polarisationsspannung der Innenkapazität der wiederaufladbaren Batterie 10 und der Änderungsmenge ΔOCV der Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht durch das exemplarische Ausführungsbeispiel begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 als die spezifische Änderungsmenge entweder die Änderungsmenge ΔVc der Polarisationsspannung der Innenkapazität der wiederaufladbaren Batterie 10 oder die Änderungsmenge ΔOCV der Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie 10 verwendet.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 gemäß dem vorausgehend beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispiel verwendet den Wert des Innenwiderstands 11 der wiederaufladbaren Batterie 10, der sich gemäß einem Verstreichen einer Zeit ändert. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht durch das exemplarische Ausführungsbeispiel begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 einen konstanten Wert des Innenwiderstandswerts 11 verwendet, der sich nicht gemäß einem Verstreichen einer Zeit ändert.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 gemäß dem vorausgehend beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispiel berechnet die ladbare/entladbare elektrische Leistung zu dem Zeitpunkt, zu dem das Laden/Entladen eingeleitet wird. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht durch das exemplarische Ausführungsbeispiel begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 das Laden/Entladen einer elektrischen Leistung während jeder vorbestimmten Zeitdauer berechnet, wenn das Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie 10 durchgeführt wird.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 gemäß dem vorausgehend beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispiel verwendet die Ersatzschaltung der wiederaufladbaren Batterie 10, die eine Reihenschaltungsstruktur hat, die aus dem Innenwiderstand 11 und dem Gleichstromwiderstand der wiederaufladbaren Batterie 10 zusammengesetzt ist. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht durch das exemplarische Ausführungsbeispiel begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 eine andere Ersatzschaltung verwendet, die aus einem Gleichstromwiderstand und einem Reaktionswiderstand, die in Reihe geschaltet sind, zusammengesetzt ist, oder aus Reaktionswiderständen, die in Reihe geschaltet sind, ohne einen Gleichstromwiderstand zu haben, zusammengesetzt ist.
Die Batterie-Steuervorrichtung 50 gemäß dem vorausgehend beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispiel verwendet den Zielspannungswert Vm und den Zielstromwert Im, die eine Überladung und eine übermäßige Entladung der wiederaufladbaren Batterie 10 verhindern. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht durch das exemplarische Ausführungsbeispiel begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, dass die Batterie-Steuervorrichtung 50 einen anderen Zielspannungswert und einen anderen Zielstromwert verwendet. Es ist beispielsweise möglich, auf der Basis der Treibspannung der elektrischen Last 20 oder der Wandlungsfähigkeit des Wechselrichters 21 zum Wandeln eines Gleichstroms in einen Wechselstrom eine andere Zielspannung zu bestimmen und zu verwenden.
Das exemplarische Ausführungsbeispiel verwendet als die wiederaufladbare Batterie 10 eine Lithiumionen-Batterie. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht durch das exemplarische Ausführungsbeispiel begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, eine Bleisäurebatterie oder eine Nickel-Metall-Hydrid-Batterie zu verwenden.
Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben sind, ist es für Fachleute offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Alternativen an jenen Details im Lichte der Gesamtlehren der Offenbarung entwickelt sein können. Die besonderen Anordnungen, die offenbart sind, sind dementsprechend lediglich als darstellend gemeint und nicht auf den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, dem die volle Breite der folgenden Ansprüche und aller Äquivalente derselben zu geben ist, begrenzt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010-203935 [0003, 0005]

Claims

Batterie-Steuervorrichtung (50), die konfiguriert ist, um ein Laden/Entladen einer wiederaufladbaren Batterie (10) während einer vorbestimmten Zeitdauer zu steuern und eine ladbare/entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie (10) zu einem Zeitpunkt nach einem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer zu berechnen, wenn sich aufgrund des Ladens/Entladens der wiederaufladbaren Batterie (10) eine Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie (10) geändert hat, mit: einem Berechnungsabschnitt einer spezifischen Änderungsmenge, der konfiguriert ist, um eine spezifische Änderungsmenge einer Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie (10) zu berechnen, die durch eine Ansammlung einer elektrischen Ladung in der wiederaufladbaren Batterie (10) verursacht wird, wenn sich die Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie (10) während der vorbestimmten Zeitdauer bei einer Ausführung des Ladens oder Entladen der wiederaufladbaren Batterie (10) ändert; einem Berechnungsabschnitt eines geschätzten Werts, der konfiguriert ist, um durch Verwenden der spezifischen Änderungsmenge, die durch den Berechnungsabschnitt einer spezifischen Änderungsmenge berechnet wird, einen geschätzten Zielwert zu berechnen, wobei der geschätzte Zielwert entweder ein Strom, der in der wiederaufladbaren Batterie (10) fließt und zum Ändern der Anschlussspannung auf eine vorbestimmte Spannung zu einem Zeitpunkt nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer notwendig ist, oder die Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie (10) zu dem Zeitpunkt nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer ist, wenn der Strom während der vorbestimmten Zeitdauer fließt; und einem Berechnungsabschnitt einer elektrischen Leistung, der konfiguriert ist, um auf der Basis des geschätzten Zielwerts, der durch den Berechnungsabschnitt eines geschätzten Werts berechnet wird, eine elektrische Leistung, die zum Laden/Entladen der wiederaufladbaren Batterie (10) notwendig ist, zu berechnen.
Batterie-Steuervorrichtung (50) nach Anspruch 1, wobei die Batterie-Steuervorrichtung (50) eine Ersatzschaltung der wiederaufladbaren Batterie (10), die Kapazitätskomponenten (C1, C2) hat, verwendet, wenn eine ladbare/entladbare elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterie (10) berechnet wird, und der Berechnungsabschnitt einer spezifischen Änderungsmenge auf der Basis einer Änderungsmenge eines Polarisationszustands der Kapazitätskomponenten bei der Ersatzschaltung der wiederaufladbaren Batterie (10) die spezifische Änderungsmenge berechnet.
Batterie-Steuervorrichtung (50) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Berechnungsabschnitt einer spezifischen Änderungsmenge eine Änderungsmenge eines Ladezustands (SOC) der wiederaufladbaren Batterie (10), der sich durch Fließen des Stroms in der wiederaufladbaren Batterie (10) ändert, berechnet, und der Berechnungsabschnitt einer spezifischen Änderungsmenge auf der Basis der berechneten Änderungsmenge des SOC eine Änderungsmenge einer Leerlaufspannung der wiederaufladbaren Batterie (10) berechnet und auf der Basis der Änderungsmenge der Leerlaufspannung die spezifische Änderungsmenge berechnet.
Batterie-Steuervorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, mit ferner: einem einen erfassten Wert gewinnenden Abschnitt, der konfiguriert ist, um einen erfassten Wert, der von einem Spannungserfassungsabschnitt (40) zum Erfassen der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie (10) ausgegeben wird, und einen erfassten Wert, der von einem Stromerfassungsabschnitt (30) ausgegeben wird, zu gewinnen; und einem Spannungsänderungsmengen-Berechnungsabschnitt, der konfiguriert ist, um eine Spannungsänderungsmenge der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie (10) zu berechnen, die eine Differenz zwischen einem erfassten Wert der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie (10) zu einem Startzeitpunkt der vorbestimmten Zeitdauer und dem Zielspannungswert der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie (10) nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer ist, wobei der Berechnungsabschnitt eines geschätzten Werts einen Berechnungsabschnitt eines geschätzten Stromwerts aufweist, der konfiguriert ist, um auf der Basis eines Spannungswerts, der durch Subtrahieren oder Addieren der spezifischen Änderungsmenge der Spannung, die durch den Berechnungsabschnitt einer spezifischen Änderungsmenge berechnet wird, erhalten wird, des Innenwiderstandswerts der wiederaufladbaren Batterie (10) und des erfassten Stromwerts des Stroms, der in der wiederaufladbaren Batterie (10) fließt, einen geschätzten Stromwert des Stroms, der in der wiederaufladbaren Batterie (10) fließt, als einen geschätzten Zielwert zu berechnen.
Batterie-Steuervorrichtung (50) nach Anspruch 4, mit ferner: einem Beurteilungsabschnitt, der konfiguriert ist, um zu beurteilen, ob der geschätzte Stromwert des Stroms, der durch den Berechnungsabschnitt eines geschätzten Stromwerts berechnet wird, mehr als ein vorbestimmter Zielstromwert ist oder nicht; und einem Stromänderungsmengen-Berechnungsabschnitt, der konfiguriert ist, um eine Änderungsmenge des Stroms zu berechnen, die eine Differenz zwischen einem erfassten Wert des Stroms zu dem Startzeitpunkt der vorbestimmten Zeitdauer und dem Zielstromwert ist, wobei der Berechnungsabschnitt eines geschätzten Werts einen Berechnungsabschnitt eines geschätzten Spannungswerts aufweist, der konfiguriert ist, um durch Subtrahieren oder Addieren einer Änderungsmenge der Anschlussspannung, einer spezifischen Änderungsmenge, die durch den Berechnungsabschnitt einer spezifischen Änderungsmenge berechnet wird, und eines erfassten Spannungswerts der Anschlussspannung einen geschätzten Spannungswert der Anschlussspannung als einen geschätzten Zielwert zu berechnen, wobei die Änderungsmenge der Spannung, die erzeugt wird, wenn der Strom in dem Innenwiderstand der wiederaufladbaren Batterie (10) fließt, durch Multiplizieren der Stromänderungsmenge des Stroms und des Innenwiderstandswerts der wiederaufladbaren Batterie (10) zu einem Zeitpunkt erhalten wird, zu dem das Beurteilungsresultat des Beurteilungsabschnitts angibt, dass der geschätzte Stromwert, der durch den Berechnungsabschnitt eines geschätzten Stromwerts berechnet wird, mehr als der vorbestimmte Zielstromwert ist.
Batterie-Steuervorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, mit ferner: einem einen erfassten Wert gewinnenden Abschnitt, der konfiguriert ist, um einen erfassten Wert, der von einem Spannungserfassungsabschnitt (40) zum Erfassen der Anschlussspannung der wiederaufladbaren Batterie (10) ausgeben wird, oder einen erfassten Wert, der von einem Stromerfassungsabschnitt (30) ausgegeben wird, zu gewinnen; und einem Stromänderungsmengen-Berechnungsabschnitt, der konfiguriert ist, um eine Änderungsmenge eines Stroms, die eine Differenz zwischen einem erfassten Stromwert des Stroms der wiederaufladbaren Batterie (10) zu einem Startzeitpunkt der vorbestimmten Zeitdauer und dem Zielstromwert des Stroms der wiederaufladbaren Batterie (10) nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer ist, zu berechnen, wobei der Berechnungsabschnitt eines geschätzten Werts einen Berechnungsabschnitt eines geschätzten Spannungswerts aufweist, der konfiguriert ist, um durch Subtrahieren oder Addieren einer Änderungsmenge der Anschlussspannung, einer spezifischen Änderungsmenge, die durch den Berechnungsabschnitt einer spezifischen Änderungsmenge berechnet wird, und eines erfassten Spannungswerts der Anschlussspannung einen geschätzten Spannungswert der Anschlussspannung als einen geschätzten Zielwert zu berechnen, wobei die Änderungsmenge der Spannung, die erzeugt wird, wenn der Strom in dem Innenwiderstand der wiederaufladbaren Batterie (10) fließt, durch Multiplizieren der Stromänderungsmenge des Stroms und des Innenwiderstandswerts der wiederaufladbaren Batterie (10) erhalten wird.
Batterie-Steuervorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 4, 5 und 6, mit ferner einem einen Innenwiderstand berechnenden Abschnitt, der konfiguriert ist, um auf der Basis von Schaltungskonstanten (Rs, R1, R2, C1 und C2), die eine Ersatzschaltung der wiederaufladbaren Batterie (10) bilden, und einem Zeitverstreichen während der vorbestimmten Zeitdauer einen geschätzten Widerstandswert des Innenwiderstands der wiederaufladbaren Batterie (10) zu berechnen, der sich aufgrund einer Änderung der Anschlussspannung oder des Stroms der wiederaufladbaren Batterie (10) während der vorbestimmten Zeitdauer ändert, wobei der Berechnungsabschnitt eines geschätzten Werts durch Verwenden des Innenwiderstandswerts der wiederaufladbaren Batterie (10) nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer, der durch den einen Innenwiderstand berechnenden Abschnitt berechnet wird, einen geschätzten Zielwert berechnet.