DE112015006416B4 - Batterieladungszustandsschätzvorrichtung und Ladungszustandsschätzverfahren - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung bereitgestellt, die einen Ladungszustand mit hoher Genauigkeit unabhängig vom Laden oder Entladen einer Batterie abschätzt. Ein End-Ladungszustands-Rechenmittel 107 ist vorgesehen, welches einen End-Ladungszustand der Batterie gemäß den Ladungszustandsschätzwerten durch ein Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102 berechnet, und das Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102. Das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107 führt, wenn eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert durch das Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102 und dem Ladungszustandsschätzwert durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103 kleiner als oder gleich dem Ladungszustands-Differenz-Schwellenwert wird, ein Umschalten des End-Ladungszustands vom Ladungszustandsschätzwert durch das Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102 zum Ladungszustandsschätzwert durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103 durch.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Batterieladungszustandsabschätzvorrichtung und ein Ladungszustandsabschätzverfahren, die in einer Fahrzeug-Stromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung oder dergleichen implementiert sind, und bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bildschirmanordnungs-Abschätzen eines Ladungszustands einer Batterie mit hoher Genauigkeit, die Umschalten zwischen LadungszustandsSchätzwerten entsprechend verschiedenen Modi.
  • HINTERGRUND
  • Bei Abschätzung eines Ladungszustands (nachfolgend als SOC, state-of-charge, bezeichnet) einer Batterie wird für einen Fall, bei dem keine Ladung und Entladung durchgeführt wird, ein Modus, in welchem ein SOC anhand einer Offenschaltungsspannung (nachfolgend als OCV, open circuit voltage bezeichnet) abgeschätzt wird, bekannt, und für einen Fall, bei dem Laden oder Entladen durchgeführt wird, sind ein Modus, in dem ein SOC anhand elektrischer Strom-Integration abgeschätzt wird, und ein Modus, in welchem ein SOC unter Verwendung eines Äquivalenz-Schaltungsmodelle abgeschätzt wird, bekannt.
  • Das heißt, als ein Modus, in welchem ein SOC konstant abgeschätzt wird, unabhängig von Ladung oder Entladung einer Batterie, sind zwei Modi bekannt, das heißt ein Modus (nachfolgend als ein elektrischer Strom-Integrationsmodus bezeichnet), in welchem ein SOC durch elektrische Strom-Integration aktualisiert wird, unter Verwendung, als einem Anfangswert, eines gemäß einer OCV geschätzten SOCs, und ein Modus (nachfolgend als ein Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus bezeichnet), in welchem ein SOC unter Verwendung eines Äquivalenz-Schaltungsmodells aktualisiert wird, durch ähnliches verwenden, als eines Anfangswerts, eines SOCs, der gemäß einer OCV abgeschätzt wird, sind bekannt.
  • Im ersteren elektrischen Strom-Integrationsmodus übt ein elektrischer Strom-Detektionsfehler eines elektrischen Stromsensors einen Einfluss auf die Schätzgenauigkeit eines SOC aus, und wird die Schätzgenauigkeit eines SOC mit dem Verstreichen von Zeit abgesenkt. Derweil übt im letzteren Äquivalenz-Schaltungsmodus die Schätzgenauigkeit eines Schaltungsparameters ein Einfluss auf die Schätzgenauigkeit eines SOC aus, und die Schätzgenauigkeit eines Schaltungsparameters ist niedrig, wenn ein Betrieb einer Batterie gestartet wird, und die Schätzgenauigkeit eines SOC wird mit dem Verstreichen der Zeit verbessert.
  • Um dies anzugehen, wird ein Verfahren, in welchem ein Umschalten zwischen einem SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus und einem SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus zu einem vorbestimmten Timing durchgeführt wird, vorgeschlagen (siehe Patentdokument 1).
  • Bei diesem konventionellen Stand der Technik wird ein SOC-Schätzwert entsprechend dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zu einem SOC-Schätzwert entsprechend dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus umgeschaltet, unter einer Bedingung, dass ein Variation beim elektrischen Strom und der Spannung klein ist, um einen End-SOC zu berechnen.
  • ZITATELISTE
  • PATENTDOKUMENT
  • Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2011-106952 A Weiterer Stand der Technik: DE 100 02 473 A1
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Jedoch wird beim in Patentdokument 1 offenbarten konventionellen Stand der Technik das Umschalten zu einem SOC-Schätzwert entsprechend dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus nur unter einer vorgegebenen Lade- oder Entlade-Bedingung durchgeführt, und es gibt das Problem, dass, wenn die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist, oder wenn die Bedingung nicht korrekt erfüllt wird, aufgrund von Variationen der Charakteristik einer Batterie oder dergleichen, ein End-SOC nicht mit hinreichender SOC-Schätzgenauigkeit erzielt werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das vorstehend genannte Problem des Stands der Technik zu lösen und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung und ein Ladungszustandsschätzverfahren zum konstanten Vergleichen zwischen einem SOC-Schätzwert entsprechend einem elektrischen Strom-Integrationsmodus und einem SOC-Schätzwert entsprechend einem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus bereitzustellen, und Umschalten, wenn die SOC-Schätzgenauigkeit im Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus höher als die SOC-Schätzgenauigkeit im elektrischen Strom-Integrationsmodus wird, einen End-SOC aus dem SOC-Schätzwert entsprechend dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum SOC-Schätzwert entsprechend dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus, um einen SOC mit hoher Genauigkeit konstant abzuschätzen.
  • PROBLEMLÖSUNG
  • Eine Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet:
    • ein Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-LadungszustandsSchätzmittel zum Berechnen eines Ladungszustandsschätzwerts einer Batterie gemäß einem elektrischen Strom-Integrationsmodus;
    • ein Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-LadungszustandsSchätzmittel zum Berechnen eines Ladungszustandsschätzwerts der Batterie gemäß einem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus;
    • ein Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Rechenmittel zum Berechnen eines Ladungszustands-Differenzschwellenwerts für eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-LadungszustandsSchätzmittel und dem Ladungszustandsschätzwert durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-LadungszustandsSchätzmittel; und
    • ein End-Ladungszustands-Rechenmittel zum Berechnen eines End-Ladungszustands der Batterie anhand der Ladungszustandsschätzwerte durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzmittel und das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-LadungszustandsSchätzmittel.
  • Das End-Ladungszustands-Rechenmittel führt
    wenn eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzmittel und dem Ladungszustands-Schätzwert durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladungszustands-Schätzmittel kleiner oder gleich dem Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird,
    ein Umschalten des End-Ladungszustands von dem Ladungszustandsschätzwert durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzmittel zum Ladungszustandsschätzwert durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Lastzustands-Schätzmittel durch.
  • Weiter beinhaltet ein Batterie-Ladungszustands-Schätzverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung:
    • einen ersten Schritt des Berechnens eines Ladungszustandsschätzwerts einer Batterie anhand eines elektrischen Strom-Integrationsmodus;
    • einen zweiten Schritt des Berechnens eines Ladungszustandsschätzwerts der Batterie entsprechend einem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus;
    • einen dritten Schritt des Berechnens eines Ladungszustands-Differenzschwellenwerts für eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt und dem Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt; und
    • einen vierten Schritt des Berechnens eines End-Ladungszustands der Batterie anhand dem Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt und dem Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt.
  • Im vierten Schritt, wenn eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt und dem Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt kleiner oder gleich dem Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird, wird der End-Ladungszustand vom Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt zum Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt umgeschaltet.
  • EFFEKT DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung und ein Ladungszustandsschätzverfahren bereitgestellt werden, die einen End-SOC von einem SOC-Schätzwert gemäß einem elektrischen Strom-Integrationsmodus zu einem SOC-Schätzwert gemäß einem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus umschalten kann, ab einem Zeitpunkt, wenn der SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus um eine vorbestimmte Differenz oder weniger differiert, und den SOC konstant mit hoher Genauigkeit unabhängig von Laden oder Entladen einer Batterie abschätzen.
  • Figurenliste
    • 1 illustriert schematisch eine Konfiguration einer Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für ein elektrisches Strom-Integrationsmodus-Ladungszustand-Schätzmittel der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-LadungszustandsSchätzmittel der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für ein Äquivalenz-Schaltungsmodell-Ausfalldiagnosemittel der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für ein Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Rechenmittel der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für ein Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustandsschätzfehler-Rechenmittel der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für das End-Ladungszustands-Rechenmittel der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 8 ist ein Timing-Diagramm, das einen Steuerbetrieb für ein End-Ladungszustands-Rechenmittel der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 9 ist ein Blockdiagramm, das einen Schaltungsparameter-Sequentiell-Schätzprozess eines Batterieschaltungsmodells illustriert, das auf ein Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-LadungszustandsSchätzmittel gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
    • 10 illustriert ein Batterieschaltungsmodell, welches auf das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladungszustands-Schätzmittel gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
    • 11 illustriert Charakteristika eines Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Kennfelds, das auf das Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Rechenmittel gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
    • 12 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für das End-Ladungszustand-Rechenmittel einer Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 13 ist ein Timing-Diagramm, das einen Steuerbetrieb 1 für das End-Ladungszustands-Rechenmittel der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 14 ist ein Timing-Diagramm, das einen Steuerbetrieb 2 für das End-Ladungszustands-Rechenmittel der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsform 1
  • 1 illustriert schematisch eine Konfiguration einer Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. In 1 ist eine Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 an einer (nicht illustrierten) Fahrzeugstromversorgungs-Verwaltungsvorrichtung montiert und beinhaltet ein Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102, ein Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103, ein Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ausfalldiagnosemittel 104, ein Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Rechenmittel 105, ein Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzfehler-Rechenmittel 106 und ein End-Ladungszustands-Rechenmittel 107.
  • Die Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 berechnet einen elektrischen Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzwert SOC_I und einen Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Lastzustands-Schätzwert SOC_R durch Empfangen, als einen Zustand einer Batterie, von Eingaben eines durch einen elektrischen Stromsensor 108 detektierten elektrischen Stroms, einer durch einen Spannungssensor 109 detektierten Spannung und einer durch einen Temperatursensor 110 detektierten Batterietemperatur und gibt SOC_I als End-SOC aus, wenn eine Differenz zwischen dem SOC_I und dem SOC_R größer ist als ein Ladungszustands-Differenzschwellenwert SOC_dif, welcher ein SOC-Schaltkriterium ist, und gibt den SOC_R als den End-SOC aus, wenn die Differenz dazwischen kleiner als der Ladungszustands-Differenzschwellenwert SOC dif ist.
  • Der Steuerprozess und Steuerbetrieb wird unten im Detail unter Bezugnahme auf die 2 bis 8 beschrieben.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für ein Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102 der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • In 2 werden im Schritt 201 ein durch den elektrischen Stromsensor 108 detektierter elektrischer Strom, eine durch den Spannungssensor 109 detektierte Spannung und eine durch den Temperatursensor 110 detektierte Batterietemperatur an der Batterie 101 eingegeben und als ein Batteriezustand empfangen und der Prozess schreitet zu Schritt 202 fort. Im Schritt 202 wird bestimmt, ob ein Eingangswert aus jedem Sensor, der im Schritt 201 empfangen wird, innerhalb eines Normalbereichs liegt oder nicht, und wenn festgestellt wird, dass alle Eingangswerte innerhalb des Normalbereichs liegen, schreitet der Prozess zu Schritt 203 fort.
  • Im nachfolgenden Schritt 203 und Schritt 204, wenn im Schritt 203 festgestellt wird, dass im Fahrzeug ein Einschalten (Key-On) durchgeführt wird, schreitet der Prozess zu Schritt 204. Wenn in Schritt 204 festgestellt wird, dass die unmittelbar vorhergehende Ausschaltzeitperiode länger oder gleich einer vorbestimmten Zeitperiode ist, schreitet der Prozess zu Schritt 205 fort.
  • Das heißt, wenn das Fahrzeug eine vorgegebene oder längere Zeitperiode im Ausschaltzustand ist, wird abgeschätzt, dass eine Spannung im nachfolgenden Einschalten einer Offenschaltungsspannung OCV entspricht. Daher wird ein vorliegender Spannungswert als eine OCV im Schritt 205 ermittelt und der Prozess schreitet zu Schritt 206 fort.
  • Im Schritt 206 wird ein elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzwert SOC I basierend auf einem Kennfeld anhand der OCV und der Batterietemperatur berechnet.
  • Wenn im Schritt 202 festgestellt wird, dass irgendeiner der Sensoreingangswerte nicht innerhalb des Normalbereichs ist, schreitet der Prozess zu Schritt 207 und wird ein SOC-Anfangswert für den SOC_I in Schritt 207 eingegeben.
  • Der SOC-Anfangswert wird unter Berücksichtigung von Sicherheits-Standards eines Fahrzeugsystems bestimmt und ein unmittelbar vorhergehender Wert und ein Zwischenwert des SOC_I können so eingestellt werden, dass sie die Batterie kontinuierlich nutzen, oder der Obergrenzwert oder der Untergrenzwert des SOC_I können unter Berücksichtigung einer Batterie in einem gefährlichen Zustand eingestellt werden.
  • Wenn im Schritt 203 festgestellt wird, dass ein Einschalten nicht im Fahrzeug durchgeführt wird, oder wenn im Schritt 204 festgestellt wird, dass die unmittelbar vorherige Ausschaltzeitperiode kürzer als die vorbestimmte Zeitperiode ist, schreitet der Prozess zu Schritt 208 fort.
  • Im Schritt 208 wird der vorliegende SOC_I durch Addieren des vorliegenden elektrischen Strom-Additionsbetrags zum unmittelbar vorhergehenden SOC_I berechnet.
  • Der aktuelle SOC_I wird anhand des Rechenausdrucks von SOC_I(k)=SOC_I(k-1)+I(k)×Ts÷ Batteriekapazität berechnet.
  • Im Rechenausdruck repräsentiert SOC_I(k) einen aktuellen Wert von SOC_I, repräsentiert SOC_I(k-1) den unmittelbar vorherigen Wert von SOC_I, repräsentiert I(k) einen aktuellen Wert eines tatsächlichen elektrischen Stroms und repräsentiert Ts einen Rechenzyklus.
  • In der Beschreibung hierin, in einem Fall, in dem festgestellt wird, dass irgendeiner der Sensoreingangswerte nicht innerhalb des Normalbereichs ist, wird der SOC_I-Anfangswert eingegeben. Jedoch, wenn ein notwendiger Sensor-Eingangswert innerhalb des Normalbereichs liegt, beispielsweise wenn ein Ausfall nur an einem Spannungssensor während des Fahrens auftritt, kann der Prozess zu Schritt 208 fortschreiten und kann ein elektrischer Stromintegrationsprozess kontinuierlich durchgeführt werden.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladungszustandsschätzmittel 103 der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • In 3 wird in Schritten 301 bis 305 derselbe Steuerprozess wie in Schritten 201 bis 205 in 2 durchgeführt und der Prozess schreitet zu Schritt 306.
  • Im Schritt 306 wird der Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladungszustands-Schätzwert SOC_R basierend auf einem Kennfeld anhand der OCV und der Batterietemperatur berechnet.
  • Wenn im Schritt 302 festgestellt wird, dass irgendeiner der Sensoreingangswerte nicht innerhalb des Normalbereichs liegt, schreitet der Prozess zu Schritt 307 fort und wird ein SOC-Anfangswert für den SOC_R im Schritt 307 eingegeben.
  • Als der SOC-Anfangswert, ähnlich dem Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102, kann der unmittelbar vorherige Wert oder der Zwischenwert des SOC_R eingestellt werden oder kann der obere Grenzwert oder der untere Grenzwert des SOC R unter Berücksichtigung einer Batterie in einem gefährlichen Zustand eingestellt werden.
  • Wenn im Schritt 303 festgestellt wird, dass ein Einschalten nicht im Fahrzeug durchgeführt wird, oder wenn im Schritt 304 festgestellt wird, dass die unmittelbar vorherige Ausschaltzeitperiode kürzer als die vorbestimmte Zeitperiode ist, schreitet der Prozess zu Schritt 308 fort.
  • Im Schritt 308 wird der unten unter Bezugnahme auf 9 beschriebene Schaltungsparameter-Sequenz-Schätzprozess durchgeführt und der Prozess schreitet zu Schritt 309.
  • Im Schritt 309 wird die OCV anhand eines unten unter Bezugnahme auf 10 beschriebenen Batterieschaltungsmodells abgeschätzt und der Prozess schreitet zu Schritt 306.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ausfalldiagnosemittel 104 der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • In 4 wird im Schritt 401 ein unten unter Bezugnahme auf 9 beschriebener Schaltungsparameterwert zusätzlich zum elektrischen Strom, der Spannung und der Batterietemperatur, als ein Zustand der Batterie, aus dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103 empfangen und der Prozess schreitet zu Schritt 402 fort.
  • Im Schritt 402 wird bestimmt, ob oder ob nicht jeder Eingangswert, der in Schritt 401 empfangen wird, innerhalb des Normalbereichs liegt, und wenn alle Eingangswerte als innerhalb des Normalbereichs befindlich bestimmt werden, schreitet der Prozess zu Schritt 403.
  • Das heißt, basierend auf einem Diagnoseergebnis, dass die Eingabe von und der Steuerprozess für das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103 normal sind, wird 0 (Normal) als Fehlerdiagnoseergebnis im Schritt 403 eingegeben.
  • Wenn im Schritt 402 festgestellt wird, dass irgendeiner der Eingangswerte nicht innerhalb des Normalbereichs liegt, schreitet der Prozess zu Schritt 404 fort und es wird 1 (Ausfall) als Ausfall-Diagnoseergebnis im Schritt 404 eingegeben.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für das Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Rechenmittel 105 der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • In 5 werden im Schritt 501 der unmittelbar vorherige End-SOC und ein unten unter Bezugnahme auf 6 beschriebener elektrischer Strom-Integrationsmodus-Lastzustands-Schätzfehler SOC_err zusätzlich zum elektrischen Strom, der Spannung und der Batterietemperatur als ein Zustand der Batterie aus dem Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzfehler-Rechenmittel 106 empfangen und der Prozess schreitet zu Schritt 502 fort. Im Schritt 502 wird bestimmt, ob jeder im Schritt 501 empfangene Eingangswert innerhalb des Normalbereichs liegt oder nicht. Wenn alle Eingangswerte als innerhalb des Normalbereichs befindlich bestimmt werden, schreitet der Prozess zu Schritt 503.
  • Im Schritt 503 wird bestimmt, ob die Batterie unter einer stabilen Bedingung ist oder nicht, und wenn festgestellt wird, dass der elektrische Strom, die Spannung und die Batterietemperatur als der Zustand der Batterie alle innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, schreitet der Prozess zu Schritt 504.
  • Im Schritt 504 wird der Ladungszustands-Differenzschwellenwert SOC dif basierend auf einem Kennfeld anhand des unmittelbar vorherigen End-SOC und der Batterietemperatur berechnet und der Prozess schreitet zu Schritt 505 fort.
  • Im Schritt 505 wird eine Begrenzung der Obergrenze so durchgeführt, dass der im Schritt 504 berechnete SOC dif den SOC_R nicht übersteigt.
  • Wenn im Schritt 502 bestimmt wird, dass irgendeiner der Eingangswerte nicht innerhalb des Normalbereichs ist, schreitet der Prozess zu Schritt 506 fort. Im Schritt 506 wird 0 (Null) als der SOC_dif als ein Anfangswert eingegeben. Wenn im Schritt 503 bestimmt wird, dass die Batterie nicht unter der stabilen Bedingung ist (d.h., wenn festgestellt wird, dass irgendeine von elektrischem Strom, Spannung und Batterietemperatur als Zustand der Batterie nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs ist) schreitet der Prozess zu Schritt 507 fort.
  • Im Schritt 507 wird ein Kennfeld-Minimalwert des Ladungszustands-Differenzschwellenwerts SOC dif als ein Wert kleiner als ein Wert für einen Fall, bei dem die Batterie in stabiler Bedingung ist, eingestellt, und der Prozess schreitet zu Schritt 505 fort.
  • In der Beschreibung hierin wird, wenn die Bedingung, dass die Batterie stabil ist, nicht erfüllt ist, der Kennfeld-Minimalwert des SOC dif eingestellt. Jedoch kann ein berechneter Wert, basierend auf dem Kennfeld, des SOC dif mit einem vorbestimmten Koeffizienten multipliziert werden.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für das Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzfehler-Rechenmittel 106 der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • In 6 werden ein elektrischer Strom und eine Batterietemperatur als Zustand der Batterie im Schritt 601 empfangen und der Prozess schreitet zu Schritt 602 fort.
  • Ob jeder der im Schritt 601 empfangenen Eingangswerte innerhalb des Normalbereichs ist oder nicht, wird im Schritt 602 bestimmt. Wenn alle Eingangswerte als innerhalb des Normalbereichs befindlich bestimmt werden, schreitet der Prozess zu Schritt 603 fort.
  • Im Schritt 603 wird ein elektrischer Stromdetektionsfehler I_err für den detektierten elektrischen Strom anhand des elektrischen Stroms und der Batterietemperatur berechnet und der Prozess schreitet zu Schritt 604 fort.
  • In Schritt 604 wird der aktuelle SOC_R durch Addieren des aktuellen elektrischen Stromdetektionsfehler-Additionsbetrags zum unmittelbar vorherigen SOC_err berechnet.
  • Der aktuelle SOC_err wird anhand eines Rechenausdrucks von SOC_err(k)=SOC_err(k-1)+I_err(k)×Ts÷ Batteriekapazität berechnet.
  • Im Rechenausdruck repräsentiert SOC_err(k) einen aktuellen Wert von SOC_err, repräsentiert SOC_err(k-1) den unmittelbar vorherigen Wert von SOC_err, repräsentiert I_err(k) einen aktuellen Wert des elektrischen Stromdetektionsfehlers I_err und repräsentiert Ts einen Rechenzyklus.
  • In einem Fall, bei dem im Schritt 602 festgestellt wird, dass irgendeiner der Eingangswerte nicht innerhalb des Normalbereichs ist, schreitet der Prozess zu Schritt 605 fort. In Schritt 604 wird 0 (Null) als der SOC_err als ein Anfangswert eingegeben.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107 der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • In 7 werden im Schritt 701 der SOC_I und der SOC_R der SOC-Schätzwerte, ein Ausfall-Diagnoseergebnis des Äquivalenz-Schaltungsmodells und der SOC­_dif des SOC-Schätzwert-Schaltkriteriums als SOC-Eingangsinformation empfangen und der Prozess schreitet zu Schritt 702 fort.
  • Bestimmung in jedem der Schritte 702 bis 704 wird als eine SOC-Schätzwert-Umschaltvorbedingung durchgeführt. Wenn die Bedingungen in allen Schritten 702 bis 704 erfüllt sind, schreitet der Prozess zu Schritt 705 für die SOC-Schätzwert-Schaltbedingung um.
  • Wenn im Schritt 702 bestimmt wird, dass das Ausfall-Diagnoseergebnis des Äquivalenz-Schaltungsmodells, das im Schritt 701 empfangen wird, 0 (Normal) angibt, schreitet der Prozess zu Schritt 703.
  • Wenn im Schritt 703 bestimmt wird, dass die unmittelbar vorherige Ausschaltzeitperiode länger als oder gleich einer vorbestimmten Zeitperiode ist, schreitet der Prozess zu Schritt 704.
  • Wenn in Schritt 704 detektiert wird, dass der Anfangsstart (nachfolgend als Schlüsseleinschalten bezeichnet) nach Einschalten abgeschlossen worden ist, schreitet der Prozess zu Schritt 705 fort. Der Abschluss des Schlüsselstarts kann anhand eines Motorrotationsverhaltens oder eines Fahrzeugsteuermodus durch eine Fahrzeugsteuereinheit detektiert werden.
  • Ob eine Differenz |SOC_R-SOC_I| des SOC-Schätzwertes kleiner als der SOC_dif ist oder nicht, wird im Schritt 705 bestimmt. Wenn bestimmt wird, dass die Differenz kleiner als der SOC_dif ist, wird bestimmt, dass das Umschalten des SOC-Schätzwerts, das heißt das Umschalten des SOC_I zum SOC_R durchgeführt werden kann, und der Prozess schreitet zu Schritt 706 fort.
  • Im Schritt 706 wird ein SOC-Umschaltflag auf 1 gesetzt (SOC-Schalten ist durchzuführen) und der Prozess schreitet zu Schritt 707.
  • Wenn im Schritt 702 festgestellt wird, dass das Ausfall-Diagnoseergebnis des Äquivalenz-Schaltungsmodells 1 (Ausfall) anzeigt, oder wenn im Schritt 704 festgestellt wird, dass das Schlüsselstarten nicht abgeschlossen ist, wird eine Schätzgenauigkeit des SOC_R als unzureichend bestimmt und der Prozess schreitet zu Schritt 708 fort.
  • In Schritt 708 wird das SOC-Schaltflag auf 0 gesetzt (SOC-Schalten ist untersagt) und der Prozess schreitet zu Schritt 709 fort.
  • Im Schritt 709, wenn das SOC-Schaltflag nicht 1 anzeigt (SOC-Schalten ist durchzuführen), schreitet der Prozess zu Schritt 710.
  • Im Schritt 710 wird der SOC_I für den End-SOC eingegeben.
  • Wenn im Schritt 703 festgestellt wird, dass die unmittelbar vorherige Ausschaltzeitperiode kürzer als die vorbestimmte Zeitperiode ist, das heißt, wenn die unmittelbar vorhergehende Ausschaltzeitperiode kurz ist, wird festgestellt, dass ein Äquivalenz-Schaltungsmodell-Parameter während des Ausschaltens nicht insbesondere zu aktualisieren ist, und dass die Schätzgenauigkeit des SOC_R kein Problem aufweist und der Prozess schreitet zu Schritt 706 fort.
  • Weiter, wenn im Schritt 705 festgestellt wird, dass die Differenz |SOC_R-SOC_I| des SOC-Schätzwerts größer ist als der SOC_dif, schreitet der Prozess zu Schritt 709.
  • In Schritt 709, wenn das SOC-Schaltflag bereits auf 1 gesetzt ist (SOC-Schalten ist durchzuführen), schreitet der Prozess zu Schritt 707, um so das Umschalten des SOC-Schätzwerts fortzusetzen.
  • Ob das Umschalten des SOC-Schätzwerts abgeschlossen ist oder nicht, wird im Schritt 707 festgestellt. Wenn dessen Umschalten noch nicht abgeschlossen ist, schreitet der Prozess zu Schritt 711.
  • Im Schritt 711 wird das Umschalten des SOC-Schätzwerts durchgeführt, das heißt das Umschalten von SOC_I zu SOC_R wird durchgeführt.
  • Das Umschalten kann durchgeführt werden unter Verwendung einer Filterung von „SOC=(1-k)×SOC_I+k×SOC_R“ oder Interpolation von „SOC=(SOC_R-SOC_I)/Schaltzeit T× verstrichene Zeit t+SOC_I“.
  • Wenn das Umschalten des SOC-Schätzwerts durchgeführt wird, und im Schritt 707 festgestellt wird, dass das Umschalten des SOC-Schätzwerts abgeschlossen worden ist, schreitet der Prozess zu Schritt 712 fort.
  • Im Schritt 712 wird SOC_R für den End-SOC eingegeben.
  • In der hiesigen Beschreibung wird, ob eine Differenz |SOC_R-SOC_I| DES SOC-Schätzwerts kleiner als der SOC_dif ist oder nicht, einmal bestimmt, um festzustellen, ob die SOC-Schätzwert-Bedingung erfüllt ist oder nicht. Jedoch, um sicher die Bestimmung durchzuführen, kann die Anzahl von Bestimmungen, die durchgeführt wird, auf Drei erhöht werden oder kann ein Zeitkriterium für die kontinuierliche Erfüllung hinzugefügt werden.
  • 8 ist ein Timing-Diagramm, das einen Steuerbetrieb des End-Ladungszustands-Rechenmittels 107 der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Steuerbetrieb entspricht dem Steuerprozess von Schritten 705 bis 712 in 7.
  • In 8 repräsentiert eine durchgezogene Linie 801 einen durch die Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 berechneten SOC_I. Ähnlich repräsentiert eine durchgezogene Linie 802 einen SOC_R, repräsentiert eine durchgezogene Linie 803 einen SOC_dif und repräsentiert eine durchgezogene Linie 804 einen SOC_err.
  • Eine durchgezogene Linie 805 repräsentiert eine Differenz zwischen dem SOC_R und dem SOC_I, die in dem End-Ladungszustands-Rechenmittel 107 berechnet werden. Ähnlich repräsentiert eine durchgezogene Linie 806 ein SOC-Schaltflag und repräsentiert eine durchgezogene Linie 807 einen End-SOC. Eine gestrichelte Linie 808 repräsentiert einen wahren SOC (nachfolgend als ein SOC-Echtwert bezeichnet), der nicht durch die Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 detektiert werden kann. Ähnlich repräsentiert eine gestrichelte Linie 809 eine Differenz zwischen dem SOC_I und dem SOC-Echtwert und repräsentiert eine gestrichelte Linie 810 eine Differenz zwischen dem End-SOC und dem SOC-Echtwert (d.h. repräsentiert einen End-SOC-Schätzfehler.
  • Zur Vereinfachung der Beschreibung wird angenommen, dass alle SOC-Schätzwert-Schaltvorbedingungen erfüllt sind, das heißt das Ausfall-Diagnoseergebnis des Äquivalenz-Schaltungsmodells konstant 0 (Normal) ist, die unmittelbar vorherige AusschaltZeitperiode ausreichend lang ist und die Zeit t0 eine Zeit ist, nachdem das Schlüsselstarten abgeschlossen worden ist.
  • Weiter wird angenommen, dass der SOC_I und der SOC_R zur Zeit t0 gleich einem SOC-Echtwert sind und das SOC-Schaltflag 806 als 0 (SOC-Umschalten ist zu verhindern) gesetzt wird, und die Batterie dazu tendiert, durch das nachfolgende Laden und Entladen geladen zu werden.
  • Der elektrische Stromdetektionsfehler I_err des elektrischen Stromsensors 108, der zum Berechnen des SOC err verwendet wird, ist ein Maximal-Detektionsfehler, der durch den elektrischen Obergrenz--Stromsensor 108 und elektrischen Untergrenz-Stromsensor 108 definiert ist und ist konstant unabhängig von der Zeit in der hiesigen Beschreibung.
  • Wenn Laden und Entladen der Batterie zu und nach Zeit t0 fortschreitet, weicht der SOC_I vom SOC-Echtwert ab und nähert sich der SOC_R dem SOC-Echtwert an.
  • Daher tendiert die Differenz 805 zwischen dem SOC R und dem SOC_I dazu, zur Differenz 809 zwischen dem SOC_I und dem SOC-Echtwert mit dem Verstreichen der Zeit zu konvergieren. Während dieser Periode wird der SOC_I als der End-SOC ausgegeben.
  • Der gemäß dem Maximal-Detektionsfehler des elektrischen Stromsensors 108 berechnete SOC_err ist ein Wert größer als oder gleich der Differenz 809 zwischen dem SOC I und dem SOC-Echtwert, wenn nicht eine Berechnung es SOC_I immer unter Verwendung des Obergrenz-Elektrostromsensors 108 oder des Untergrenz-Elektrostromsensors 109 durchgeführt wird.
  • Weiter wird der SOC_dif kleiner oder gleich dem SOC_err durch Beschränken der Obergrenze des SOC_err.
  • Zur Zeit t1 ist die Differenz 805 zwischen dem SOC R und dem SOC_I kleiner als der SOC_dif, wodurch die SOC-Schätzwert-Umschaltbedingung erfüllt wird und das SOC-Schaltflag 806 als 1 (SOC-Schalten ist durchzuführen) gesetzt wird.
  • Zu und nach Zeit t1 bis Zeit t2 wird ein Umschalten des SOC-Schätzwerts durchgeführt und wird der End-SOC durch Filtern vom SOC_I zum SOC_R umgeschaltet.
  • Zu und nach Zeit t2 wird der SOC_R als der End-SOC durch Umschalten des SOC-Schätzwerts, der abgeschlossen worden ist, ausgegeben.
  • Durch den oben beschriebenen Prozess, während der End-SOC zwischen dem SOC_I und dem SOC_R ausgegeben wird, ist der End-SOC-Schätzfehler 810 zu und nach Zeit t0 gleich der Differenz 809 zwischen dem SOC_I und dem SOC-Echtwert, bis zur Zeit t1, und nähert sich der End-SOC-Schätzfehler 810 zu und nach Zeit t1 bis Zeit t2 an und wird gleich 0 zu und nach Zeit t2, durch Beziehung zwischen dem End-SOC und dem SOC-Echtwert.
  • 9 ist ein Blockdiagramm, das einen Schaltungsparameter-Sequenz-Schätzprozess des Batterieschaltungsmodells illustriert, welches auf das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
  • In 9, wenn ein elektrischer Strom I und eine Spannung V an dem Batterieschaltungsmodell-Schätzbereich 901 eingegeben werden, justiert ein adaptiver Verarbeitungsbereich 902 sequentiell einen Parameter des Batterieschaltungsmodells so, dass es keine Differenz zwischen dem Spannungsschätzwert Ve und der beobachteten Spannung V gibt, wodurch ein Batterieschaltungsmodell erhalten wird, das sich dem Zustand der Batterie anpasst. Die Justierung des Parameters kann unter Verwendung eines aktualisierten Verfahrens durch Filterung durchgeführt werden, oder unter Verwendung des rekursiven Verfahrens kleinster Quadrate (RLS, recursive least squares).
  • 10 illustriert ein Batterieschaltungsmodell, das auf das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
  • In 10 beinhaltet ein Batterieschaltungsmodell 1001 einen Gleichstromwiderstand R0, der einen Elektrodenfolienwiderstand und einen Elektrolyt-Lösungswiderstand der Batterie repräsentiert und eine Parallelschaltung eines Reaktionswiderstands R1 und C1, der eine elektrische Doppelschicht repräsentiert.
  • In der Beschreibung hierin wird eine Parallelschaltung erster Ordnung verwendet. Die Ordnung kann zu einer zweiten Ordnung oder einer dritten Objekt geändert werden, entsprechend dem Betriebszustand des Fahrzeugs.
  • R0, R1 und C1 werden sequentiell durch den unter Bezugnahme auf 9 beschriebenen Schaltungsparameter-Sequenz-Schätzprozess justiert und eine Überspannung IR wird durch das in 10 gezeigte Batterieschaltungsmodell 1001 berechnet, wodurch eine OCV geschätzt werden kann.
  • 11 illustriert Charakteristika eines Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Kennfelds, welches auf das Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Rechenmittel 105 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
  • In 11 werden ein Schwellwert 1111 für eine hohe Temperatur und ein Schwellwert 1112 für eine niedrige Temperatur beide eingestellt, verringert zu werden, wenn sich der SOC dem Obergrenzwert und dem Untergrenzwert von einem Zwischenwert annähert, wodurch der SOC umgeschaltet werden kann, wenn die Schätzgenauigkeit des SOC_R verbessert worden ist.
  • Weiter wird der Schwellwert so eingestellt, dass, wenn der SOC nahe dem Obergrenzwert ist, je höher die Temperatur, desto niedriger der Schwellwert ist. Der Schwellwert wird so eingestellt, dass, wenn der SOC nahe dem Untergrenzwert ist, je niedriger die Temperatur ist, desto kleiner der Schwellenwert ist. Somit kann für Überladen bei einer hohen Temperatur und Tiefenentladung bei niedriger Temperatur die Schätzgenauigkeit des End-SOC verbessert werden.
  • Wie oben beschrieben, beinhaltet die Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung: ein Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102, das den Ladungszustandsschätzwert SOC_I der Batterie in dem elektrischen Strom-Integrationsmodus berechnet; das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103, das den Ladungszustandsschätzwert SOC_R der Batterie im Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus berechnet; das Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Rechenmittel 105, das den Ladungszustands-Differenzschwellenwert SOC_dif für eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert SOC_I durch das Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102 und dem Ladungszustandsschätzwert SOC_R durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103 berechnet, und den Ladungszustandsschätzwert SOC_R durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103, und das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107, welches den End-SOC der Batterie anhand des Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittels 102 und des Ladungszustandsschätzwerts SOC_I durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102 berechnet. Das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107 schaltet den End-SOC vom Ladungszustandsschätzwert SOC_I durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102 zum Ladungszustandsschätzwert SOC_R durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103 um, wenn eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert SOC_I durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel 102 und dem Ladungszustandsschätzwert SOC_R durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel 103 kleiner oder gleich dem Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird. Ab einem Zeitpunkt, wenn der SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus um eine vorbestimmte Differenz oder weniger differiert, kann der End-SOC vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus umgeschaltet werden.
  • Weiter wird in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung das Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzfehler-Rechenmittel 106 bereitgestellt, welches durch Akkumulieren von elektrischen Stromdetektionsfehlern des elektrischen Stromsensors einen Ladungszustands-Schätzfehler berechnet, der ein Fehler des Ladungszustandsschätzwerts durch das elektrische Strom-Integrationsmodus-Ladungszustandsschätzmittel ist. Der Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird durch Beschneiden der Obergrenze des Ladezustands-Schätzfehlers erhalten. Daher kann der End-SOC vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus umgeschaltet werden, mit oder unter dem SOC-Schätzfehler in dem elektrischen Strom-Integrationsmodus.
  • Weiter wird in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung der Ladungszustands-Differenzschwellenwert basierend auf einem Kennfeld anhand eines endgültigen Ladungszustands berechnet und wird der Ladungszustands-Differenzschwellenwert eingestellt, zu sinken, wenn sich der End-Ladungszustand dem oberen Grenzwert annähert, und dem unteren Grenzwert von einem Zwischenwert. Daher, wenn sich der SOC dem Obergrenzwert und dem Untergrenzwert von dem Zwischenwert nähert, kann der End-SOC umgeschaltet werden, wenn der SOC-Schätzfehler im Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus weiter konvergiert hat.
  • Weiter wird in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung der Ladungszustands-Differenzschwellenwert basierend auf einem Kennfeld anhand des End-Ladungszustands berechnet und wird der Ladungszustands-Differenzschwellenwert eingestellt, zu sinken, wenn der End-Ladungszustand nahe dem Obergrenzwert ist und die Temperatur der Batterie hoch ist, und der Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird verkleinert eingestellt, wenn der End-Ladungszustand nahe dem Untergrenzwert ist und die Temperatur der Batterie niedrig ist. Daher, in einem Fall, bei dem der SOC nahe dem Obergrenzwert ist und die Temperatur der Batterie hoch ist, oder in einem Fall, bei dem der SOC nahe dem Untergrenzwert ist und die Temperatur der Batterie niedrig ist, kann der End-SOC umgeschaltet werden, wenn der SOC-Schätzfehler im Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus weiter konvergiert wird, im Vergleich zu anderen Fällen.
  • Weiter beinhaltet in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung das Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Rechenmittel 105 ein Batteriezustands-Bestimmungsmittel, das bestimmt, ob die Batterie in einem stabilen Zustand ist oder nicht. Der Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird eingestellt, in einem Fall zu sinken, bei dem die Batterie nicht in einem stabilen Zustand ist im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Batterie in einem stabilen Zustand ist. Daher, in einem Fall, bei dem die Batterie nicht in einem stabilen Zustand ist, kann der End-SOC umgeschaltet werden, wenn der SOC-Schätzfehler im Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus weiter konvergiert hat, im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Batterie im stabilen Zustand ist.
  • Weiter beinhaltet in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107 ein Ladungszustandsschätzwert-Stufenänderungsmittel, das stufenweise zwischen Ladungszustandsschätzwerten gemäß zwei Modi wechselt, wenn der End-Ladungszustands-Schätzwert umgeschaltet wird. Daher, in einem Fall, bei dem die Batterie nicht im stabilen Zustand ist, kann der End-SOC umgeschaltet werden, wenn der SOC-Schätzfehler im Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus weiter konvergiert hat, im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Batterie im stabilen Zustand ist.
  • Weiter verhindert in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bis zum Abschluss des Anfangsstartens eines Fahrzeugs mit der darin montierten Batterie das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107, dass der Ladungszustandsschätzwert umgeschaltet wird. Daher kann verhindert werden, dass ein Problem, dass die Steuerung der Antriebskraft des Fahrzeugs aufgrund davon, dass der End-SOC plötzlich durch Umschalten des SOC-Schätzmodus geändert wird, negativ beeinträchtigt ist, und ein Fahrer eine Abnormalität oder Gefahr wahrnimmt, auftaucht.
  • Weiter stellt in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107 konstant als End-Ladungszustand den Ladungszustandsschätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus ein, wenn die Ausschaltzeitperiode des Fahrzeugs kürzer als oder gleich einer vorbestimmten Zeitperiode ist. Daher, wenn die Ausschaltzeitperiode des Fahrzeugs kurz ist, wird festgestellt, dass es kein Problem beim Aktualisieren eines Parameters im Äquivalenz-Schaltungsmodell gibt, und kann der SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus konstant als der End-SOC eingestellt werden.
  • Weiter wird in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ausfalldiagnosemittel 104 bereitgestellt und stellt das Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzfehler-Rechenmittel 106 konstant als End-Ladungszustand den Ladungszustandsschätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus ein, wenn ein Ausfall im Äquivalenz-Schaltungsmodell detektiert wird. Daher, falls eine Abnormalität bei der Eingabe oder einem Parameterwert aufgrund eines Ausfalls im Äquivalenz-Schaltungsmodell auftritt, wird bestimmt, dass das Äquivalenz-Schaltungsmodell nicht verwendet werden kann, und kann der SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus konstant als der End-SOC eingestellt werden.
  • Weiter, in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, beinhaltet das Batterie-Ladungszustandsschätzverfahren: einen ersten Schritt des Berechnens des Ladungszustandsschätzwerts SOC_I der Batterie anhand des elektrischen Strom-Integrationsmodus; einen zweiten Schritt des Berechnens des Ladungszustandsschätzwerts SOC_R der Batterie gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus; einen dritten Schritt des Berechnens des Ladungszustands-Differenzschwellenwerts SOC_dif für eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert SOC I im ersten Schritt und dem Ladungszustandsschätzwert SOC_R im zweiten Schritt; und einen vierten Schritt des Berechnens eines End-SOC der Batterie gemäß dem Ladungszustandsschätzwert SOC_I im ersten Schritt und dem Ladungszustandsschätzwert SOC_R im zweiten Schritt. Im vierten Schritt, wenn eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert SOC_I im ersten Schritt und dem Ladungszustandsschätzwert SOC_R im zweiten Schritt kleiner als oder gleich dem Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird, wird der End-SOC vom Ladungszustandsschätzwert SOC_I im ersten Schritt zum Ladungszustandsschätzwert SOC_R im zweiten Schritt umgeschaltet. Somit, ab einem Zeitpunkt, wenn der SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus um eine vorbestimmte Differenz oder weniger differiert, kann der End-SOC vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus umgeschaltet werden.
  • Weiter beinhaltet in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung das Batterie-Ladungszustands-Schätzverfahren einen fünften Schritt des Berechnens, durch Akkumulieren der elektrischen Stromdetektionsfehler im elektrischen Stromsensor eines Ladungszustandsschätzfehlers, der ein Fehler des Ladungszustandsschätzwerts im ersten Schritt ist, und der Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird ermittelt durch Beschneiden der Obergrenze des Ladungszustandsschätzfehlers, wodurch der End-SOC vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus umgeschaltet werden kann, bei oder unter dem SOC-Schätzfehler im elektrischen Strom-Integrationsmodus.
  • Ausführungsform 2
  • 12 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess für das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107 der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Steuerprozess der Schritte 705a bis 705b wird zum in 7 gezeigten Prozess hinzugefügt.
  • In den beiden Schritten wird eine Zeitperiode (nachfolgend als Zeitperiode t_err bezeichnet), für welche die Differenz |SOC_R-SOC_I| des SOC-Schätzwerts kleiner als SOC_err ist, bestimmt.
  • Der SOC_err wird zusammen mit anderer SOC-Eingangsinformation im Schritt 701 empfangen.
  • Wenn im Schritt 705a bestimmt wird, dass die Zeitperiode t_err kürzer als diese vorbestimmte Zeitperiode A ist, schreitet der Prozess zu Schritt 705b fort, um so zu bestimmen, ob der Schätzfehler des SOC_R konvergiert hat. Im Schritt 705b, wenn die Zeitperiode t_err länger als die vorbestimmte Zeitperiode B ist, wird festgestellt, dass eine Reduktion der Differenz |SOC_R-SOC_I| des SOC-Schätzwertes nicht zeitweilig ist und der Prozess schreitet zu Schritt 705c. Im Schritt 705c wird bestimmt, ob die Differenz |SOC_R-SOC_I| des SOC-Schätzwerts kleiner als der SOC_dif ist oder nicht. Wenn die Differenz kleiner als der SOC_dif ist, wird bestimmt, dass der Schätzfehler des SOC_R konvergiert hat und der Prozess schreitet zu Schritt 706 fort, um so den End-SOC zum SOC_R umzuschalten. Die vorbestimmte Zeitperiode B wird auf kürzer als die vorbestimmte Zeitperiode A eingestellt.
  • Im Schritt 705a, wenn die Zeitperiode t_err länger als die vorbestimmte Zeitperiode A ist, wird festgestellt, dass der Schätzfehler des SOC_R ausreichend konvergiert hat. Der Prozess schreitet zu Schritt 706 fort, um so den End-SOC zum SOC_R umzuschalten. Weiter, im Schritt 705b, wenn die Zeitperiode t_err kürzer als die vorbestimmte Zeitperiode B ist, wird festgestellt, dass die Reduktion der Differenz |SOC_R-SOC_I| des SOC-Schätzwertes temporär ist und der Prozess schreitet zu Schritt 709 fort, um so zu verhindern, dass der End-SOC umgeschaltet wird.
  • Die nachfolgenden Schritte sind dieselben wie die für den in 7 gezeigten Steuerprozess beschriebenen.
  • 13 ist ein Timing-Diagramm, das einen Steuerbetrieb 1 für das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107 der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Steuerbetrieb 1 entspricht dem Steuerprozess der Schritte 705a bis 712, die in 12 gezeigt sind.
  • In 13 repräsentiert eine durchgezogene Linie 1301 einen durch die Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 berechneten SOC_I. Ähnlich repräsentiert eine durchgezogene Linie 1302 einen SOC_R, repräsentiert eine durchgezogene Linie 1303 einen SOC_dif und repräsentiert eine durchgezogene Linie 1304 einen SOC_err.
  • Eine durchgezogene Linie 1305 repräsentiert eine Differenz zwischen dem SOC R und dem SOC I, berechnet durch das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107. Ähnlich repräsentiert eine durchgezogene Linie 1306 ein SOC-Schaltflag 1306, und repräsentiert eine durchgezogene Linie 1307 einen End-SOC.
  • Eine gestrichelte Linie 1308 repräsentiert einen wahren SOC (nachfolgend als einen SOC-Echtwert bezeichnet), der nicht durch die Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 detektiert werden kann. Ähnlich repräsentiert eine gestrichelte Linie 1309 eine Differenz zwischen dem SOC_I und dem SOC-Echtwert und repräsentiert eine gestrichelte Linie 1310 eine Differenz zwischen dem End-SOC und dem SOC-Echtwert, das heißt repräsentiert einen End-SOC-Schätzfehler.
  • Nachfolgend wird eine andere Operation als die Operation in 8 unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
  • In der Zeit t1 bis zur Zeit t2 wird die Differenz 1305 zwischen dem SOC R und dem SOC I zeitweilig so reduziert, dass sie kleiner als der SOC_err ist. Jedoch ist Zeit t2 - Zeit t1 kürzer als die vorbestimmte Zeitperiode B. Daher wird das SOC-Schaltflag 1306 nicht von 0 (SOC-Umschalten wird untersagt), welches gesetzt worden ist, wenn das Schlüsseleinschalten abgeschlossen worden ist, geändert, und wird der SOC-Schätzwert nicht umgeschaltet.
  • In der Zeit t3 bis zur Zeit t4 wird die Differenz 1305 zwischen dem SOC_R und dem SOC_I wieder reduziert, um kleiner als der SOC_err zu sein. Die Zeit t4-Zeit t3 ist länger als die vorbestimmte Zeitperiode B und kürzer als die vorbestimmte Zeitperiode A. Daher schreitet der Prozess zum Schritt 705c in 12 des Bestimmens, ob oder ob nicht die SOC-Schätzwert-Umschaltbedingung erfüllt worden ist, fort.
  • Zur Zeit t4 wird die Differenz 1305 zwischen dem SOC_R und dem SOC_I kleiner als der SOC_dif, wodurch die SOC-Schätzwert-Umschaltbedingung erfüllt ist und das SOC-Umschaltflag 1306 als 1 (SOC-Umschalten ist durchzuführen) gesetzt wird.
  • Zur und nach Zeit t4 wird das Umschalten des SOC-Schätzwertes bis zur Zeit t5 durchgeführt. Die Operationen für den End-SOC 1307 und den End-SOC-Schätzfehler 1310 sind die gleichen wie in 8 gezeigt.
  • 14 ist ein Timing-Diagramm, das einen Steuerbetrieb 2 für das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107 der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Steuerbetrieb 2 entspricht dem Steuerprozess der Schritte 705a bis 712, die in 12 gezeigt sind.
  • In 14 repräsentiert eine durchgezogene Linie 1401 einen durch die Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 berechneten SOC_I. Ähnlich repräsentiert eine durchgezogene Linie 1402 einen SOC_R, repräsentiert eine durchgezogene Linie 1403 eine SOC_dif und repräsentiert eine durchgezogene Linie 1404 einen SOC_err.
  • Eine durchgezogene Linie 1405 repräsentiert eine Differenz zwischen dem SOC_R und dem SOC_I, berechnet durch das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107. Ähnlich repräsentiert eine durchgezogene Linie 1406 ein SOC-Schaltflag und repräsentiert eine durchgezogene Linie 1407 einen End-SOC.
  • Eine gestrichelte Linie 1408 repräsentiert einen wahren SOC (nachfolgend als SOC-Echtwert bezeichnet), der nicht durch die Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung 101 detektiert werden kann. Ähnlich repräsentiert eine gestrichelte Linie 1409 eine Differenz zwischen dem SOC I und dem SOC-Echtwert und repräsentiert eine gestrichelte Linie 1410 eine Differenz zwischen dem End-SOC und dem SOC-Echtwert, das heißt repräsentiert den End-SOC-Schätzfehler.
  • Nachfolgend wird eine von der Operation in 13 differierende Operation unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
  • Zur Zeit t2 ist die Differenz 1405 zwischen dem SOC_R und dem SOC_I kontinuierlich ab Zeit t1 kleiner als der SOC_err. Zeit t2 bis Zeit t1 ist länger als die vorbestimmte Zeitperiode B und kürzer als die vorbestimmte Zeitperiode A. Daher schreitet der Prozess zu Schritt 705c in 12 des Bestimmens, ob oder ob nicht die SOC-Schätzwert-Umschaltbedingung erfüllt worden ist, fort.
  • Jedoch ist die Differenz 1405 zwischen dem SOC_R und dem SOC_I größer als der SOC_dif. Daher wird das SOC-Umschaltflag 1406 nicht von 0 (SOC-Umschalten ist verhindert), welches eingestellt worden ist, wenn das Schlüsselstarten abgeschlossen worden ist, geändert und wird das Umschalten des SOC-Schätzwerts nicht durchgeführt.
  • Zur Zeit t3 ist ähnlicher Weise die Differenz 1405 zwischen dem SOC_R und dem SOC_I kleiner als der SOC_err kontinuierlich ab der Zeit t1 und ist Zeit t3 bis Zeit t1 länger als die vorbestimmte Zeitperiode A. Daher wird das SOC-Schaltflag 1406 als 1 gesetzt (SOC-Spannung ist durchzuführen).
  • Zu und nach Zeit t3 wird das Umschalten des SOC-Schätzwerts bis zur Zeit t4 durchgeführt. Die Operationen für den End-SOC 1407 und den End-SOC-Schätzfehler 1410 sind die gleichen wie in 13 gezeigt.
  • In Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, auch in einem Fall, bei dem sich der SOC_R zeitweilig dem SOC_I annähert, wenn der Schätzfehler des SOC_R konvergiert hat, kann der End-SOC vom SOC_I zum SOC_R umgeschaltet werden, bei oder unter einem gewünschten Schätzfehler.
  • Weiter, auch in einem Fall, bei dem, obwohl der Schätzfehler des SOC_R so erscheint, dass er ausreichend konvergiert ist, unterscheidet sich der SOC_R vom SOC_I um eine größere Differenz als eine vorbestimmte Differenz, kann der End-SOC von SOC_I zu SOC_R umgeschaltet werden, bei oder unter dem Schätzfehler des SOC_I.
  • Wie oben beschrieben, schaltet in der Batterie-Ladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung das End-Ladungszustands-Rechenmittel 107 den End-Ladungszustand vom Ladungszustandsschätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum Ladungszustandsschätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus um, wenn die Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner oder gleich dem Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird, nachdem die Bedingung, dass die Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner oder gleich dem Ladungszustandsschätzwert ist, eine vorbestimmte Zeitperiode lang erfüllt ist. Daher, auch in einem Fall, bei dem der SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus zeitweilig sich dem SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus annähert, wenn der SOC-Schätzfehler in dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus konvergiert hat, kann der End-SOC vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus umgeschaltet werden, bei oder unter dem SOC-Schätzfehler im elektrischen Strom-Integrationsmodus.
  • Weiter, in der Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, wenn die Bedingung, dass die Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner oder gleich dem Ladungszustandsschätzfehler ist, eine vorbestimmt Zeitperiode lang erfüllt ist, wird der End-SOC vom Ladungszustandsschätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum Ladungszustandsschätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus umgeschaltet. Daher, auch in einem Fall, bei dem, obwohl der SOC-Schätzfehler im Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus als ausreichend konvergiert habend erscheint, der SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus sich vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus um eine Differenz unterscheidet, die größer als eine vorbestimmte Differenz ist, kann der End-SOC vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus umgeschaltet werden, bei oder unter dem SOC-Schätzfehler im elektrischen Strom-Integrationsmodus.
  • Weiter, im Batterie-Ladungszustands-Schätzverfahren gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, im vierten Schritt des Ladungszustands-Schätzverfahrens gemäß Ausführungsform 1, wenn die Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner als oder gleich dem Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird, nachdem die Bedingung, dass die Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner oder gleich dem Ladungszustandsschätzfehler ist, eine vorbestimmte Zeitperiode lang erfüllt ist, wird der End-SOC vom Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt zum Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt umgeschaltet. Daher kann auch in einem Fall, bei dem der SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus sich zeitweilig dem SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus annähert, wenn der SOC-Schätzfehler im Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus konvergiert hat, der End-SOC vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus umgeschaltet werden, bei oder unter dem SOC-Schätzfehler im elektrischen Strom-Integrationsmodus.
  • Weiter wird im Batterie-Ladungszustands-Schätzverfahren gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung im vierten Schritt des Ladungszustands-Schätzverfahrens gemäß Ausführungsform 21, wenn die Bedingung, dass die Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner oder gleich dem Ladungszustandsschätzfehler ist, eine vorbestimmte Zeitperiode lang erfüllt ist, der End-SOC vom Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt zum Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt umgeschaltet. Daher auch in einem Fall, bei dem, obwohl der SOC-Schätzfehler im Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus erscheint, als wäre er ausreichend konvergiert, unterscheidet sich der SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus um eine größere Differenz als eine vorbestimmte Differenz, kann der End-SOC vom SOC-Schätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum SOC-Schätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus umgeschaltet werden, bei oder unter dem SOC-Schätzfehler im elektrischen Strom-Integrationsmodus.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung
    102
    Strom-Integrationsmodus-Lastzustandsschätzmittel
    103
    Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladezustandsschätzmittel
    104
    Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ausfalldiagnosemittel
    105
    Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Rechenmittel
    106
    Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzfehler-Rechenmittel 106
    107
    End-Ladungszustands-Rechenmittel

Claims (15)

  1. Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung, umfassend: ein Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzmittel (102) zum Berechnen eines Ladungszustandsschätzwerts einer Batterie gemäß einem elektrischen Strom-Integrationsmodus; ein Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-LadungszustandsSchätzmittel (103) zum Berechnen eines Ladungszustandsschätzwerts der Batterie gemäß einem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus; ein Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Rechenmittel (105) zum Berechnen eines Ladungszustands-Differenzschwellenwerts für eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzmittel (102) und dem Ladungszustandsschätzwert durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladungszustands-Schätzmittel (103); und ein End-Ladungszustands-Rechenmittel (107) zum Berechnen eines End-Ladungszustands der Batterie anhand der Ladungszustandsschätzwerte durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzmittel (102) und das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-LadungszustandsSchätzmittel (103), wobei das End-Ladungszustands-Rechenmittel (107) wenn eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzmittel (102) und dem Ladungszustandsschätzwert durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladungszustands-Schätzmittel (103) kleiner oder gleich dem Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird, ein Umschalten des End-Ladungszustands von dem Ladungszustandsschätzwert durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzmittel (102) zum Ladungszustandsschätzwert durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Lastzustands-Schätzmittel (103) durchführt.
  2. Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Anspruch 1, umfassend ein elektrisches Strom-Integrationsmodus-Ladungszustandsschätzfehler-Rechenmittel zum Berechnen, durch Akkumulieren von elektrischen Stromdetektionsfehlern eines elektrischen Stromsensors (108), eines Ladungszustandsschätzfehlers, der ein Fehler des Ladungszustandsschätzwerts durch das elektrische Strom-Integrationsmodus-Ladungszustandsschätzmittel (102) ist, wobei der Ladungszustands-Differenzschwellenwert durch Abschneiden einer Obergrenze des Ladungszustandsschätzfehlers ermittelt wird.
  3. Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das End-Ladungszustands-Rechenmittel (107), nachdem eine Bedingung, dass eine Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner oder gleich dem Ladungszustandsschätzfehler ist, eine vorbestimmte Zeitperiode lang erfüllt ist, wenn die Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner oder gleich dem Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird, ein Umschalten des End-Ladungszustands vom Ladungszustandsschätzwert durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustandsschätzmittel (102) zum Ladungszustandsschätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladungszustandsschätzmittel (103) durchführt.
  4. Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das End-Ladungszustand-Rechenmittel (107), wenn eine Bedingung, dass eine Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner als oder gleich dem Ladungszustandsschätzfehler ist, eine vorbestimmte Zeitperiode lang erfüllt ist, das Umschalten des End-Ladungszustands vom Ladungszustandsschätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus zum Ladungszustandsschätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus durchführt.
  5. Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ladungszustands-Differenzschwellenwert basierend auf einem Kennfeld berechnet wird, entsprechend dem End-Ladungszustand, und der Ladungszustands-Differenzschwellenwert eingestellt wird, zu sinken, wenn sich der End-Ladungszustand einem oberen Grenzwert und einem unteren Grenzwert von einem Zwischenwert aus nähert.
  6. Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ladungszustands-Differenzschwellenwert basierend auf einem Kennfeld gemäß dem End-Ladungszustand berechnet wird, wenn der End-Ladungszustand nahe einem Obergrenzwert ist und eine Temperatur der Batterie hoch ist, der Ladungszustands-Differenzschwellenwert eingestellt wird, zu sinken, und wenn der End-Ladungszustand nahe einem unteren Grenzwert ist und eine Temperatur der Batterie niedrig ist, der Ladungszustands-Differenzschwellenwert eingestellt wird, zu sinken.
  7. Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und Ansprüche 5 bis 6, wobei das Ladungszustands-Differenzschwellenwert-Berechnungsmittel (105) ein Batteriezustands-Bestimmungsmittel (105) zum Bestimmen, ob die Batterie in einem stabilen Zustand ist oder nicht, beinhaltet, und der Ladungszustands-Differenzschwellenwert eingestellt ist, in einem Fall zu sinken, bei dem die Batterie nicht in einem stabilen Zustand ist, im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Batterie im stabilen Zustand ist.
  8. Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das End-Ladungszustands-Rechenmittel (107) beinhaltet ein Ladungszustandsschätzwert-Stufenänderungsmittel (107) zum stufenweisen Wechseln zwischen dem Ladungszustandsschätzwert durch das Elektrischer-Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzmittel (102) und dem Ladungszustandsschätzwert durch das Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladungszustands-Schätzmittel (103), wenn der End-Ladungszustand umgeschaltet wird.
  9. Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das End-Ladungszustands-Rechenmittel (107) verhindert, dass der Ladungszustandsschätzwert umgeschaltet wird, bis ein Anfangsstarten eines Fahrzeugs mit der darin montierten Batterie abgeschlossen ist.
  10. Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei das End-Ladungszustand-Rechenmittel (107) konstant als den End-Ladungszustand den Ladungszustandsschätzwert gemäß dem Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus einstellt, wenn eine Ausschaltzeitperiode des Fahrzeug kleiner als oder gleich einer vorbestimmten Zeitperiode ist.
  11. Batterieladungszustands-Schätzvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend ein Äquivalenz-Schaltungsmodell-Ausfalldiagnosemittel (104) zum Durchführen der Diagnose eines Ausfalls des Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Ladungszustands-Schätzmittels (103), wobei das End-Ladungszustands-Rechenmittel (107) konstant als End-Ladungszustand den Ladungszustandsschätzwert gemäß dem elektrischen Strom-Integrationsmodus-Ladungszustands-Schätzmittel (102) einstellt, wenn das Äquivalenz-Schaltungsmodell-Ausfalldiagnosemittel (104) einen Ausfall des Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus-Lastzustands-Schätzmittels (103) detektiert.
  12. Batterie-Ladungszustands-Schätzverfahren, umfassend: einen ersten Schritt des Berechnens eines Ladungszustandsschätzwerts einer Batterie anhand eines elektrischen Strom-Integrationsmodus; einen zweiten Schritt des Berechnens eines Ladungszustandsschätzwerts der Batterie anhand eines Äquivalenz-Schaltungsmodellmodus; einen dritten Schritt des Berechnens eines Ladungszustands-Differenzschwellenwerts für eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt und dem Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt; und einen vierten Schritt des Berechnens eines End-Ladungszustands der Batterie anhand dem Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt und dem Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt, wobei im vierten Schritt, wenn eine Differenz zwischen dem Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt und dem Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt kleiner oder gleich dem Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird, der End-Ladungszustand vom Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt zum Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt umgeschaltet wird.
  13. Batterie-Ladungszustands-Schätzverfahren gemäß Anspruch 12, weiter umfassend einen fünften Schritt des Berechnens, durch Akkumulieren der elektrischen Stromdetektionsfehler eines elektrischen Stromsensors (108), eines Ladungszustandsschätzfehlers, der ein Fehler des Ladungszustandsschätzwerts im ersten Schritt ist, wobei der Ladungszustands-Differenzschwellenwert durch Beschneiden der Obergrenze des Ladungszustandsschätzfehlers ermittelt wird.
  14. Batterie-Ladungszustands-Schätzverfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei im vierten Schritt, nachdem eine Bedingung, dass eine Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner als oder gleich dem Ladungszustandsschätzfehler ist, eine vorbestimmte Zeitperiode lang erfüllt ist, wenn die Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner als oder gleich dem Ladungszustands-Differenzschwellenwert wird, der End-Ladungszustand vom Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt zum Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt umgeschaltet wird.
  15. Batterie-Ladungszustands-Schätzverfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei im vierten Schritt, wenn eine Bedingung, dass eine Differenz des Ladungszustandsschätzwerts kleiner als oder gleich dem Ladungszustandsschätzfehler ist, eine vorbestimmte Zeitperiode lang erfüllt ist, der End-Ladungszustand vom Ladungszustandsschätzwert im ersten Schritt zum Ladungszustandsschätzwert im zweiten Schritt umgeschaltet wird.
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