DE112017001422T5 - Battery state estimator - Google Patents

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Abstract

Es ist eine Batteriezustands-Schätzvorrichtung vorgesehen, wodurch verhindert werden kann, dass die Genauigkeit der Berechnung eines Batterieladezustands verschlechtert wird. Die Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 weist eine SOCv-Berechnungseinheit 111, die ausgelegt ist, SOCv unter Verwendung der Spannungen an den entgegengesetzten Enden einer Batterie zu berechnen, eine SOCi-Berechnungseinheit 112, die ausgelegt ist, SOCi durch Integrieren des in der Batterie fließenden Stroms zu berechnen, und eine erste und zweite Temperaturverarbeitungseinheit 115, 116, in welche mehrere Temperaturen an verschiedenen Messpositionen der Batterie eingegeben werden, die ausgelegt sind, eine erste Temperatur T1 und eine zweite Temperatur T2 auf der Grundlage der mehreren Temperaturen festzulegen, auf, wobei sie SOCw durch Gewichten und Addieren von SOCv und SOCi berechnet. Dabei wird die Gewichtung von SOCi in Zusammenhang mit dem Betrag des Absolutwerts der Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 geändert.

Figure DE112017001422T5_0000
A battery state estimator is provided, whereby the accuracy of calculating a battery state of charge can be prevented from being deteriorated. The battery state estimator 110 includes an SOCv calculation unit 111 configured to calculate SOCv using the voltages at the opposite ends of a battery, an SOCi calculation unit 112 configured to add SOCi by integrating the current flowing in the battery and a first and second temperature processing unit 115, 116 into which a plurality of temperatures at different measurement positions of the battery are input, which are configured to set a first temperature T1 and a second temperature T2 based on the plurality of temperatures, SOCw calculated by weighting and adding SOCv and SOCi. At this time, the weighting of SOCi is changed in association with the absolute value of the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2.
Figure DE112017001422T5_0000

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezustands-Schätzvorrichtung.The present invention relates to a battery state estimator.

Technischer HintergrundTechnical background

Vorrichtungen, bei denen eine Stromspeichereinheit in der Art einer Lithiumsekundärbatterie, einer Nickelwasserstoffbatterie, einer Bleibatterie, eines elektrischen Doppelschichtkondensators oder dergleichen verwendet wird, sind beispielsweise ein Batteriesystem, eine verteilte Stromspeichervorrichtung, ein Elektrofahrzeug und dergleichen. Bei den vorstehend erwähnten Vorrichtungen wird eine Zustandserkennungsschaltung zum Erkennen des Zustands der Stromspeichereinheit verwendet, um die Stromspeichereinheit sicher und wirksam zu verwenden. Zustände der Stromspeichereinheit sind ein Ladezustand (nachstehend als „SOC“ bezeichnet), der angibt, wie viel elektrische Ladung geladen ist oder wie viel entnehmbare elektrische Ladung verbleibt, ein Funktionstüchtigkeitszustand (nachstehend als „SOH“ bezeichnet), der angibt, wie stark eine auftretende Verschlechterung ist, und dergleichen.Devices using a power storage unit such as a lithium secondary battery, a nickel hydrogen battery, a lead battery, an electric double layer capacitor, or the like are, for example, a battery system, a distributed power storage device, an electric vehicle, and the like. In the above-mentioned devices, a state detection circuit for detecting the state of the power storage unit is used to securely and efficiently use the power storage unit. States of the current storage unit are a state of charge (hereinafter referred to as "SOC") indicating how much electric charge is charged or how much removable electric charge remains, a functional state (hereinafter referred to as "SOH") indicating how much an occurring one Deterioration is, and the like.

Der SOC im Batteriesystem für eine tragbare Vorrichtung, ein Elektrofahrzeug oder dergleichen kann durch Integrieren des Entladungsstroms von einer vollständigen Ladung erfasst werden, um das Verhältnis zwischen der in der Stromspeichereinheit verbleibenden elektrischen Ladungsmenge (Restkapazität) und der elektrischen Ladungsmenge (Gesamtkapazität) bei maximaler Aufladung zu berechnen. Der auf diese Weise erhaltene SOC wird als SOCi bezeichnet. Ferner wird abgesehen vom SOCi die Beziehung zwischen den Spannungen an den entgegengesetzten Enden der Batterie (Offenschaltungsspannung) und der Restkapazität der Batterie vorab in einer Datentabelle oder dergleichen definiert und kann dann auch die aktuelle Restkapazität anhand der erwähnten Datentabelle berechnet werden. Der auf diese Weise erhaltene SOC wird als SOCv bezeichnet. Zusätzlich kann der Ladezustand durch Kombinieren der vorstehend erwähnten Verfahren erhalten werden. Beispielsweise ist in JP-A-2010-256323 (PTL 1) beschrieben, dass Gewichte von SOCi und SOCv abhängig vom Verwendungszustand der Stromspeichereinheit bei Kombination von SOCi und SOCv bestimmt werden.The SOC in the battery system for a portable device, an electric vehicle, or the like can be detected by integrating the discharge current from a full charge to increase the ratio between the amount of electric charge remaining in the electric storage unit (residual capacity) and the electric charge amount (total capacity) at maximum charge to calculate. The SOC obtained in this way is called SOCi. Further, apart from the SOCi, the relationship between the voltages at the opposite ends of the battery (open circuit voltage) and the remaining capacity of the battery is previously defined in a data table or the like, and then the current remaining capacity can be calculated from the aforementioned data table. The SOC obtained in this way is called SOCv. In addition, the state of charge can be obtained by combining the above-mentioned methods. For example, in JP-A-2010-256323 (PTL 1) described that weights of SOCi and SOCv are determined depending on the use state of the power storage unit in combination of SOCi and SOCv.

Die Offenschaltungsspannung der Batterie kann durch Ausführen einer Messung erhalten werden, wenn sich die Batterie in einem stabilen Zustand befindet, nach dem eine Zeit seit dem Unterbrechen des Ladens und des Entladens der Batterie verstrichen ist. Weil jedoch ein durch das Laden und Entladen erzeugter IR-Abfall (Stromx Gleichanteil des Innenwiderstands) und eine Polarisationsspannung während des Betriebs des Batteriesystems erzeugt werden, lässt sich die Offenschaltungsspannung nur schwer direkt messen. Daher werden der IR-Abfall und die Polarisationsspannung auf der Grundlage der Messung von Beträgen einer Spannung (Geschlossenschaltungsspannung), des in der Batterie fließenden Stroms, der Batterietemperatur und dergleichen während des Betriebs des Batteriesystems geschätzt. Auf diese Weise wird im Allgemeinen ein Verfahren verwendet, bei dem die Offenschaltungsspannung durch Subtrahieren des erhaltenen IR-Abfalls und der Polarisationsspannung von der Geschlossenschaltungsspannung erhalten wird, um den Ladezustand zu berechnen.The open circuit voltage of the battery can be obtained by performing a measurement when the battery is in a stable state after a time has elapsed since the charging and discharging of the battery is interrupted. However, because an IR drop generated by charging and discharging (current × DC of internal resistance) and a polarization voltage are generated during operation of the battery system, it is difficult to directly measure the open circuit voltage. Therefore, the IR drop and the polarization voltage are estimated based on the measurement of amounts of voltage (closed circuit voltage), the current flowing in the battery, the battery temperature, and the like during the operation of the battery system. In this way, a method is generally used in which the open circuit voltage is obtained by subtracting the obtained IR drop and the polarization voltage from the closed circuit voltage to calculate the state of charge.

Zitatlistequote list

Patentliteraturpatent literature

PTL 1: JP-A-2010-256323 PTL 1: JP-A-2010-256323

Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention

Technisches ProblemTechnical problem

Es ist bekannt, dass Eigenschaften des IR-Abfalls und der Polarisationsspannung erheblich von der Temperatur der Batterie abhängen. Abhängig von der Form und vom Material der Batterie kann die Temperatur nicht gleichmäßig sondern verteilt sein oder kann sich die Temperaturverteilung infolge des Ladens und Entladens beim Betrieb des Batteriesystems ändern. Wenn die Temperatur der Batterie nicht gleichmäßig ist, kann keine eindeutige Batterietemperatur erhalten werden, und wenn die Temperaturdifferenz dazwischen groß ist, wird es schwierig, den IR-Abfall und die Polarisationsspannung genau zu schätzen. In diesem Fall kann ein Fehler bei der Berechnung des Ladezustands auftreten, weil keine korrekte Offenschaltungsspannung erhalten werden kann.It is known that IR drop and polarization voltage characteristics are significantly dependent on the temperature of the battery. Depending on the shape and material of the battery, the temperature may not be uniform but distributed, or the temperature distribution may change as a result of charging and discharging during operation of the battery system. If the temperature of the battery is not uniform, a unique battery temperature can not be obtained, and if the temperature difference therebetween is large, it becomes difficult to accurately estimate the IR drop and the polarization voltage. In this case, an error may occur in the calculation of the state of charge because a correct open circuit voltage can not be obtained.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Batteriezustands-Schätzvorrichtung auf: eine erste Berechnungseinheit, die ausgelegt ist, einen ersten Ladezustand durch die Verwendung der Spannungen der entgegengesetzten Enden einer Batterie zu berechnen, eine zweite Berechnungseinheit, die ausgelegt ist, einen zweiten Ladezustand durch Integrieren des in der Batterie fließenden Stroms zu berechnen, eine dritte Berechnungseinheit, die ausgelegt ist, den Ladezustand der Batterie durch Gewichten und Addieren des ersten Ladezustands und des zweiten Ladezustands zu berechnen, und eine Temperaturverarbeitungseinheit, in die mehrere Temperaturen an verschiedenen Messpositionen der Batterie eingegeben werden, die ausgelegt ist, eine erste und eine zweite Temperatur auf der Grundlage der mehreren Temperaturen festzulegen, wobei die dritte Berechnungseinheit die Gewichtung des zweiten Ladezustands in Zusammenhang mit dem Betrag des Absolutwerts der Differenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur ändert.According to one aspect of the present invention, a battery state estimating apparatus includes: a first calculating unit configured to calculate a first state of charge by using the voltages of the opposite ends of a battery; a second calculating unit configured to integrate a second state of charge by integrating of the current flowing in the battery, a third calculating unit configured to calculate the state of charge of the battery by weighting and adding the first state of charge and the second state of charge, and a temperature processing unit to which plural temperatures are input at different measuring positions of the battery , the is configured to set a first and a second temperature based on the plurality of temperatures, wherein the third calculation unit changes the weight of the second state of charge in association with the absolute value of the difference between the first temperature and the second temperature.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann verhindert werden, dass sich die Genauigkeit der Berechnung des Batterieladezustands verschlechtert.According to the present invention, the accuracy of calculating the battery state of charge can be prevented from deteriorating.

Figurenlistelist of figures

Es zeigen:

  • 1 ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Batteriesystems,
  • 2 ein Funktionsblockdiagramm von Einzelheiten einer Batteriezustands-Schätzvorrichtung,
  • 3 ein Diagramm eines Ersatzschaltbilds einer Batterie,
  • 4 ein Diagramm einer Beziehung zwischen OCV und SOC,
  • 5 ein Diagramm einer Beziehung zwischen dem Innenwiderstand der Batterie und ihrer Temperatur,
  • 6 ein Diagramm eines Beispiels eines Korrekturkoeffizienten,
  • 7 ein Diagramm eines Verfahrens zum Festlegen eines Korrekturkoeffizienten gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 8 ein Diagramm eines Verfahrens zum Festlegen eines Korrekturkoeffizienten gemäß einer dritten Ausführungsform,
  • 9 ein Diagramm eines Verfahrens zum Festlegen eines Korrekturkoeffizienten gemäß einer vierten Ausführungsform,
  • 10 ein Diagramm, das eine fünfte Ausführungsform beschreibt,
  • 11 ein Diagramm einer Modifikation der fünften Ausführungsform,
  • 12 ein Diagramm einer ersten Temperaturberechnungseinheit und einer zweiten Temperaturberechnungseinheit gemäß einer sechsten Ausführungsform,
  • 13 ein Diagramm eines Beispiels von Messpositionen und
  • 14 ein Diagramm eines anderen Beispiels einer ersten Temperaturberechnungseinheit und einer zweiten Temperaturberechnungseinheit.
Show it:
  • 1 a block diagram of a configuration of a battery system,
  • 2 FIG. 4 is a functional block diagram showing details of a battery state estimating device; FIG.
  • 3 a diagram of an equivalent circuit diagram of a battery,
  • 4 a diagram of a relationship between OCV and SOC,
  • 5 a diagram of a relationship between the internal resistance of the battery and its temperature,
  • 6 a diagram of an example of a correction coefficient,
  • 7 FIG. 2 is a diagram of a method of setting a correction coefficient according to a second embodiment; FIG.
  • 8th FIG. 4 is a diagram of a method of setting a correction coefficient according to a third embodiment; FIG.
  • 9 FIG. 4 is a diagram of a method of setting a correction coefficient according to a fourth embodiment; FIG.
  • 10 a diagram describing a fifth embodiment,
  • 11 a diagram of a modification of the fifth embodiment,
  • 12 1 is a diagram of a first temperature calculation unit and a second temperature calculation unit according to a sixth embodiment,
  • 13 a diagram of an example of measuring positions and
  • 14 a diagram of another example of a first temperature calculation unit and a second temperature calculation unit.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

- Erste Ausführungsform-First Embodiment

1 ist ein Diagramm, das eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und es handelt sich dabei um ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Batteriesystems 1000 zeigt. Das Batteriesystem 1000 führt einer externen Vorrichtung in einer Batterie 400 gespeicherte elektrische Ladung als elektrischen Strom zu und weist eine Batteriesteuereinrichtung 100, eine Messeinheit 200 und eine Ausgabeeinheit 300 auf. Beispielsweise werden ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug, ein Zug und dergleichen als Ziele angesehen, denen das Batteriesystem den elektrischen Strom zuführt. 1 FIG. 13 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and is a block diagram illustrating a configuration of a battery system. FIG 1000 shows. The battery system 1000 leads an external device in a battery 400 stored electric charge as electric power and has a battery control device 100 , a measurement unit 200 and an output unit 300 on. For example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, a train and the like are regarded as destinations to which the battery system supplies the electric power.

Die Batterie 400 ist beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie in der Art einer Lithiumionen-Sekundärbatterie. Ferner kann die vorliegende Erfindung auch auf Vorrichtungen mit einer Stromspeicherfunktion in der Art einer Nickelwasserstoffbatterie, einer Bleibatterie, eines elektrischen Doppelschichtkondensators und dergleichen angewendet werden. Die Batterie 400 kann eine einzelne Batteriezelle oder eine Modulstruktur, bei der mehrere einzelne Batteriezellen miteinander kombiniert sind, sein.The battery 400 is, for example, a rechargeable battery such as a lithium ion secondary battery. Further, the present invention can also be applied to devices having a power storage function such as a nickel hydrogen battery, a lead battery, an electric double layer capacitor, and the like. The battery 400 For example, a single battery cell or a module structure in which a plurality of individual battery cells are combined with each other may be.

Die Messeinheit 200 ist eine funktionelle Einheit, die physikalische Eigenschaften der Batterie 400 misst, beispielsweise die Spannungen V der entgegengesetzten Enden der Batterie 400, den in der Batterie 400 fließenden Strom (Batteriestrom) I, Temperaturen t1 und t2 der Batterie 400 und dergleichen, und sie ist mit einem Sensor zum Messen jedes Werts, einer erforderlichen elektrischen Schaltung und dergleichen versehen. Gemäß der Ausführungsform kann die Messeinheit 200 Temperaturen an zwei verschiedenen Positionen der Batterie 400 messen, wobei t1 eine an einer ersten Messposition erfasste Temperatur ist und t2 eine an einer zweiten Messposition erfasste Temperatur ist. Ferner ist, wie später beschrieben wird, der Innenwiderstand R der Batterie 400 auch zur Schätzung des Batteriezustands erforderlich, gemäß der Ausführungsform wird die Schätzung des Batteriezustands jedoch unter Verwendung anderer Messparameter in einer Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 berechnet.The measuring unit 200 is a functional unit, the physical properties of the battery 400 measures, for example, the tensions V the opposite ends of the battery 400 in the battery 400 flowing electricity (battery current) I , Temperatures t1 and t2 the battery 400 and the like, and it is provided with a sensor for measuring each value, a required electric circuit, and the like. According to the embodiment, the measuring unit 200 Temperatures at two different positions of the battery 400 measure, where t1 a temperature detected at a first measuring position is and t2 is a detected at a second measurement position temperature. Further, as will be described later, the internal resistance R the battery 400 However, in order to estimate the battery state, according to the embodiment, the estimation of the battery state is made using other measurement parameters in a battery state estimator 110 calculated.

Die Ausgabeeinheit 300 ist eine funktionelle Einheit, die eine Ausgabe der Batteriesteuereinrichtung 100 an eine externe Vorrichtung ausgibt (beispielsweise eine Host-Vorrichtung in der Art einer Fahrzeugsteuereinrichtung und dergleichen, die in einem Elektrofahrzeug enthalten ist).The output unit 300 is a functional unit that is an output of the battery controller 100 to an external device (for example, a host device such as a Vehicle control device and the like included in an electric vehicle).

Die Batteriesteuereinrichtung 100 ist eine Vorrichtung, welche den Betrieb der Batterie 400 steuert, und weist die Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 und eine Speichereinheit 120 auf.The battery control device 100 is a device that controls the operation of the battery 400 controls, and the battery state estimator 110 and a storage unit 120 on.

Die Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 berechnet den SOC der Batterie 400 auf der Grundlage der Spannungen V der entgegengesetzten Enden, des Batteriestroms I und der Batterietemperaturen t1 und t2, die alle von der Messeinheit 200 gemessen werden, und in der Speichereinheit 120 gespeicherter charakteristischer Informationen der Batterie 400. Einzelheiten eines SOC-Berechnungsverfahrens werden später beschrieben.The battery condition estimator 110 calculates the SOC of the battery 400 based on the tensions V the opposite ends, the battery current I and the battery temperatures t1 and t2 , all from the measurement unit 200 be measured, and in the storage unit 120 stored characteristic information of the battery 400 , Details of an SOC calculation method will be described later.

Die Speichereinheit 120 speichert die charakteristischen Informationen der Batterie 400, die vorab bekannt sein können, in der Art des Innenwiderstands R, der Polarisationsspannung Vp, der Ladungseffizienz, des zulässigen Stroms, der Gesamtkapazität und dergleichen. Die charakteristischen Informationen können derart gespeichert werden, dass für jeden Lade- und Entladevorgang ein Wert individuell gespeichert werden kann oder für jeden Zustand der Batterie 400 in der Art des Ladezustands und der Temperatur ein Wert individuell gespeichert werden kann oder ein allen Zuständen der Batterie 400 gemeinsamer Wert gespeichert werden kann.The storage unit 120 stores the characteristic information of the battery 400 that can be known in advance, in the type of internal resistance R , the polarization voltage Vp, the charging efficiency, the allowable current, the total capacity, and the like. The characteristic information may be stored such that a value can be stored individually for each charging and discharging process, or for each state of the battery 400 in the nature of the state of charge and the temperature, a value can be stored individually or all states of the battery 400 common value can be stored.

Die Batteriesteuereinrichtung 100 und die Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 können unter Verwendung von Hardware in der Art einer Schaltungsvorrichtung und dergleichen, wodurch Funktionen davon verwirklicht werden, gebildet werden. Ferner kann Software, worin diese Funktionen verwirklicht sind, durch eine Rechenvorrichtung in der Art einer CPU (Zentralverarbeitungseinheit) ausgeführt werden. Im letztgenannten Fall wird die Software beispielsweise in der Speichereinheit 120 gespeichert.The battery control device 100 and the battery condition estimator 110 can be formed by using hardware such as a circuit device and the like, thereby realizing functions thereof. Further, software in which these functions are realized can be executed by a computing device such as a CPU (central processing unit). In the latter case, the software is stored in the memory unit, for example 120 saved.

Die Speichereinheit 120 ist unter Verwendung einer Speichervorrichtung in der Art eines Flash-Speichers, eines EEPROM (elektrisch löschbaren programmierbaren Nurlesespeichers) und einer Magnetplatte gebildet. Die Speichereinheit 120 kann außerhalb der Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 bereitgestellt sein oder als eine in der Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 aufgenommene Speichervorrichtung verwirklicht sein. Die Speichereinheit 120 kann herausnehmbar sein. Wenn die Speichereinheit 120 herausnehmbar ist, können die charakteristischen Informationen und die Software einfach durch Austauschen der Speichereinheit 120 geändert werden. Ferner können die charakteristischen Informationen und die Software für jede kleine Einheit aktualisiert werden, indem mehrere Speicherteile 120 bereitgestellt werden und die charakteristischen Informationen und die Software verteilt in den austauschbaren Speichereinheiten 120 gespeichert werden.The storage unit 120 is formed using a memory device such as a flash memory, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), and a magnetic disk. The storage unit 120 can outside the battery condition estimator 110 or as one in the battery state estimator 110 recorded storage device be realized. The storage unit 120 can be removable. If the storage unit 120 is removable, the characteristic information and the software can be easily replaced by the storage unit 120 be changed. Further, the characteristic information and software for each small unit can be updated by storing multiple memory parts 120 provided and the characteristic information and software distributed in the removable storage units 120 get saved.

2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das Einzelheiten der Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 zeigt. Die Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 weist eine SOCv-Berechnungseinheit 111, eine SOCi-Berechnungseinheit 112, eine IR-Berechnungseinheit 113, eine Gewichtsberechnungseinheit 114, eine erste Temperaturberechnungseinheit 115 und eine zweite Temperaturberechnungseinheit 116 auf und gibt den Ladezustand SOCw aus, der sich durch Schätzen des Ladezustands der Batterie 400 ergibt. Andere Berechnungsvorrichtungen werden später beschrieben. 2 FIG. 12 is a functional block diagram showing details of the battery condition estimator. FIG 110 shows. The battery condition estimator 110 has an SOCv calculation unit 111 , a SOCi calculation unit 112 , an IR calculation unit 113 , a weight calculation unit 114 , a first temperature calculation unit 115 and a second temperature calculating unit 116 and outputs the state of charge SOCw by estimating the state of charge of the battery 400 results. Other calculation devices will be described later.

Die SOCv-Berechnungseinheit 111 berechnet den SOC der Batterie 400 unter Verwendung der von der Messeinheit 200 gemessenen Spannungen V der entgegengesetzten Enden der Batterie 400. Nachstehend wird der von der SOCv-Berechnungseinheit 111 berechnete SOC als SOCv bezeichnet. Die SOCi-Berechnungseinheit 112 berechnet den SOC der Batterie 400 durch Integrieren des von der Messeinheit 200 gemessenen Batteriestroms I der Batterie 400. Nachstehend wird der von der SOCi-Berechnungseinheit 112 berechnete SOC als SOCi bezeichnet. Berechnungsverfahren für den SOCv und den SOCi werden später beschrieben. Die IR-Berechnungseinheit 113 multipliziert den Batteriestrom I mit dem Innenwiderstand R. Ein Verfahren zum Erhalten des Innenwiderstands R wird später beschrieben, wobei der Innenwiderstand R anhand einer Widerstandstabelle auf der Grundlage der von der ersten Temperaturberechnungseinheit 115 eingegebenen ersten Temperatur T1 erhalten wird.The SOCv calculation unit 111 calculates the SOC of the battery 400 using the from the measurement unit 200 measured voltages V the opposite ends of the battery 400 , The following is the one of the SOCv calculation unit 111 calculated SOC referred to as SOCv. The SOCi calculation unit 112 calculates the SOC of the battery 400 by integrating the from the measuring unit 200 measured battery current I the battery 400 , Below is the one from the SOCi calculation unit 112 calculated SOC referred to as SOCi. Calculation methods for the SOCv and the SOCi will be described later. The IR calculation unit 113 multiplies the battery current I with the internal resistance R , A method for obtaining the internal resistance R will be described later, wherein the internal resistance R based on a resistance table based on that of the first temperature calculation unit 115 entered first temperature T1 is obtained.

Zusätzlich sind die SOCv-Berechnungseinheit 111 und die IR-Berechnungseinheit 113 gemäß der Ausführungsform dafür ausgelegt, eine jeweilige Verarbeitung unter Verwendung der von der ersten Temperaturberechnungseinheit 115 eingegebenen ersten Temperatur T1 als Temperaturinformationen auszuführen. Alternativ kann beispielsweise an Stelle der ersten Temperatur T1 oder der zweiten Temperatur T2 der Durchschnitt aus der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 verwendet werden.In addition, the SOCv calculation unit 111 and the IR calculation unit 113 According to the embodiment, it is configured to perform respective processing using the one of the first temperature calculating unit 115 entered first temperature T1 as temperature information. Alternatively, for example, instead of the first temperature T1 or the second temperature T2 the average from the first temperature T1 and the second temperature T2 be used.

Die Gewichtsberechnungseinheit 114 berechnet ein Gewicht W zum Gewichten und Addieren von SOCv und SOCi auf der Grundlage von zwei Temperaturtypen in Bezug auf die Batterie 400, nämlich der von der ersten Temperaturberechnungseinheit 115 ausgegebenen ersten Temperatur T1 und der von der zweiten Temperaturberechnungseinheit 116 ausgegebenen zweiten Temperatur T2. Ein Verfahren zur Berechnung des Gewichts W wird später beschrieben. Die erste Temperaturberechnungseinheit 115 gibt die bei einer ersten Messposition der Batterie 400 erfasste Temperatur t1 als erste Temperatur T1 aus. Die zweite Temperaturberechnungseinheit 116 gibt die bei einer zweiten Messposition der Batterie 400 erfasste Temperatur t2 als zweite Temperatur T2 aus.The weight calculation unit 114 calculates a weight W for weighting and adding SOCv and SOCi based on two types of temperature with respect to the battery 400 that of the first temperature calculation unit 115 output first temperature T1 and that of the second temperature calculating unit 116 output second temperature T2 , A method of calculating the weight W will be described later. The first Temperature calculating unit 115 gives the at a first measuring position of the battery 400 recorded temperature t1 as the first temperature T1 out. The second temperature calculation unit 116 gives the at a second measuring position of the battery 400 recorded temperature t2 as a second temperature T2 out.

Ein Multiplizierer MP1 erhält WxSOCv durch Multiplizieren von SOCv mit dem Gewicht W. Ein Subtrahierer DF erhält (1 - W) . Ein Multiplizierer MP2 erhält (1 - W) × SOCi durch Multiplizieren von SOCi mit (1 - W). Ein Addierer AD erhält SOCw durch Addieren von W × SOCv und (1 - W) × SOCi. Insbesondere wird SOCw durch folgende Gleichung (1) repräsentiert: SOCw = W × SOCv + ( 1 W ) × SOCi

Figure DE112017001422T5_0001
A multiplier MP1 obtains WxSOCv by multiplying SOCv by weight W. A subtractor DF receives (1 - W). A multiplier MP2 obtain (1-W) × SOCi by multiplying SOCi by (1-W). An adder AD obtains SOCw by adding W × SOCv and (1-W) × SOCi. In particular, SOCw is represented by the following equation (1): SOCw = W × SOCv + ( 1 - W ) × Soci
Figure DE112017001422T5_0001

[Betrieb der SOCv-Berechnungseinheit 111][Operation of SOCv Calculation Unit 111]

Als nächstes wird der Betrieb der SOCv-Berechnungseinheit 111 beschrieben. 3 ist ein Ersatzschaltbild der Batterie 400. Die Batterie 400 kann durch eine Reihenschaltung aus einem Parallelschaltungspaar aus einer Impedanz Z und einer Kapazitätskomponente C, dem Innenwiderstand R und einer Offenschaltungsspannung OCV repräsentiert werden. Wenn der Batteriestrom I an die Batterie 400 angelegt wird, wird eine Geschlossenschaltungsspannung CCV, welche die Spannung zwischen den Klemmen der Batterie 400 ist, durch die folgende Gleichung (2) repräsentiert. In Gleichung (2) ist Vp die Polarisationsspannung und entspricht den Spannungen der entgegengesetzten Enden des Parallelschaltungspaars aus der Impedanz Z und der Kapazitätskomponente C. CCV = OCV + 1 R + Vp

Figure DE112017001422T5_0002
Next, the operation of the SOCv calculation unit 111 described. 3 is an equivalent circuit diagram of the battery 400 , The battery 400 can by a series connection of a parallel circuit pair of an impedance Z and a capacitance component C , the internal resistance R and an open circuit voltage OCV be represented. When the battery power I to the battery 400 is applied, a closed circuit voltage CCV, which is the voltage between the terminals of the battery 400 is represented by the following equation (2). In Equation (2), Vp is the polarization voltage and corresponds to the voltages of the opposite ends of the parallel pair from the impedance Z and the capacitance component C , CCV = OCV + 1 R + vp
Figure DE112017001422T5_0002

Die Offenschaltungsspannung OCV wird zur Berechnung von SOCv verwendet, kann jedoch nicht direkt gemessen werden, während die Batterie 400 geladen und entladen wird. Hier erhält die SOCv-Berechnungseinheit 111 die Offenschaltungsspannung OCV durch Subtrahieren des IR-Abfalls und der Polarisationsspannung Vp von der Geschlossenschaltungsspannung CCV, wie in der folgenden Gleichung (3) repräsentiert ist: OCV = CCV IR Vp

Figure DE112017001422T5_0003
The open circuit voltage OCV is used to calculate SOCv, but can not be measured directly while the battery is running 400 is loaded and unloaded. Here is the SOCv calculation unit 111 the open circuit voltage OCV by subtracting the IR drop and the polarization voltage Vp from the closed circuit voltage CCV, as represented in the following equation (3): OCV = CCV - IR - vp
Figure DE112017001422T5_0003

Der Innenwiderstand R und die Polarisationsspannung Vp werden vorab als charakteristische Informationen in der Speichereinheit 120 gespeichert. Weil der Innenwiderstand R und die Polarisationsspannung Vp vom Ladezustand, von der Temperatur und ähnlichen Gegebenheiten der Batterie 400 abhängen, wird abhängig von ihren jeweiligen Kombinationen ein individueller Wert in der Speichereinheit 120 gespeichert. Gemäß der Ausführungsform werden die charakteristischen Informationen, welche eine Entsprechungsbeziehung zwischen dem Innenwiderstand R und der Batterietemperatur T definieren, als Widerstandstabelle gespeichert. Wie in 2 dargestellt ist, erhält die SOCv-Berechnungseinheit 111 den Innenwiderstand R von der Widerstandstabelle auf der Grundlage der von der ersten Temperaturberechnungseinheit 115 eingegebenen ersten Temperatur T1.The internal resistance R and the polarization voltage Vp beforehand as characteristic information in the memory unit 120 saved. Because the internal resistance R and the polarization voltage Vp from the state of charge, the temperature and similar conditions of the battery 400 depending on their respective combinations, an individual value in the memory unit 120 saved. According to the embodiment, the characteristic information showing a correspondence relationship between the internal resistance R and the battery temperature T, stored as a resistance table. As in 2 is shown receives the SOCv calculation unit 111 the internal resistance R of the resistance table based on that of the first temperature calculating unit 115 entered first temperature T1 ,

4 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Offenschaltungsspannung OCV und dem SOC der Batterie 400 zeigt. Ihre Entsprechungsbeziehung wird durch die Eigenschaften der Batterie 400 bestimmt, und Daten, welche die Entsprechungsbeziehung zwischen ihnen definieren, werden vorab als SOC-Tabelle in der Speichereinheit 120 gespeichert. Die SOCv-Berechnungseinheit 111 berechnet die Offenschaltungsspannung OCV unter Verwendung von Gleichung (3) und berechnet den SOCv der Batterie 400 mit Bezug auf die SOC-Tabelle unter Verwendung der Offenschaltungsspannung OCV als Schlüssel. 4 FIG. 12 is a diagram showing a relationship between the open circuit voltage OCV and the SOC of the battery 400 shows. Their correlation is determined by the characteristics of the battery 400 and data defining the correspondence relationship between them are preliminarily set as a SOC table in the storage unit 120 saved. The SOCv calculation unit 111 calculates the open circuit voltage OCV using equation (3) and calculates the SOCv of the battery 400 with reference to the SOC table using the open circuit voltage OCV as a key.

[Betrieb der SOCi-Berechnungseinheit 112][Operation of SOCi Calculation Unit 112]

Als nächstes wird der Betrieb der SOCi-Berechnungseinheit 112 beschrieben. Die SOCi-Berechnungseinheit 112 erhält den SOCi der Batterie 400 durch Integrieren des von der Batterie 400 aufgenommenen und abgegebenen Batteriestroms I nach der folgenden Gleichung (4). In Gleichung (4) ist Qmax die Gesamtladekapazität der Batterie 400 und wird vorab in der Speichereinheit 120 gespeichert.Next, the operation of the SOCi calculation unit 112 described. The SOCi calculation unit 112 gets the SOCi of the battery 400 by integrating the from the battery 400 absorbed and discharged battery current I according to the following equation (4). In equation (4), Qmax is the total charge capacity of the battery 400 and is pre-recorded in the storage unit 120 saved.

SOCold ist ein in einer vorhergehenden Berechnungsperiode nach Gleichung (1) berechneter Wert von SOCw. SOCi = SOCold + 100 × I / Qmax

Figure DE112017001422T5_0004
SOCold is a value of SOCw calculated in a previous calculation period according to Equation (1). Soci = socold + 100 × I / Qmax
Figure DE112017001422T5_0004

[Betrieb der Gewichtsberechnungseinheit 114][Operation of Weight Calculation Unit 114]

5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Innenwiderstand R und der Temperatur T der Batterie 400 zeigt. Im Allgemeinen ist, wie in 5 dargestellt ist, in der Batterie 400 der Innenwiderstand R in einem Zustand eines niedrigen SOC hoch und ist der Wert des Innenwiderstands R in einem Niedertemperaturzustand hoch. Daher wird davon ausgegangen, dass es in solchen Fällen wünschenswert ist, SOCi an Stelle von SOCv zu verwenden, wobei dieser Wert leicht durch einen Fehler des Innenwiderstands R beeinflusst wird. Ferner wird davon ausgegangen, dass es bei einem kleinen Absolutwert des Batteriestroms I wünschenswert ist, SOCi nicht zu verwenden, sondern SOCv zu verwenden, weil ein Einfluss durch einen leichten Messfehler eines Stromsensors auftritt. 5 is a diagram showing a relationship between the internal resistance R and the temperature T of the battery 400 shows. In general, as in 5 is shown in the battery 400 the internal resistance R is high in a state of low SOC and is the value of internal resistance R high in a low temperature state. Therefore, it is considered that in such cases it is desirable to use SOCi instead of SOCv, which is easily affected by an internal resistance R error. Furthermore, it is assumed that with a small absolute value of the battery current I it is desirable not to use SOCi but to use SOCv because an influence by a slight measurement error of a current sensor occurs.

Auf der Grundlage des vorstehend Beschriebenen legt die Gewichtsberechnungseinheit 114 das Gewicht W fest, um den SOCw-Wert hauptsächlich unter Verwendung von SOCv zu berechnen, wenn der Absolutwert des Batteriestroms I niedrig ist, und SOCw hauptsächlich unter Verwendung von SOCi zu berechnen, wenn der Absolutwert des Batteriestroms I hoch ist. In der gleichen Weise wird das Gewicht W so festgelegt, dass bei einem kleinen Innenwiderstand R hauptsächlich der SOCv-Wert zur Berechnung von SOCw verwendet wird, und, wenn der Innenwiderstand R hoch ist, hauptsächlich der SOCi-Wert zur Berechnung von SOCw verwendet wird.Based on the above, the weight calculation unit sets 114 determine the weight W to calculate the SOCw value mainly using SOCv when the absolute value of the battery current I is low, and to calculate SOCw mainly using SOCi when the absolute value of the battery current I is high. In the same way, the weight W is set so that at a small internal resistance R mainly, the SOCv value is used to calculate SOCw, and when the internal resistance R is high, mainly the SOCi value is used to calculate SOCw.

Ferner wird gemäß der Ausführungsform das Gewicht W unter Berücksichtigung einer Temperaturvariation in der Batterie 400 geeignet festgelegt.Further, according to the embodiment, the weight W is calculated considering a temperature variation in the battery 400 set appropriately.

Wie in 5 dargestellt ist, hängt der Innenwiderstand R der Batterie 400 von der Batterietemperatur T ab. Ferner wird, wie beim Betrieb der SOCv-Berechnungseinheit 111 beschrieben, der Innenwiderstand R unter Verwendung der Widerstandstabelle anhand der Batterietemperatur T berechnet.As in 5 is shown, the internal resistance depends R the battery 400 from the battery temperature T from. Further, as in the operation of the SOCv calculation unit 111 described, the internal resistance R calculated using the resistance table based on the battery temperature T.

Hier wird ein Fall betrachtet, bei dem die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 an der ersten Messposition der Batterie 400 und der zweiten Temperatur T1 an der zweiten Messposition hoch ist. Der unter Verwendung der ersten Temperatur T1 und der Widerstandstabelle berechnete Innenwiderstand wird als Innenwiderstand R1 definiert, und der unter Verwendung der zweiten Temperatur T2 und der Widerstandstabelle berechnete Innenwiderstand wird als Innenwiderstand R2 definiert. Wenn die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 groß ist, besteht die Möglichkeit, dass die Differenz zwischen dem Innenwiderstand R1 und dem Innenwiderstand R2 groß ist. In diesem Fall kann der wahre Innenwiderstand R der Batterie 400 in der Nähe eines Ergebnisses entweder des Innenwiderstands R1 oder des Innenwiderstands R2 liegen oder ein zusammengesetzter Wert von beiden sein oder ein von beiden verschiedener Wert sein.Here, consider a case where the difference between the first temperature T1 at the first measuring position of the battery 400 and the second temperature T1 is high at the second measuring position. The one using the first temperature T1 and the resistance table calculated internal resistance is called internal resistance R1 defined, and that using the second temperature T2 and the resistance table calculated internal resistance is called internal resistance R2 Are defined. If the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is great, there is a possibility that the difference between the internal resistance R1 and the internal resistance R2 is great. In this case, the true internal resistance R the battery 400 near a result of either the internal resistance R1 or internal resistance R2 or be a composite value of either, or be of a different value.

Bei einem in 2 dargestellten Beispiel wird die erste Temperatur T1 in die SOCv-Berechnungseinheit 111 eingegeben. Wenn die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 groß ist, ist es jedoch, wie vorstehend beschrieben wurde, schwierig, den wahren Innenwiderstand R der Batterie 400 genau zu berechnen, so dass der Fehler bei der Berechnung des Innenwiderstands R hoch wird. Wenn der Fehler der Berechnung des Innenwiderstands R hoch ist, wird auch die nach Gleichung (3) berechnete Offenschaltungsspannung OCV ungenau, wodurch sich die Genauigkeit der Berechnung von SOCv verschlechtert und sich ferner auch die Genauigkeit der Berechnung des nach Gleichung (1) berechneten SOCw verschlechtern kann.At an in 2 The example shown becomes the first temperature T1 into the SOCv calculation unit 111 entered. If the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is large, however, it is difficult, as described above, the true internal resistance R the battery 400 to calculate exactly so that the error in calculating the internal resistance R gets high. If the error of calculation of internal resistance R is high, the open circuit voltage OCV calculated according to the equation (3) becomes inaccurate, which deteriorates the accuracy of the calculation of SOCv, and further, the accuracy of calculation of the SOCw calculated by the equation (1) may also deteriorate.

Hier werden gemäß der Ausführungsform die erste Temperatur T1 und die zweite Temperatur T2 in die Gewichtsberechnungseinheit 114 eingegeben und wird das Gewicht W unter Verwendung eines Korrekturkoeffizienten Ktdiff, der entsprechend dem Absolutwert Tdiff (= |T1 - T2|) der Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 festgelegt wird, nach der folgenden Gleichung (5) festgelegt. Ferner wird der Korrekturkoeffizient Ktdiff als ein Wert zwischen 0 und 1 festgelegt. Als Richtlinie zur Festlegung des Korrekturkoeffizienten Ktdiff wird, wenn der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz größer als ein vorgegebener Schwellenwert Tdth ist, der Korrekturkoeffizient Ktdiff auf einen kleineren Wert gelegt, um das Gewicht von SOCi auf einen höheren Wert zu legen als wenn der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz kleiner als der vorgegebene Schwellenwert Tdth ist, um die durch einen Fehler bei der Berechnung des Innenwiderstands R hervorgerufene Verschlechterung der Genauigkeit der Berechnung von SOCw zu verhindern. W = Ktdiff × 1/ ( 1 + R | I | )

Figure DE112017001422T5_0005
Here, according to the embodiment, the first temperature T1 and the second temperature T2 in the weight calculation unit 114 and the weight W is input using a correction coefficient Ktdiff corresponding to the absolute value Tdiff (= | T1-T2 |) of the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is set according to the following equation (5). Further, the correction coefficient Ktdiff is set as a value between 0 and 1. As a guideline for setting the correction coefficient Ktdiff, when the absolute value Tdiff of the temperature difference is larger than a predetermined threshold Tdth, the correction coefficient Ktdiff is set to a smaller value to set the weight of SOCi to a higher value than when the absolute value Tdiff is the temperature difference is smaller than the predetermined threshold Tdth, by an error in the calculation of the internal resistance R to prevent deterioration of the accuracy of the calculation of SOCw. W = Ktdiff × 1/ ( 1 + R | I | )
Figure DE112017001422T5_0005

6 zeigt ein Beispiel des Korrekturkoeffizienten Ktdiff, und eine horizontale Achse ist der Absolutwert Tdiff der Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2. Bei einem in 6 dargestellten Beispiel wird in Bezug auf einen vorgegebenen Schwellenwert Tdth im Fall von Tdiff < Tdth Ktdiff = 1 gesetzt und im Fall von Tdiff ≥ Tdth Ktdiff in etwa auf Null gesetzt. 6 shows an example of the correction coefficient Ktdiff, and a horizontal axis is the absolute value Tdiff of the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 , At an in 6 The example shown is set with respect to a predetermined threshold Tdth in the case of Tdiff <Tdth Ktdiff = 1 and set to approximately zero in the case of Tdiff ≥ Tdth Ktdiff.

Das Gewicht W zur Zeit Tdiff ≥ Tdth wird nach Gleichung (5) in etwa auf Null gesetzt, indem der Korrekturkoeffizient Ktdiff in der vorstehend erwähnten Art festgelegt wird, wodurch nach Gleichung (1) SOCw ≅ SOCi gesetzt wird.The weight W at the time Tdiff ≥ Tdth is set to approximately zero according to Equation (5) by setting the correction coefficient Ktdiff in the aforementioned manner, thereby setting SOCw ≅ SOCi according to Equation (1).

Das heißt, dass SOCw fast dem Fall bei der Berechnung durch SOCi entspricht.That is, SOCw almost matches the case of SOCi calculation.

Weil SOCi nicht den Innenwiderstand R aufweist, wie in Gleichung (4) dargestellt ist, empfängt SOCi selbst dann, wenn die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 so groß ist, dass der Fehler bei der Berechnung des Innenwiderstands R groß wird, diesen Einfluss nicht. Dementsprechend wird SOCw durch Einführen des Korrekturkoeffizienten Ktdiff, wie in 6 dargestellt ist, wenn die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 groß ist, unter Verwendung von SOCi an Stelle von SOCv berechnet, bei dem die Möglichkeit besteht, dass sich die Rechengenauigkeit verschlechtert. Daher kann verhindert werden, dass sich die Genauigkeit der Berechnung von SOCw verschlechtert.Because SOCi does not have the internal resistance R As shown in equation (4), SOCi receives even if the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 so big is that the error in the calculation of the internal resistance R does not get big, this influence. Accordingly, SOCw is established by introducing the correction coefficient Ktdiff as in 6 is shown when the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is large, calculated using SOCi instead of SOCv, where there is a possibility that the computational accuracy deteriorates. Therefore, the accuracy of calculation of SOCw can be prevented from deteriorating.

Ferner wird, wenn der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz kleiner als der vorgegebene Schwellenwert Tdth ist, der Korrekturkoeffizient Ktdiff 1, so dass er entsprechend dem Gewicht W aus dem in PTL 1 offenbarten Stand der Technik wird, wie in Gleichung (6) dargestellt ist. Das heißt, dass, wenn der Fehler bei der Berechnung des Innenwiderstands R ignoriert werden kann, weil die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 klein ist, die SOCw-Berechnung aus dem Stand der Technik angewendet wird, so dass keine Möglichkeit auftritt, dass das Verhalten von SOCw und die Rechengenauigkeit geändert werden. W = 1 / ( 1 + R | I | )

Figure DE112017001422T5_0006
Further, when the absolute value Tdiff of the temperature difference is smaller than the predetermined threshold value Tdth, the correction coefficient Ktdiff becomes 1, corresponding to the weight W, from the prior art disclosed in PTL 1, as shown in equation (6). That is, if the error in the calculation of internal resistance R can be ignored because the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is small, the state-of-the-art SOCw calculation is applied so that there is no possibility that the behavior of SOCw and the computational accuracy are changed. W = 1 / ( 1 + R | I | )
Figure DE112017001422T5_0006

Ferner wird in 6, wenn der Korrekturkoeffizient Ktdiff größer oder gleich dem Schwellenwert Tdth ist, der Korrekturkoeffizient Ktdiff in etwa auf Null gesetzt. Dabei kann der Korrekturkoeffizient Ktdiff im Fall eines festgelegten Werts, wobei das spezifische Gewicht von SOCi groß wird, um zu verhindern, dass die Genauigkeit der Berechnung von SOCw abnimmt, nicht in etwa null sein und ferner kein fester, sondern ein veränderlicher Wert sein.Further, in 6 if the correction coefficient Ktdiff is greater than or equal to the threshold value Tdth, the correction coefficient Ktdiff is set to approximately zero. Incidentally, in the case of a fixed value, where the specific gravity of SOCi becomes large in order to prevent the accuracy of calculation of SOCw from decreasing, the correction coefficient Ktdiff can not be approximately zero and further not a fixed but a variable value.

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird gemäß der Ausführungsform, wenn SOCw durch Gewichten und Addieren des durch die SOCv-Berechnungseinheit berechneten SOCv und des durch die SOCi-Berechnungseinheit berechneten SOCi berechnet wird, die Gewichtung von SOCi in Zusammenhang mit dem Betrag des Absolutwerts Tdiff der Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 geändert. Bei einem Batteriezustands-Berechnungsverfahren aus dem Stand der Technik, wobei Gleichung (6) verwendet wird, wird, weil das Gewicht W konstant ist, obgleich eine Temperaturverteilung in der Batterie erzeugt wird und so der Fehler bei der Berechnung von SOCv groß ist, der Fehler bei der Berechnung von SOCw entsprechend dem Fehler bei der Berechnung von SOCv auch groß. Andererseits ist es gemäß der Ausführungsform, wenn in der Batterie eine Temperaturdifferenz auftritt, weil die Gewichtung von SOCi in Zusammenhang mit dem Betrag des Absolutwerts Tdiff der Temperaturdifferenz geändert wird, d. h. weil das Gewicht W durch Ändern des Korrekturkoeffizienten Ktdiff in Zusammenhang mit dem Betrag von Tdiff, wie in Gleichung (5) dargestellt, geändert wird, entsprechend möglich, den Einfluss des Rechenfehlers von SOCv in SOCw zu verringern. Daher kann verhindert werden, dass sich die Genauigkeit der Berechnung von SOCw verschlechtert.As described above, according to the embodiment, when SOCw is calculated by weighting and adding the SOCv calculated by the SOCv calculation unit and the SOCi calculated by the SOCi calculation unit, the weighting of SOCi is related to the magnitude of the absolute value Tdiff of the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 changed. In a prior art battery state calculation method using Equation (6), because the weight W is constant, although a temperature distribution is generated in the battery and thus the error in the calculation of SOCv is large, the error becomes in the calculation of SOCw according to the error in the calculation of SOCv also large. On the other hand, according to the embodiment, when a temperature difference occurs in the battery, because the weight of SOCi is changed in association with the absolute value Tdiff of the temperature difference, that is, because the weight W is changed by changing the correction coefficient Ktdiff in association with the amount of Tdiff Accordingly, as shown in equation (5), it is possible to reduce the influence of the arithmetic error from SOCv to SOCw. Therefore, the accuracy of calculation of SOCw can be prevented from deteriorating.

Beispielsweise wird, wie in 6 dargestellt ist, wenn der Absolutwert Tdiff der Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert Tdth ist, die Gewichtung von SOCi auf einen höheren Wert gelegt als wenn der Absolutwert Tdiff kleiner als der vorgegebene Schwellenwert Tdth ist. Im Fall Tdiff ≥ Tdth, wobei der durch den Fehler von SOCv hervorgerufene Einfluss erheblich ist, weil Tdiff fast auf Null gesetzt ist, wird SOCw ≅ SOCi, wodurch er fast gleich einem Fall wird, in dem er durch den SOCi berechnet wird. Wenn der Fehler der Berechnung des Innenwiderstands R der Batterie 400 groß wird, wird SOCw demgemäß unter Verwendung von SOCi an Stelle von SOCv mit der Möglichkeit einer Verschlechterung der Rechengenauigkeit berechnet, so dass eine Verschlechterung der Genauigkeit der Berechnung von SOCw verhindert werden kann.For example, as in 6 is shown when the absolute value Tdiff of the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is greater than or equal to the predetermined threshold Tdth, the weighting of SOCi is set to a higher value than when the absolute value Tdiff is less than the predetermined threshold Tdth. In the case of Tdiff ≥ Tdth, where the influence caused by the error of SOCv is significant because Tdiff is set to almost zero, SOCw ≅ SOCi, thereby becoming almost equal to a case where it is calculated by the SOCi. If the error of calculation of internal resistance R the battery 400 becomes large, SOCw is accordingly calculated using SOCi in place of SOCv with the possibility of deterioration of the calculation accuracy, so that deterioration of the accuracy of calculation of SOCw can be prevented.

-Zweite Ausführungsform--Second embodiment-

7 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Festlegen eines Korrekturkoeffizienten Ktdiff gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. 7 FIG. 15 is a diagram showing a method of setting a correction coefficient Ktdiff according to a second embodiment. FIG.

Gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform hängt der Korrekturkoeffizient Ktdiff vom Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz ab. Dabei hängt, wie in 7 dargestellt ist, der Korrekturkoeffizient Ktdiff nicht nur vom Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz, sondern auch von einer Temperatur Tlow ab. In 7 gibt die horizontale Achse den Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz an und gibt die horizontale Achse die Temperatur Tlow an. Hier ist die Temperatur Tlow die niedrigere von der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2.According to the first embodiment described above, the correction coefficient Ktdiff depends on the absolute value Tdiff of the temperature difference. It depends, as in 7 is shown, the correction coefficient Ktdiff not only from the absolute value Tdiff of the temperature difference, but also from a temperature Tlow. In 7 the horizontal axis indicates the absolute value Tdiff of the temperature difference and the horizontal axis indicates the temperature Tlow. Here the temperature Tlow is the lower of the first temperature T1 and the second temperature T2 ,

Bei einem in 7 dargestellten Beispiel wird bei von 0 °C bis -30 °C reichender Temperatur Tlow, wenn der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz wenigstens 10 °C beträgt, Ktdiff = 0 gesetzt und Ktdiff = 1 gesetzt, wenn Tdiff < 10 °C ist. Das heißt, dass dieser Fall dem vorstehend beschriebenen Fall entspricht, bei dem in 6 der vorgegebene Schwellenwert Tdth = 10 °C gesetzt wird. Wenn die Temperatur Tlow andererseits den vorgegebenen Schwellenwert Tth (= 0 °C) übersteigt, wird Ktdiff = 1 gesetzt, selbst wenn der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz zwischen 0° C und 20 °C liegt.At an in 7 For example, at temperature Tlow ranging from 0 ° C to -30 ° C, when the absolute value Tdiff of the temperature difference is at least 10 ° C, Ktdiff = 0 is set and Ktdiff = 1 when Tdiff <10 ° C. That is, this case corresponds to the case described above in which 6 the predetermined threshold Tdth = 10 ° C is set. On the other hand, when the temperature Tlow exceeds the predetermined threshold Tth (= 0 ° C), Ktdiff = 1 is set even if the absolute value Tdiff of the temperature difference is between 0 ° C and 20 ° C.

Wie in 5 dargestellt ist, hängt der Innenwiderstand R der Batterie 400 von der Batterietemperatur T ab und ist der Wert des Innenwiderstands R in einem Niedertemperaturzustand hoch, während der Wert des Innenwiderstands R klein ist, wenn die Batterietemperatur T hoch ist. Daher ist, wenngleich die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 groß ist, wenn die Batterietemperatur T hoch ist, der Fehler bei der Berechnung des Innenwiderstands R der Batterie 400 kleiner als bei einem Niedertemperaturzustand. Dementsprechend kann das Gewicht W geeigneter durch Festlegen des Korrekturkoeffizienten Ktdiff als zusätzliche Bedingung für die Temperatur Tlow in Bezug auf die Batterietemperatur bestimmt werden.As in 5 is shown, the internal resistance depends R the battery 400 from the battery temperature T and is the value of the internal resistance R in a low temperature state, while the value of the internal resistance R is small when the battery temperature T is high. Therefore, although the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is large, when the battery temperature T is high, the error at the calculation of the internal resistance R the battery 400 less than a low temperature condition. Accordingly, the weight W can be determined more suitably by setting the correction coefficient Ktdiff as an additional condition for the temperature Tlow with respect to the battery temperature.

Das heißt, dass, wenn die niedrigere von der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 (d. h. Tlow) kleiner oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert Tth ist und der Absolutwert Tdiff der Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert Tdth ist, weil der Korrekturkoeffizient Ktdiff auf Null gesetzt ist, um die Gewichtung des SOCi zu erhöhen, das Gewicht W aus Gleichung (5) W = 0 wird und SOCw durch SOCi berechnet wird. Unter anderen Bedingungen wird der Korrekturkoeffizient Ktdiff jedoch auf 1 gesetzt und wird SOCw mit dem Gewicht W durch Gleichung (6) aus dem Stand der Technik berechnet. Daher kann verhindert werden, dass sich die Genauigkeit der Berechnung von SOCw verschlechtert.That is, if the lower of the first temperature T1 and the second temperature T2 (ie Tlow) is less than or equal to the predetermined threshold Tth and the absolute value Tdiff is the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is greater than or equal to the predetermined threshold value Tdth, because the correction coefficient Ktdiff is set to zero to increase the weighting of the SOCi, the weight W from equation (5) becomes W = 0, and SOCw is calculated by SOCi. However, under other conditions, the correction coefficient Ktdiff is set to 1, and SOCw having the weight W is calculated by the prior art equation (6). Therefore, the accuracy of calculation of SOCw can be prevented from deteriorating.

Ferner ist in 7 der Korrekturkoeffizient Ktdiff auf 0 oder 1 gesetzt. Alternativ kann Ktdiff nicht 0 sein, wenn dabei die spezifische Gewichtung von SOCi groß wird, um zu verhindern, dass die Genauigkeit der Berechnung von SOCw verschlechtert wird. Ferner kann ein Wert, der verhindert, dass die Genauigkeit der Berechnung von SOCw verschlechtert wird, entsprechend Werten der Temperatur Tlow und des Korrekturkoeffizienten Ktdiff als Korrekturkoeffizient Ktdiff festgelegt werden.Furthermore, in 7 the correction coefficient Ktdiff is set to 0 or 1. Alternatively, Kdiffiff may not be 0 if the specific weighting of SOCi becomes large to prevent the accuracy of the calculation of SOCw from being degraded. Further, a value that prevents the accuracy of calculation of SOCw from being deteriorated may be set corresponding to values of the temperature Tlow and the correction coefficient Ktdiff as the correction coefficient Ktdiff.

Ferner ist in 7 auf der vertikalen Achse die Temperatur Tlow aufgetragen. Alternativ kann auf der vertikalen Achse der Innenwiderstand Rhigh aufgetragen werden. In diesem Fall wird der Innenwiderstand Rhigh auf den größeren Wert vom unter Verwendung der ersten Temperatur T1 und der Widerstandstabelle berechneten Innenwiderstand R1 und vom unter Verwendung der zweiten Temperatur T2 und der Widerstandstabelle berechneten Innenwiderstand R2 gesetzt. In diesem Fall wird, wenn der Innenwiderstand Rhigh größer oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert Rth ist und der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert Tdth ist, Ktdiff = 0 gesetzt. Dementsprechend kann geeignet auf charakteristische Änderungen des Innenwiderstands, die durch andere Faktoren als die Temperatur hervorgerufen werden, reagiert werden.Furthermore, in 7 applied on the vertical axis the temperature Tlow. Alternatively, the internal resistance Rhigh can be plotted on the vertical axis. In this case, the internal resistance Rhigh becomes the larger value of using the first temperature T1 and the resistance table calculated internal resistance R1 and from using the second temperature T2 and the resistance table calculated internal resistance R2 set. In this case, when the internal resistance Rhigh is greater than or equal to a predetermined threshold value Rth and the absolute value Tdiff of the temperature difference is greater than or equal to the predetermined threshold value Tdth, Ktdiff = 0 is set. Accordingly, it is possible to respond appropriately to characteristic changes in internal resistance caused by factors other than temperature.

-Dritte Ausführungsform-Third embodiment

8 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Festlegen eines Korrekturkoeffizienten Ktdiff gemäß einer dritten Ausführungsform beschreibt. Gemäß der Ausführungsform wird, wenn der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz kleiner als der vorgegebene Schwellenwert Tdth ist, der Korrekturkoeffizient Ktdiff entsprechend dem Absolutwert Tdiff der Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 geändert. Im Fall der durch eine Linie L0 in 8 dargestellten Tdiff wird Ktdiff = 1 gesetzt, wenn der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz in etwa null ist, Ktdiff verringert, wenn Tdiff groß wird, und Ktdiff in etwa auf Null gesetzt, wenn Tdiff größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert Tdth ist. 8th FIG. 15 is a diagram describing a method of setting a correction coefficient Ktdiff according to a third embodiment. FIG. According to the embodiment, when the absolute value Tdiff of the temperature difference is smaller than the predetermined threshold Tdth, the correction coefficient Ktdiff corresponding to the absolute value Tdiff of the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 changed. In the case of a line L0 in 8th Kdiff = 1 is set when the absolute value Tdiff of the temperature difference is approximately zero, Kdiffiff decreases when Tdiff becomes large, and Kdiffiff is set to approximately zero when Tdiff is equal to or greater than the predetermined threshold value Tdth.

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird der Fehler der Berechnung des Innenwiderstands R der Batterie 400 groß, wenn die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 groß ist. Wenn dagegen die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 klein ist, ist der Fehler der Berechnung des Innenwiderstands R klein (siehe 5). Gemäß der Ausführungsform wird unter Berücksichtigung der vorstehend erwähnten Eigenschaften der Korrekturkoeffizient Ktdiff (d. h. das Gewicht W) entsprechend dem Betrag des Absolutwerts Tdiff der Temperaturdifferenz festgelegt. Wenn bei der in 8 dargestellten Linie L0 der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz kleiner als der vorgegebene Schwellenwert Tdth ist, wird der Korrekturkoeffizient Ktdiff so festgelegt, dass das spezifische Gewicht von SOCi groß wird, wenn der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz groß wird.As described above, the error of the internal resistance calculation becomes R the battery 400 big when the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is great. If, on the other hand, the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is small, is the error of the calculation of the internal resistance R small (see 5 ). According to the embodiment, in consideration of the above-mentioned characteristics, the correction coefficient Ktdiff (ie, the weight W) is set according to the absolute value Tdiff of the temperature difference. If at the in 8th illustrated line L0 If the absolute value Tdiff of the temperature difference is smaller than the predetermined threshold value Tdth, the correction coefficient Ktdiff is set so that the specific gravity of SOCi becomes large as the absolute value Tdiff of the temperature difference becomes large.

Wenn der Fehler der Berechnung des Innenwiderstands R der Batterie 400 groß wird, wird SOCw daher durch Hervorheben von SOCi gegenüber SOCv, wobei die Möglichkeit der Verschlechterung der Rechengenauigkeit auftreten kann, berechnet. Andererseits wird, wenn der Fehler der Berechnung des Innenwiderstands R klein ist (Tdiff ≅ 0), Ktdiff = 1 gesetzt und wird SOCw nach Gleichung (6) für das Gewicht W aus dem Stand der Technik berechnet. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann, weil die SOCw-Berechnung durch geeignete Verwendung von SOCi entsprechend dem Betrag des Fehlers bei der Berechnung des Innenwiderstands R ausgeführt wird, eine Verschlechterung der Genauigkeit der Berechnung von SOCw verhindert werden.If the error of calculation of internal resistance R of the battery 400 becomes large, SOCw is therefore calculated by emphasizing SOCi versus SOCv, where the possibility of deterioration of the calculation accuracy may occur. On the other hand, if the error of the calculation of the internal resistance R is small (Tdiff ≅ 0), Ktdiff = 1 and SOCw is calculated according to Equation (6) for the weight W of the prior art. As described above, because the SOCw calculation can be made by appropriately using SOCi corresponding to the amount of error in the calculation of the internal resistance R is executed, a deterioration of the accuracy of the calculation of SOCw can be prevented.

Ferner wird im Fall der in 8 dargestellten Linie L0 der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz in etwa auf Null gesetzt, wenn der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert Tdth ist. Alternativ kann Ktdiff so festgelegt werden, dass er sich asymptotisch null nähert, wenn Tdiff groß wird, wie in der Linie L1 dargestellt ist.Furthermore, in the case of 8th illustrated line L0 the absolute value Tdiff of the temperature difference is set to approximately zero when the absolute value Tdiff of the temperature difference is greater than or equal to the predetermined threshold value Tdth. Alternatively, Ktdiff can be set to approach asymptotically zero as Tdiff grows large, as in the line L1 is shown.

-Vierte Ausführungsform-- Fourth embodiment

9 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Festlegen des Korrekturkoeffizienten Ktdiff gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt. Gemäß der Ausführungsform wird der vorgegebene Schwellenwert Tdth in Bezug auf den in den 6 bis 8 dargestellten Korrekturkoeffizienten Ktdiff entsprechend dem Grad SOH der Verschlechterung der Batterie 400 geändert. Bei einem in 9 dargestellten Beispiel wird der vorgegebene Schwellenwert Tdth verkleinert, wenn der Grad SOH der Verschlechterung der Batterie 400 größer wird. 9 FIG. 15 is a diagram showing a method of setting the correction coefficient Ktdiff according to a fourth embodiment. FIG. According to the embodiment, the predetermined threshold Tdth with respect to that in the 6 to 8th shown correction coefficient Ktdiff corresponding to the degree SOH of deterioration of the battery 400 changed. At an in 9 For example, when the degree SOH of deterioration of the battery is decreased, the predetermined threshold Tdth is decreased 400 gets bigger.

Im Allgemeinen wird, wenn der Grad SOH der Verschlechterung der Batterie groß ist, der Innenwiderstand hoch. Dementsprechend wird, wenn der Grad SOH der Verschlechterung der Batterie größer wird, der Fehler der Berechnung des Innenwiderstands R der Batterie 400 größer und wird die durch Gleichung (3) berechnete Offenschaltungsspannung OCV ungenau. Dadurch verschlechtert sich die Genauigkeit der Berechnung von SOCv, und es besteht die Möglichkeit, dass sich die Genauigkeit der Berechnung des nach Gleichung (1) berechneten SOCw verschlechtert.In general, when the degree SOH of deterioration of the battery is large, the internal resistance becomes high. Accordingly, as the degree SOH of deterioration of the battery becomes larger, the error of the internal resistance calculation becomes R the battery 400 becomes larger, and the open circuit voltage OCV calculated by equation (3) becomes inaccurate. Thereby, the accuracy of the calculation of SOCv deteriorates, and there is the possibility that the accuracy of calculation of the SOCw calculated by the equation (1) deteriorates.

Gemäß der Ausführungsform wird, um zu verhindern, dass die Genauigkeit der Berechnung von SOCw durch den Verschlechterungsgrad SOH verschlechtert wird, der vorgegebene Schwellenwert Tdth verkleinert, wenn der Grad SOH der Verschlechterung der Batterie 400 ansteigt. Daher wird, wenn der Verschlechterungsgrad SOH von SOH nach SOH1 (SOH → SOH1) ° zunimmt, wie in 9 dargestellt ist, und demgemäß der Fehler der Berechnung des Innenwiderstands R zunimmt, der vorgegebene Schwellenwert Tdth auf Tdth1 geändert, und die in 8 dargestellte Linie L0 wird beispielsweise zu einer unterbrochenen Linie L2 geändert.According to the embodiment, in order to prevent the accuracy of the calculation of SOCw from being degraded by the deterioration degree SOH, the predetermined threshold value Tdth is decreased when the degree SOH of deterioration of the battery 400 increases. Therefore, as the SOH deteriorates from SOH to SOH1 (SOH → SOH1) °, as in 9 and hence the error of calculating the internal resistance R increases, the default threshold Tdth changed to Tdth1, and the in 8th illustrated line L0 becomes a broken line, for example L2 changed.

Wenn der Verschlechterungsgrad SOH zunimmt, wird demgemäß der vorgegebene Schwellenwert Tdth verkleinert, wodurch selbst dann, wenn der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz klein ist, der Absolutwert Tdiff der Temperaturdifferenz größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert Tdth wird, so dass der Korrekturkoeffizient Ktdiff in etwa null wird. Daher wird das Gewicht W in etwa null und wird SOCw unter Verwendung von SOCi an Stelle von SOCv, wobei die Möglichkeit besteht, dass sich die Rechengenauigkeit verschlechtert, berechnet, so dass verhindert werden kann, dass sich die Genauigkeit der Berechnung von SOCw verschlechtert.Accordingly, when the deterioration degree SOH increases, the predetermined threshold value Tdth is decreased, whereby even if the absolute value Tdiff of the temperature difference is small, the absolute value Tdiff of the temperature difference becomes equal to or greater than the predetermined threshold value Tdth, so that the correction coefficient Ktdiff becomes approximately zero , Therefore, the weight W becomes approximately zero, and SOCw is calculated using SOCi instead of SOCv, with the possibility that the calculation accuracy deteriorates, so that the accuracy of calculation of SOCw can be prevented from deteriorating.

Bei einem Verfahren, bei dem der Grad SOH der Verschlechterung der Batterie 400 geschätzt wird, können eine Verschlechterungsgrad-Berechnungseinheit in der Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 bereitgestellt werden, ein Verschlechterungsgrad-Informationssignal von einer anderen mit der Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 verbundenen Vorrichtung empfangen werden oder die beiden vorstehend erwähnten Verfahren miteinander kombiniert werden.In a method in which the degree SOH of deterioration of the battery 400 is estimated, a deterioration degree calculation unit in the battery state estimator 110 a degradation degree information signal from another with the battery state estimator 110 connected device or the two aforementioned methods are combined.

- Fünfte Ausführungsform-- Fifth embodiment -

10 ein Diagramm, das eine fünfte Ausführungsform zeigt. 10 zeigt die erste Temperaturberechnungseinheit 115 und die zweite Temperaturberechnungseinheit 116 der Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110. Gemäß der Ausführungsform weist die Batterie 400 drei Temperaturmesspositionen auf und werden eine Temperatur t1 an der ersten Messposition, eine Temperatur t2 an der zweiten Messposition und eine Temperatur t3 an der dritten Messposition von der Messeinheit 200 in die Batteriezustands-Schätzvorrichtung 110 eingegeben. Die Temperaturen t1 bis t3 werden jeweils in die erste Temperaturberechnungseinheit 115 und die zweite Temperaturberechnungseinheit 116 eingegeben. 10 a diagram showing a fifth embodiment. 10 shows the first temperature calculation unit 115 and the second temperature calculation unit 116 the battery condition estimator 110 , According to the embodiment, the battery 400 three temperature measuring positions and become a temperature t1 at the first measuring position, a temperature t2 at the second measuring position and a temperature t3 at the third measuring position of the measuring unit 200 in the battery condition estimator 110 entered. The temperatures t1 to t3 are each in the first temperature calculation unit 115 and the second temperature calculation unit 116 entered.

Die erste Temperaturberechnungseinheit 115 wählt die höchste der Temperaturen t1, t2 und t3 aus und gibt die Temperatur als erste Temperatur T1 aus. Andererseits wählt die zweite Temperaturberechnungseinheit 116 die niedrigste der Temperaturen t1, t2 und t3 aus und gibt die Temperatur als zweite Temperatur T2 aus. Die Gewichtsberechnungseinheit 114 legt die Gewichtung von SOCv auf der Grundlage des Betrags des Absolutwerts Tdiff der Differenz zwischen der ausgegebenen höchsten Temperatur (ersten Temperatur T1) und der niedrigsten Temperatur (zweiten Temperatur T2) fest.The first temperature calculation unit 115 chooses the highest of the temperatures t1 . t2 and t3 off and gives the temperature as the first temperature T1 out. On the other hand, the second temperature calculation unit selects 116 the lowest of the temperatures t1 . t2 and t3 off and gives the temperature as the second temperature T2 out. The weight calculation unit 114 sets the weighting of SOCv based on the absolute value Tdiff of the difference between the highest temperature output (first temperature T1 ) and the lowest temperature (second temperature T2 ) firmly.

Gemäß der vorstehend erwähnten Konfiguration wird beispielsweise, obgleich eine Verteilung erzeugt wird, bei der die Temperatur abhängig von der Form und vom Material der Batterie 400 nicht gleichmäßig ist oder sich die Temperaturverteilung beim Laden und Entladen des Batteriesystems 1000 während des Betriebs ändert, die höchste Temperatur von den Temperaturen an mehreren Positionen als erste Temperatur T1 ausgewählt und die niedrigste Temperatur von diesen als zweite Temperatur T2 ausgewählt, wodurch es möglich wird, die Eigenschaften der Batterie 400 geeignet zu erfassen. Wenn die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 groß ist, wird SOCw unter Verwendung von SOCi an Stelle von SOCv, bei dem die Möglichkeit besteht, dass die Genauigkeit der Berechnung verschlechtert wird, berechnet, so dass verhindert werden kann, dass die Genauigkeit der Berechnung von SOCw verschlechtert wird.For example, according to the above configuration, although a distribution is generated, the temperature becomes dependent on the shape and the material of the battery 400 is not uniform or the temperature distribution when charging and discharging the battery system 1000 During operation, the highest temperature changes from the temperatures at several positions as the first temperature T1 selected and the lowest temperature of these as the second temperature T2 selected, which makes it possible to change the characteristics of the battery 400 suitable to capture. If the difference between the first temperature T1 and the second temperature T2 is large, SOCw is calculated by using SOCi instead of SOCv in which there is a possibility that the accuracy of the calculation is deteriorated, so that the accuracy of calculation of SOCw can be prevented from being deteriorated.

(Modifikation) (Modification)

11 ist ein Diagramm, das eine Modifikation der fünften Ausführungsform zeigt. Bei einem in 10 dargestellten Beispiel gibt die erste Temperaturberechnungseinheit 115 die höchste der Temperaturen t1, t2 und t3 als erste Temperatur T1 aus. Bei der in 11 dargestellten Modifikation wird jedoch der Durchschnitt der Temperaturen t1, t2 und t3 berechnet und wird die Durchschnittstemperatur als erste Temperatur T1 ausgegeben. 11 Fig. 16 is a diagram showing a modification of the fifth embodiment. At an in 10 The example shown gives the first temperature calculation unit 115 the highest of the temperatures t1 . t2 and t3 as the first temperature T1 out. At the in 11 however, the modification shown becomes the average of the temperatures t1 . t2 and t3 calculates and gets the average temperature as the first temperature T1 output.

Gemäß der Ausführungsform wird die erste Temperatur T1 zur Durchschnittstemperatur und wird die zweite Temperatur T2 zur niedrigsten Temperatur, weil die Durchschnittstemperatur jedoch in der Mitte zwischen der höchsten Temperatur und der niedrigsten Temperatur liegt, können die Eigenschaften der Batterie 400 ebenso wie beim in 10 dargestellten Fall selbst dann geeignet erfasst werden, wenn das Verfahren eingesetzt wird, bei dem die Durchschnittstemperatur und die niedrigste Temperatur verwendet werden.According to the embodiment, the first temperature T1 to the average temperature and becomes the second temperature T2 At the lowest temperature, however, because the average temperature is midway between the highest temperature and the lowest temperature, the characteristics of the battery can be determined 400 as well as in 10 can be suitably detected even when using the method in which the average temperature and the lowest temperature are used.

Ferner ist in den 10 und 11 die Anzahl der Temperaturmesspositionen der Batterie 400 als drei festgelegt, diese Anzahl kann jedoch frei auf einen Wert von zwei oder größer gesetzt werden. Ferner kann die gleiche Wirkung selbst dann erhalten werden, wenn festgelegt wird, dass die höchste Temperatur durch die zweite Temperaturberechnungseinheit 116 aus 11 ausgewählt wird.Furthermore, in the 10 and 11 the number of temperature measuring positions of the battery 400 set to three, but this number can be set freely to a value of two or greater. Further, the same effect can be obtained even if it is determined that the highest temperature is detected by the second temperature calculating unit 116 out 11 is selected.

-Sechste Ausführungsform--Second embodiment-

Die 12 bis 14 sind Diagramme, die eine sechste Ausführungsform zeigen. Gemäß der sechsten Ausführungsform, wie in 12 dargestellt ist, wählt die erste Temperaturberechnungseinheit 115 die höchste der Temperaturen t1, t2 und t3 aus und gibt die Temperatur als erste Temperatur T1 aus. Andererseits wählt die zweite Temperaturberechnungseinheit 116 die niedrigste der Temperaturen t4 und t5 aus und gibt die Temperatur als zweite Temperatur T2 aus.The 12 to 14 Figures are diagrams showing a sixth embodiment. According to the sixth embodiment, as in 12 is shown, selects the first temperature calculation unit 115 the highest of the temperatures t1 . t2 and t3 off and gives the temperature as the first temperature T1 out. On the other hand, the second temperature calculation unit selects 116 the lowest of the temperatures t4 and t5 off and gives the temperature as the second temperature T2 out.

13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messpositionen der Temperaturen t1 bis t5 zeigt. Eine Kühlplatte 401, welche eine Wärmeübertragung mit der Batterie 400 ausführt, ist angrenzend an die Batterie 400 bereitgestellt. An drei Messpositionen der Batterie 400 erfasste Temperaturen werden als Temperatur t1, t2 bzw. t3 definiert, und an zwei Messpositionen der Kühlplatte 401 erfasste Temperaturen werden als Temperatur t4 bzw. Temperatur t5 definiert. 13 is a diagram showing an example of measuring positions of the temperatures t1 to t5 shows. A cooling plate 401 , which is a heat transfer with the battery 400 is adjacent to the battery 400 provided. At three measuring positions of the battery 400 recorded temperatures are called temperature t1 . t2 respectively. t3 defined, and at two measuring positions of the cooling plate 401 recorded temperatures are called temperature t4 or temperature t5 Are defined.

Wie vorstehend beschrieben wurde, hängt der Innenwiderstand R der Batterie 400 von der Batterietemperatur T ab. Wenn sich angrenzend an die Batterie 400 ein Element (Kühlplatte 401) befindet, wird durch die Wärmeübertragung zwischen dem Element und der Batterie 400 eine Temperaturverteilung in der Batterie 400 erzeugt und wird der Innenwiderstand R der Batterie 400 durch die Temperatur des benachbarten Elements beeinflusst. In einem solchen Fall ergibt sich die Möglichkeit, dass der Innenwiderstand R der Batterie 400 nicht geeignet erhalten werden kann, es sei denn, dass die Temperatur des die Wärmeübertragung mit der Batterie 400 ausführenden Elements sowie die Temperatur der Batterie 400 berücksichtigt werden.As described above, the internal resistance depends R the battery 400 from the battery temperature T from. If it is adjacent to the battery 400 an element (cooling plate 401 ) is due to the heat transfer between the element and the battery 400 a temperature distribution in the battery 400 generates and becomes the internal resistance R the battery 400 influenced by the temperature of the adjacent element. In such a case, there is the possibility that the internal resistance R the battery 400 can not be obtained suitably, unless the temperature of the heat transfer with the battery 400 exporting element as well as the temperature of the battery 400 be taken into account.

Beispielsweise wird zur Verbesserung der Ein- und Ausgangseigenschaften der Batterie 400 und zum Verhindern einer Verschlechterung und Zündung durch Überhitzen selbst dann, wenn die Batterie 400 Wärme erzeugt, weil sie geladen und entladen wird, davon ausgegangen, dass die Kühlplatte 401 an der Batterie 400 angebracht ist, wie in 13 dargestellt ist. Die Temperatur der Batterie 400 kann durch Installieren eines Rohrs zum Zuführen von Kühlwasser zur Kühlplatte 401 und zum Zirkulieren des Kühlwassers verringert werden.For example, to improve the input and output characteristics of the battery 400 and for preventing deterioration and ignition by overheating even if the battery 400 Heat generated because it is charged and discharged, assumed that the cooling plate 401 on the battery 400 attached, as in 13 is shown. The temperature of the battery 400 can by installing a pipe for supplying cooling water to the cooling plate 401 and for circulating the cooling water.

In diesem Fall wird die Temperatur der Kühlplatte 401 niedriger als die Temperatur der Batterie 400 und wird die Wärme der Kühlplatte 401 zu einer Stelle übertragen, an der die Batterie 400 die Kühlplatte 401 berührt, so dass die Temperatur der Batterie 400 abgesenkt wird. Wenn die Messpositionen für die Temperatur t1, die Temperatur t2 und die Temperatur t3 der Batterie 400 von einer Stelle getrennt sind, an der diese Messpositionen die Kühlplatte 401 berühren, kann der Einfluss der Kühlplatte 401 auf die Temperatur der Batterie 400 jedoch nicht erfasst werden.In this case, the temperature of the cooling plate 401 lower than the temperature of the battery 400 and will the heat of the cooling plate 401 transferred to a place where the battery 400 the cooling plate 401 touched, so the temperature of the battery 400 is lowered. When the measuring positions for the temperature t1 , the temperature t2 and the temperature t3 the battery 400 are separated from a place at which these measurement positions the cooling plate 401 can touch, the influence of the cooling plate 401 on the temperature of the battery 400 but not recorded.

Bei einer solchen Konfiguration, wie in 12 dargestellt ist, wird die niedrigste von den Temperaturen t4 und t5 der Kühlplatte 401 ausgewählt und als zweite Temperatur T2 ausgegeben, wodurch die Eigenschaften der Batterie 400 geeignet erfasst werden können. Wenn die Differenz zwischen der ersten Temperatur T1, welche die Temperatur der Batterie 400 ist, und der zweiten Temperatur T2, welche die Temperatur der Kühlplatte 401 ist, groß ist, wird SOCw unter Verwendung von SOCi an Stelle von SOCv berechnet, bei dem die Möglichkeit einer Verschlechterung der Berechnungsgenauigkeit auftritt, so dass verhindert werden kann, dass die Genauigkeit der Berechnung von SOCw verschlechtert wird.In such a configuration as in 12 is shown, the lowest of the temperatures t4 and t5 the cooling plate 401 selected and as the second temperature T2 output, reducing the characteristics of the battery 400 can be suitably detected. If the difference between the first temperature T1 indicating the temperature of the battery 400 is, and the second temperature T2 indicating the temperature of the cooling plate 401 is large, SOCw is calculated using SOCi in place of SOCv in which the possibility of deterioration of the calculation accuracy occurs, so that the accuracy of calculation of SOCw can be prevented from being deteriorated.

Ferner ist in 13 ein Beispiel dargestellt, bei dem Temperaturen an drei Messpositionen der Batterie 400 erfasst werden, es kann jedoch eine beliebige Anzahl von Messpositionen bereitgestellt werden, solange ihre Anzahl wenigstens zwei beträgt. Ferner ist ein Beispiel dargestellt, bei dem die Temperaturen an zwei Messpositionen der Kühlplatte 401 erfasst werden, es können jedoch auch eine oder drei oder mehr Messpositionen vorhanden sein.Furthermore, in 13 an example shown, in which temperatures at three measuring positions of the battery 400 However, any number of measurement positions can be provided as long as their number is at least two. Further, an example is shown in which the Temperatures at two measuring positions of the cooling plate 401 However, one or three or more measuring positions may also be present.

Ferner ist in 13 ein Element, das die Wärmeübertragung mit der Batterie 400 vornimmt, als Kühlplatte 401 definiert, es kann jedoch ein beliebiges Element verwendet werden, solange es an die Batterie 400 angrenzt und die Wärmeübertragung mit der Batterie 400 ausführt. Beispielsweise kann ein Element zum Erwärmen an Stelle der Kühlplatte verwendet werden und kann eine Abdeckung einer in der Batterie 400 bereitgestellten Batterieeinheit verwendet werden. Bei einer Konfiguration, bei der das Element (Kühlplatte 401 oder Element zum Erwärmen), das die Wärmeübertragung ausführt, durch ein Fluid gekühlt oder erwärmt wird, kann die Temperatur des die Wärmeübertragung mit der Batterie 400 ausführenden Fluids verwendet werden. Ferner kann bei einer Konfiguration, die ein Kühlgebläse und ein Erwärmungsgebläse aufweist, die Temperatur der vom Kühlgebläse und vom Erwärmungsgebläse geblasenen Luft erfasst werden.Furthermore, in 13 an element that allows heat transfer with the battery 400 performs, as a cooling plate 401 However, any element can be used as long as it is connected to the battery 400 adjoins and the heat transfer with the battery 400 performs. For example, an element may be used for heating in place of the cooling plate and may be a cover of one in the battery 400 provided battery unit can be used. In a configuration where the element (cooling plate 401 or element for heating) that carries out the heat transfer, is cooled or heated by a fluid, the temperature of the heat transfer with the battery 400 exporting fluid can be used. Further, in a configuration having a cooling fan and a heating fan, the temperature of the air blown by the cooling fan and the heating fan may be detected.

Zusätzlich kann, wie bei einer Konfiguration aus 14 dargestellt ist, die erste Temperaturberechnungseinheit 115die höchste der Temperaturen t1, t2, t3, t4 und t5 auswählen und kann die zweite Temperaturberechnungseinheit 116 die niedrigste der Temperaturen t1, t2, t3, t4 und t5 auswählen. Dementsprechend können die höchste und die niedrigste Temperatur geeignet erfasst werden, selbst wenn die Temperatur der Batterie 400 oder die Temperatur des an die Batterie 400 angrenzenden Elements hoch ist. Das heißt, dass die Eigenschaften der Batterie 400 geeignet erfasst werden können, wenn das daran angrenzende Element zum Kühlen oder zum Erwärmen vorgesehen ist, wodurch verhindert werden kann, dass die Genauigkeit der Berechnung von SOCw verschlechtert wird.In addition, as with a configuration off 14 is shown, the first temperature calculation unit 115 the highest of the temperatures t1 . t2 . t3 . t4 and t5 select and can the second temperature calculation unit 116 the lowest of the temperatures t1 . t2 . t3 . t4 and t5 choose. Accordingly, the highest and the lowest temperatures can be suitably detected even if the temperature of the battery 400 or the temperature of the battery 400 adjacent element is high. That is, the characteristics of the battery 400 can be suitably detected when the adjoining element is provided for cooling or heating, whereby the accuracy of calculation of SOCw can be prevented from being deteriorated.

Wenngleich vorstehend verschiedene Ausführungsformen und Modifikationen beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Andere als innerhalb des Bereichs der technischen Ideen der vorliegenden Erfindung liegend angesehene Ausführungsformen sind auch in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung aufgenommen.Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited thereto. Other embodiments than contemplated within the scope of the technical ideas of the present invention are also included within the scope of the present invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100:100:
BatteriesteuereinrichtungBattery control device
110:110:
Batteriezustands-SchätzvorrichtungBattery state estimator
111:111:
SOCv-BerechnungseinheitSOCv calculation unit
112:112:
SOCi-BerechnungseinheitSOCI calculation unit
113:113:
IR-BerechnungseinheitIR calculation unit
114:114:
GewichtsberechnungseinheitWeight calculating unit
115:115:
erste Temperaturberechnungseinheitfirst temperature calculation unit
116:116:
zweite Temperaturberechnungseinheitsecond temperature calculation unit
120:120:
Speichereinheitstorage unit
200:200:
Messeinheitmeasuring unit
300:300:
Ausgabeeinheitoutput unit
400:400:
Batteriebattery
401:401:
Kühlplattecooling plate
1000:1000:
Batteriesystembattery system

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Claims (8)

Batteriezustands-Schätzvorrichtung, welche Folgendes aufweist: eine erste Berechnungseinheit, die ausgelegt ist, einen ersten Ladezustand durch die Verwendung der Spannungen der entgegengesetzten Enden einer Batterie zu berechnen, eine zweite Berechnungseinheit, die ausgelegt ist, einen zweiten Ladezustand durch Integrieren des in der Batterie fließenden Stroms zu berechnen, eine dritte Berechnungseinheit, die ausgelegt ist, den Ladezustand der Batterie durch Gewichten und Addieren des ersten Ladezustands und des zweiten Ladezustands zu berechnen, und eine Temperaturverarbeitungseinheit, in die mehrere Temperaturen an verschiedenen Messpositionen der Batterie eingegeben werden, die ausgelegt ist, eine erste und eine zweite Temperatur auf der Grundlage der mehreren Temperaturen festzulegen, wobei die dritte Berechnungseinheit die Gewichtung des zweiten Ladezustands in Zusammenhang mit dem Betrag des Absolutwerts der Differenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur ändert.A battery state estimator comprising: a first calculation unit configured to calculate a first state of charge by using the voltages of the opposite ends of a battery, a second calculation unit configured to calculate a second state of charge by integrating the current flowing in the battery; a third calculation unit configured to calculate the state of charge of the battery by weighting and adding the first state of charge and the second state of charge, and a temperature processing unit into which a plurality of temperatures at different measuring positions of the battery are input, which is configured to set a first and a second temperature on the basis of the plurality of temperatures, wherein the third calculating unit changes the weighting of the second state of charge in association with the absolute value of the difference between the first temperature and the second temperature. Batteriezustands-Schätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenn der Absolutwert der Differenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur größer oder gleich einem ersten Schwellenwert ist, die dritte Berechnungseinheit die Gewichtung des zweiten Ladezustands auf einen höheren Wert legt als wenn der Absolutwert kleiner als der erste Schwellenwert ist.Battery condition estimator after Claim 1 wherein if the absolute value of the difference between the first temperature and the second temperature is greater than or equal to a first threshold, the third calculation unit sets the weight of the second state of charge to a higher value than if the absolute value is less than the first threshold. Batteriezustands-Schätzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei wenn der Absolutwert größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist und die erste oder die zweite Temperatur kleiner oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist, die dritte Berechnungseinheit die Gewichtung des zweiten Ladezustands auf einen hohen Wert legt.Battery condition estimator after Claim 2 wherein if the absolute value is greater than or equal to the first threshold and the first or second temperature is less than or equal to a second threshold, the third calculation unit sets the weight of the second state of charge to a high value. Batteriezustands-Schätzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei wenn der Absolutwert kleiner als der erste Schwellenwert ist, die dritte Berechnungseinheit die Gewichtung des zweiten Ladezustands auf einen hohen Wert legt, wenn der Absolutwert groß ist.Battery condition estimator after Claim 2 or 3 wherein when the absolute value is smaller than the first threshold, the third calculation unit sets the weight of the second state of charge to a high value when the absolute value is large. Batteriezustands-Schätzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die dritte Berechnungseinheit den ersten Schwellenwert auf einen kleinen Wert legt, wenn der Grad der Verschlechterung der Batterie groß ist.Battery condition estimator after Claim 2 or 3 wherein the third calculation unit sets the first threshold to a small value when the degree of deterioration of the battery is large. Batteriezustands-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Temperaturverarbeitungseinheit die höchste der mehreren Temperaturen als die erste Temperatur festlegt und die niedrigste der mehreren Temperaturen als die zweite Temperatur festlegt.Battery condition estimator according to one of Claims 1 to 3 wherein the temperature processing unit sets the highest of the plurality of temperatures as the first temperature and sets the lowest of the plurality of temperatures as the second temperature. Batteriezustands-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Temperaturverarbeitungseinheit den Durchschnitt der mehreren Temperaturen als erste Temperatur festlegt und die höchste oder die niedrigste der mehreren Temperaturen als die zweite Temperatur festlegt.Battery condition estimator according to one of Claims 1 to 3 wherein the temperature processing unit sets the average of the plurality of temperatures as the first temperature and sets the highest or the lowest of the plurality of temperatures as the second temperature. Batteriezustands-Schätzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in die Temperaturverarbeitungseinheit Temperaturen bei mehreren Positionen der Batterie und die Temperatur eines Elements oder eines Fluids, wodurch eine Wärmeübertragung mit der Batterie ausgeführt wird, eingegeben werden und die Temperaturverarbeitungseinheit die höchste, die niedrigste oder die durchschnittliche Temperatur von den Temperaturen an den mehreren Positionen als erste Temperatur festlegt und die sich auf das Element oder das Fluid beziehende Temperatur als zweite Temperatur festlegt.Battery condition estimator according to one of Claims 1 to 3 wherein temperatures are input to the temperature processing unit at plural positions of the battery and the temperature of an element or a fluid, whereby heat transfer is performed to the battery, and the temperature processing unit is the highest, the lowest, or the average temperature of the temperatures at the plurality of positions sets as the first temperature and determines the temperature or temperature related to the element or the fluid as the second temperature.
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