KR20130018311A - 2차 배터리용 용량 추정 장치 - Google Patents

2차 배터리용 용량 추정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130018311A
KR20130018311A KR1020127032042A KR20127032042A KR20130018311A KR 20130018311 A KR20130018311 A KR 20130018311A KR 1020127032042 A KR1020127032042 A KR 1020127032042A KR 20127032042 A KR20127032042 A KR 20127032042A KR 20130018311 A KR20130018311 A KR 20130018311A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
estimate
soc
secondary battery
estimation
Prior art date
Application number
KR1020127032042A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101414890B1 (ko
Inventor
고오이치 아카보리
다카시 이이모리
츠토무 소가
Original Assignee
닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 filed Critical 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Publication of KR20130018311A publication Critical patent/KR20130018311A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101414890B1 publication Critical patent/KR101414890B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]

Abstract

2차 배터리용 용량 추정 장치는 2차 배터리 내에 흐르는 전류의 값을 검출하도록 구성된 전류 검출 섹션과, 2차 배터리의 전압값을 검출하도록 구성된 전압 검출 섹션과, 전류 검출 섹션에 의해 검출된 전류값의 누산값에 기초하여 2차 배터리의 잔여 용량의 제1 추정값을 계산하도록 구성된 제1 추정 섹션과, 전압 검출 섹션에 의해 검출된 전압값에 기초하여 2차 배터리의 잔여 용량의 제2 추정값을 계산하도록 구성된 제2 추정 섹션을 포함한다. 제1 추정 섹션은 제1 추정값과 제2 추정값 사이의 차이를 계산하고, 차이를 점진적으로 감소시키기 위해 누산값을 보정함으로써 제1 추정값을 보정하도록 구성된다.

Description

2차 배터리용 용량 추정 장치 {CAPACITY ESTIMATING APPARATUS FOR SECONDARY BATTERY}
본 발명은 2차 배터리용 용량 추정 장치에 관한 것이다.
2차 배터리의 잔여 용량(충전 용량)을 추정하는 방법으로서, 잔여 용량이 전류값을 누산(적분)함으로써 추정되는 방법과, 잔여 용량이 개방 회로 전압과 잔여 용량 사이의 관계를 사용하여 개방 회로 전압으로부터 추정되는 방법이 있다. 전자의 방법은 전류 누산법이라 칭하고, 후자는 개방 회로 전압법이라 칭한다. 이들 2개의 방법의 각각은 장점 및 단점을 갖는다.
전자의 전류 누산법은 전류값의 검출 정확성 및 전류값의 누산 정확성의 문제점을 갖는다. 후자의 개방 회로 전압법은 2차 배터리의 충전 또는 방전중에 검출 정확성의 문제점을 갖는다. 따라서, 잔여 용량의 추정 정확성을 향상시키기 위해, 2차 배터리의 상태에 따라 이들 2개의 추정 방법으로부터 더 정확한 것이 선택된다.
미국 특허 출원 공개 제2010/0289454호에 대응하는 일본 특허 출원 공개 제2009-216403호(특허 문헌 1)는 종래 제안되어 있는 잔여 용량 추정 장치를 개시하고 있다. 이 기술에서, 전류 누산법과 개방 회로 전압법 사이의 선택에 의해 발생된 잔여 용량의 추정값의 변화는 추정값이 2차 배터리의 충전 상태 중에 감소하는 경향을 가질 때 또는 추정값이 2차 배터리의 방전 상태 중에 증가하는 경향을 가질 때 제한된다. 이에 의해, 추정값이 충전 상태 중임에도 불구하고 감소하는 현상 또는 추정값이 방전 상태 중임에도 불구하고 증가하는 현상에 기인하여 발생되는 운전자의 이상 감각(strangeness feeling)이 완화될 수 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 출원 공개 제2009-216403호
그러나, 상기 종래 제안되어 있는 기술에서, 추정값의 변화가 제한될 때, 추정값은 충전 상태 중임에도 또는 방전 상태 중임에도 불구하고 일정한 값(즉, 고정값)이 된다. 따라서, 운전자는 추정값이 충전 상태 중에 증가하지 않는 현상 또는 추정값이 방전 상태 중에 감소하지 않는 현상에 기인하여 발생된 이상 감각을 갖는다.
본 발명의 목적은 추정값의 거동에 기인하는 운전자의 이상 감각을 완화하도록 안출된 2차 배터리용 용량 추정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 2차 배터리용 용량 추정 장치이며, 2차 배터리 내에 흐르는 전류의 값을 검출하도록 구성된 전류 검출 섹션과, 2차 배터리의 전압값을 검출하도록 구성된 전압 검출 섹션과, 전류 검출 섹션에 의해 검출된 전류값의 누산값에 기초하여 2차 배터리의 잔여 용량의 제1 추정값을 계산하도록 구성된 제1 추정 섹션과, 전압 검출 섹션에 의해 검출된 전압값에 기초하여 2차 배터리의 잔여 용량의 제2 추정값을 계산하도록 구성된 제2 추정 섹션을 포함하고, 제1 추정 섹션은 제1 추정값과 제2 추정값 사이의 차이를 계산하고, 차이를 점진적으로 감소시키기 위해 누산값을 보정함으로써 제1 추정값을 보정하도록 구성되는 용량 추정 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 2차 배터리용 용량 추정 장치이며, 2차 배터리 내에 흐르는 전류의 값을 검출하도록 구성된 전류 검출 섹션과, 2차 배터리의 전압값을 검출하도록 구성된 전압 검출 섹션과, 전류 검출 섹션에 의해 검출된 전류값의 누산값에 기초하여 2차 배터리의 잔여 용량의 제1 추정값을 계산하도록 구성된 제1 추정 섹션과, 전압 검출 섹션에 의해 검출된 전압값에 기초하여 2차 배터리의 잔여 용량의 제2 추정값을 계산하도록 구성된 제2 추정 섹션과, 제1 추정값과 제2 추정값 사이의 차이를 계산하고, 차이를 점진적으로 감소시키기 위해 제1 추정값을 보정하도록 구성된 보정 섹션을 포함하는 용량 추정 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예가 적용되어 있는 2차 배터리 시스템을 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 2는 도 1의 용량 추정 장치의 제어 흐름을 도시하는 플로우차트이다.
도 3은 도 1의 2차 배터리 시스템의 충방전 패턴 및 용량 추정 장치에 의한 추정값을 도시하는 타임차트이다.
도 4는 도 2의 단계 ST3 및 ST4에서 사용될 때 개방 회로 전압값과 제2 추정값 사이의 관계를 도시하는 제어맵이다.
도 5는 다른 상황에서, 도 1의 2차 배터리 시스템의 충방전 패턴 및 용량 추정 장치에 의한 추정값을 도시하는 타임차트이다.
도 6a는 도 1의 용량 추정 장치의 제어 동작의 부분(방전시의)을 설명하는 타임차트이다.
도 6b는 도 1의 용량 추정 장치의 제어 동작의 부분(충전시의)을 설명하는 타임차트이다.
도 1은 본 발명에 따른 용량 추정 장치가 적용되어 있는 2차 배터리 시스템의 일 예를 도시하는 블록 다이어그램이다. 이 실시예에서, 전력이 2차 배터리(2)로부터 스위치(4)를 통해 배터리 로드(battery load)(3)에 공급된다. 이에 의해, 배터리 로드(3)가 구동된다.
2차 배터리(2)로서, 복수의 전지가 서로 직렬로 그리고/또는 병렬로 접속되어 있는 배터리 팩(조립된 배터리)이 사용될 수 있다. 대안적으로, 2차 배터리(2)는 단일 전지에 의해 구성될 수도 있다. 배터리 로드(3)는 예를 들어 전기 차량을 구동하기 위한 전기 모터, 차량의 보조 장비 또는 차량의 배터리 충전기이다. 이하의 2차 배터리 시스템에서, 배터리 로드(3)는 전기 차량을 구동하기 위한 모터/발전기이고 동력 주행 및 동력 회생을 수행하도록 구성된다.
스위치(4)는 예를 들어 배터리 로드(3)가 전기 차량을 구동하기 위한 전기 모터인 경우에 시동 스위치이다. 시동 스위치는 이 경우에 그 구동원으로서 내연기관을 갖는 차량의 점화 스위치에 대응한다.
이 실시예에서, 용량 추정 장치(1)는 2차 배터리(2)의 다양한 특성값을 검출하기 위해 전류 센서(11), 전압 센서(12) 및 온도 센서(13)를 포함한다.
전류 센서(11)는 2차 배터리(2)의 방전 전류값 또는 충전 전류값을 검출하기 위해, 배터리 로드(3)와 2차 배터리(2)를 접속하는 회로(전기 와이어) 내에서 흐르는 전류의 값을 감지한다. 다음에, 전류 센서(11)는 후술되는 제1 추정 섹션(14) 및 후술되는 제2 추정 섹션(15)에 이 검출 신호를 출력한다. 2차 배터리(2)가 배터리 로드(3)에 전력을 공급할 때(이하, 또한 방전중이라 칭함), 전류 센서(11)는 네거티브 부호(즉, 마이너스 값)를 갖는 전류값을 감지한다. 다른 한편으로, 배터리 로드(3)가 2차 배터리(2)에 전력을 공급할 때(이하, 또한 충전중이라 칭함), 전류 센서(11)는 포지티브 부호(즉, 플러스 값)를 갖는 전류값을 감지한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전압 센서(12)는 2차 배터리(2)의 개방 회로 전압을 검출하기 위해 배터리 로드(3)와 2차 배터리(2)를 각각 접속하는 양 회로(전기 와이어) 사이에 제공된 전압을 검출한다. 다음에, 이 검출 신호는 제2 추정 섹션(15)에 의해 수신되거나 판독된다.
온도 센서(13)는 전압 센서(12)가 개방 회로 전압을 검출할 때 2차 배터리(2)의 온도를 검출하기 위해 예를 들어 2차 배터리(2)의 케이싱의 표면 온도를 검출한다. 이 검출 신호는 제2 추정 섹션(15)에 의해 수신되거나 판독된다.
용량 추정 장치(1)는 제1 추정 섹션(14), 제2 추정 섹션(15), 보정 섹션(16) 및 선택 섹션(17)을 더 포함한다. 이들 각각의 섹션(14 내지 17)은 CPU 및 MPU와 같은 산술 디바이스와, ROM 및 RAM과 같은 저장 디바이스를 포함하는 마이크로컴퓨터에 의해 구성되고 실현될 수 있다. 이들 섹션(14 내지 17)은 이 실시예의 각각의 기능을 나타내기 위해 편의상 서로로부터 구별된다. 즉, 섹션(14 내지 17)의 전체는 하드웨어의 관점으로부터 전술된 하나 이상의 산술 디바이스 및 하나 이상의 저장 디바이스에 의해 실현될 수 있다. 더욱이, 소프트웨어의 관점으로부터, 섹션(14 내지 17)의 전체는 하나 이상의 프로그램에 의해 실현될 수 있다.
제1 추정 섹션(14)은 누산 시작 시간으로부터 얻어진 전류값을 누산하거나 적분하기 위한 누산 회로를 포함한다. 제1 추정 섹션(14)은 예를 들어 0.01초에 동일한 사전 결정된 기간으로 전류 센서(11)의 전류값 검출 신호를 판독한다. 즉, 제1 추정 섹션(14)은 0.01초 간격으로 전류값 검출 신호를 판독한다. 다음에, 누산 회로는 누산 시작 시간으로부터 얻어진 판독 전류값을 누산한다. 다음에, 제1 추정 섹션(14)은 이 전류 누산값을 제1 추정값(SOCI)으로서 설정하고, 제1 추정값(SOCI)을 보정 섹션(16)에 출력한다. SOC(충전 상태: 단위 %)가 이 실시예의 설명에서 사용되고 있지만, SOC에 대응하는 배터리 용량(단위: Ah)이 또한 본 발명에 따른 실시예에서 사용될 수도 있다.
[수학 1]
제2 추정 섹션(15)은 예를 들어 0.01초에 동일한 사전 결정된 간격으로 전류 센서(11)의 전류값 검출 신호, 전압 센서(12)의 전압값 검출 신호 및 온도 센서(13)의 온도 검출 신호를 판독한다. 제2 추정 섹션(15)은 이하의 식 (1)을 사용하여, 전류 센서(11)의 전류값, 전압 센서(12)의 전압값 및 온도 센서(13)의 온도로부터 추정되는 2차 배터리(2)의 내부 저항으로부터 개방 회로 전압을 계산한다.
개방 회로 전압 = 전압값 ± 전류값 × 내부 저항 (1)
식 (1)의 부호 "±"는 내부 저항에 의해 발생된 전압 상승이 충전중에 전압 센서(12)의 전압값으로부터 감산되고, 다른 한편으로는 내부 저항에 의해 발생된 전압 강하가 방전중에 전압 센서(12)의 전압값에 가산된다는 것을 의미한다. 다음에, 제2 추정 섹션(15)은 개방 회로 전압과 제2 추정값(SOCOCV) 사이의 미리 준비된 제어 맵(도 4 참조)을 사용하여, 제2 추정값(SOCOCV)을 계산한다. 다음에, 제2 추정 섹션(15)은 계산된 제2 추정값(SOCOCV)을 선택 섹션(17)에 출력한다. 도 4에 도시된 바와 같은 2차 배터리(2)의 개방 회로 전압과 제2 추정값(SOCOCV) 사이의 제어 맵은 미리 제2 추정 섹션(15)에 저장되어 있다. 또한, 2차 배터리(2)의 온도와 내부 저항 사이의 맵은 미리 제2 추정 섹션(15)에 저장되어 있다.
보정 섹션(16)은 사전 결정된 타이밍에 (현재 계산된) 제1 추정값(SOCI)을 보정하고, 다음에 보정된 제1 추정값(SOCI)을 선택 섹션(17)에 출력한다. 보정 섹션(16)이 제1 추정값(SOCI)을 보정하지 않을 때, 보정 섹션(16)은 (현재 계산된) 제1 추정값(SOCI)을 선택 섹션(17)에 직접 출력한다. 보정 섹션(16)은 제1 추정값(SOCI)의 최신(현재) 값을 유지한다. 보정 섹션(16)에 의한 보정 방법 및 보정 타이밍이 이하에 설명될 것이다.
선택 섹션(17)은 제1 추정 섹션(14)으로부터 보정 섹션(16)을 통해 입력된 제1 추정값(SOCI)과 제2 추정 섹션(15)으로부터 입력된 제2 추정값(SOCOCV) 중 하나를 선택한다. 다음에, 선택 섹션(17)은 제1 추정값(SOCI)과 제2 추정값(SOCOCV) 중 선택된 것을 2차 배터리(2)의 용량(=잔여 용량, 즉, 최종 결정된 충전 상태)으로서 외부 장비에 출력한다. 외부 장비는 예를 들어 전기 차량의 계기 패널(instrument panel) 등에 제공된 2차 배터리(2)용 잔여 용량 계기이다. 대안적으로, 외부 장비는 전기 차량을 구동하기 위한 모터/발전기의 출력을 제어하는 제어 시스템일 수 있다. 그러나, 이 실시예에 따른 외부 장비는 이들에 한정되는 것은 아니다.
선택 섹션(17)은 2차 배터리 시스템의 구성 및 다양한 조건에 따라 제1 추정값(SOCI)과 제2 추정값(SOCOCV) 사이를 선택한다. 예를 들어, 배터리 로드(3)로서 전기 차량을 구동하기 위한 모터/발전기를 사용하는 2차 배터리 시스템의 경우에, 전압 센서(12)에 의해 검출된 전압값은 불안정하여, 고부하 주행시와 같은 2차 배터리(2)의 방전량 또는 충전량(단위 시간당)이 클 때 제2 추정값(SOCOCV)의 추정 정확성이 감소하게 된다. 다른 한편으로는, 스위치(4)가 턴오프되어 있을 때와 같이, 2차 배터리(2)가 부하를 갖지 않을 때, 2차 배터리(2)의 방전량 또는 충전량(단위 시간당)은 0이 되어, 전압 센서(12)에 의해 검출된 전압값이 제2 추정값(SOCOCV)에 동일하게 된다. 따라서, 이 때, 제2 추정값(SOCOCV)의 추정 정확성이 향상된다.
따라서, 이 실시예에 따른 일 예로서, 선택 섹션(17)은 2차 배터리(2)가 전력을 방전하거나(즉, 방전중) 또는 전력을 충전할 때(즉, 충전중), 제1 추정값(SOCI) 및 제2 추정값(SOCOCV)으로부터 제1 추정값(SOCI)을 선택한다. 다른 한편으로, 선택 섹션(17)은 2차 배터리(2)가 비부하 상태에 있을 때[즉, 2차 배터리(2)가 방전중도 충전중도 아닐 때] 제1 추정값(SOCI) 및 제2 추정값(SOCOCV)으로부터 제2 추정값(SOCOCV)을 선택한다. 그러나, 본 발명에 따른 용량 추정 장치(1)는 선택 섹션(17)이 제1 추정값(SOCI)과 제2 추정값(SOCOCV) 사이를 선택하는 선택 방법에 의해 한정되는 것은 아니다.
이 실시예에서 제어 절차가 이제 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명될 것이다. 전술된 바와 같이, 2차 배터리(2)가 충전중 또는 방전중에 있을 때, 전류 누산법에 의해 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)은 외부 장비의 다양한 제어부를 위해 사용되도록 선택 섹션(17)에 의해 선택된다. 그러나, 제1 추정값(SOCI)은 또한 랜덤하게 방전 및 충전을 반복하는 차량 주행 중에 계산되고, 방전량 또는 충전량의 차이에 기초하는 에러가 제1 추정값(SOCI)에 점진적으로 저장된다.
따라서, 잔여 용량의 정확성의 관점으로부터, 차량 주행의 완료에 응답하여 스위치(4)가 턴오프된 후에 스위치(4)가 턴온될 때, 현재 지시된 제1 추정값(SOCI)은 스위치(4)가 턴온된 직후에 비부하 조건 하에서 계산된 제2 추정값(SOCOCV)의 값에 동일하게 되도록 재설정되는 것이 바람직하다.
그러나, 제1 추정값(SOCI)이 일시에(급속하게) 제2 추정값(SOCOCV)의 값으로 변화되면, 운전자가 이상 감각을 수신하게 되는 위험이 있다. 즉, 제1 추정값(SOCI)과 제2 추정값(SOCOCV) 사이의 차이가 더 커짐에 따라, 운전자는 이상 감각을 더 강하게 수신한다. 따라서, 운전자의 이상 감각의 관점으로부터, 제1 추정값(SOCI)이 일시에 제2 추정값(SOCOCV)의 값에 동일하게 되도록 재설정되는 것은 바람직하지 않다. 더욱이, 추정값이 전술된 특허 문헌 1과 같이 방전중에 또는 충전중에 재설정되는 경우에도, 운전자는 추정값이 방전중에 고정될 때 또는 충전값이 충전중에 상당히 변할 때 이상 감각을 수신한다. 따라서, 전술된 특허 문헌 1과 같은 경우도 또한 바람직하지 않은 것은 아니다.
따라서, 이 실시예의 용량 추정 장치(1)는 전류 누산법에 의해 얻어진 제1 추정값(SOCI)이 전류 센서(11)의 검출 에러에 기인하여 그 에러를 점진적으로 저장하는(포함하는) 시점에 초점을 맞춘다. 더욱이, 이 실시예의 용량 추정 장치(1)는 전류 누산법을 위해 사용되는 전류 센서(11)의 검출 에러의 비율이 검출된 전류값의 크기에 따라 변하는(증가 및 감소됨) 시점에 초점을 맞춘다. 따라서, 이하의 제어 흐름이 이 실시예에서 수행된다.
먼저, 단계 ST1에서, 제어기는 2차 배터리 시스템의 충전 및 방전이 허용되어 있는지 여부를 판정한다. 달리 말하면, 스위치(4)가 턴온되어 있는지 여부가 판정된다. 스위치(4)가 오프 상태에 있을 때, 이 단계 ST1은 스위치(4)가 턴온될 때까지 반복된다. 스위치(4)가 턴온되어 있을 때, 프로그램은 단계 ST2로 진행한다.
단계 ST2에서, 제어기는 타이머 등(도시 생략)을 사용하여, 스위치(4)가 턴오프되어 있는 시점[즉, 2차 배터리(2)의 충전 및 방전의 모두가 금지되어 있을 때의 시점]과 스위치(4)가 턴온되어 있을 때의 시점 사이의 시간 간격을 검출하는데, 즉 스위치(4)의 금회의 비활성 시간을 계산한다. 이 시간 간격이 사전 결정된 시간 간격(예를 들어, 1주)보다 길거나 같으면, 즉 단계 ST2에서 예이면, 프로그램은 단계 ST3로 진행한다. 2차 배터리(2)가 비부하 조건 하에서 장시간 동안 있는 상태로 방치되어 있는 경우에, 자기 방전량은 무시하기에는 너무 커진다. 이에 의해, 이 경우에, 스위치(4)가 턴오프되기 전에 계산되어 있던 제1 추정값(SOCI)과 제2 추정값(SOCOCV)의 모두는 2차 배터리(2)의 SOC의 현재 참값(true value)(즉, 실제 충전 상태)으로부터 벗어나 있다.
따라서, 단계 ST3에서, 제2 추정 섹션(15)은 제2 추정값(SOCOCV)을 계산하고, 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)의 계산된 값에 동일하게 되도록 보정(설정)된다. 다음에, 단계 ST3의 처리가 종료된다. 제1 추정값(SOCI)은 단계 ST3에서 제2 추정값(SOCOCV)의 계산된 값에 급속하게 동일하게 되지만, 운전자는 2차 배터리(2)가 장시간 동안 방치되어 있은 후에[즉, 스위치(4)가 장시간 동안 오프 상태에 있은 후에] 제1 추정값(SOCI)이 변하기 때문에 어떠한 이상 감각도 갖지 않는다.
[수학 2]
제어기가 단계 ST2에서, 전술된 시간 간격이 사전 결정된 시간 간격(예를 들어, 1주)보다 짧은 것으로 판정하면, 프로그램은 단계 ST4로 진행한다. 단계 ST4에서, 제어기는 전류 센서(11), 전압 센서(12) 및 온도 센서(13)의 검출 신호들에 기초하여 개방 회로 전압(= 검출된 전압값 ± 검출된 전류값 × 내부 저항)을 계산한다. 다음에, 제어기는 도 4에 도시된 제어 맵 및 계산된 개방 회로 전압으로부터 제2 추정값(SOCOCV)을 계산한다.
[수학 3]
단계 ST5에서, 제어기는 단계 ST4에서 계산된 제2 추정값(SOCOCV)의 값과 스위치(4)가 마지막으로 턴오프되어 있을 때 계산되어 보정 섹션(16) 내에 유지되어 있던 제1 추정값(SOCI)의 값 사이의 차이(ΔSOC)(= SOCOCV - SOCI)를 계산한다. 이 차이(ΔSOC)는 제1 추정값(SOCI)과 제2 추정값(SOCOCV) 사이의 크기 관계에 따라 포지티브 값 또는 네거티브 값으로서 계산된다. 대안적으로, 제1 추정값(SOCI)과 제2 추정값(SOCOCV) 사이의 차이의 절대값 ｜ΔSOC｜이 계산될 수도 있다.
[수학 4]
단계 ST6에서, 제어기는 단계 ST5에서 계산된 차이(ΔSOC)의 절대값을 계산하고, 차이(ΔSOC)의 절대값이 사전 결정된 임계값(SOCk)보다 크거나 같은지 여부를 판정한다. 이 사전 결정된 임계값(SOCk)이 제1 추정값(SOCI)과 제2 추정값(SOCOCV) 사이에 선택되는 외부 장비의 어느 것이든지에 대해 허용 가능한 추정 정확성을 제공할 수 있는 레벨에서 설정되는 것이 바람직하다. 차이(ΔSOC)의 절대값이 사전 결정된 임계값(SOCk)보다 작으면, 즉 단계 ST6에서 아니오이면, 프로그램은 단계 ST7로 진행한다. 차이(ΔSOC)의 절대값이 사전 결정된 임계치(SOCk)보다 크거나 같으면, 즉 단계 ST6에서 예이면, 프로그램은 단계 ST8로 진행한다.
[수학 5]
단계 ST7에서, 차이(ΔSOC)의 절대값이 사전 결정된 임계값(SOCk)보다 작으면, 제1 추정값(SOCI)은 충분한 정확성을 보장하고 보정이 불필요하다. 따라서, 스위치(4)가 마지막으로 턴오프되었을 때 계산되어 보정 섹션(16) 내에 유지되어 있던 제1 추정값(SOCI)의 값은 제1 추정값(SOCI) 그대로 설정된다(즉, 유지된다).
[수학 6]
반대로, 단계 ST8에서, 차이(ΔSOC)의 절대값이 사전 결정된 임계값(SOCk)보다 크거나 같기 때문에, 잔여 용량의 참값에 대한 제1 추정값(SOCI)의 정확성은 낮다. 따라서, 제1 추정값(SOCI)은 보정될 필요가 있다. 제1 추정값(SOCI)의 이 보정은, 단계 ST1에서 스위치(4)가 턴온된 후에 시동된 2차 배터리(2)의 방전 및 2차 배터리(2)의 충전중에 수행된다. 이 때, 제1 추정값(SOCI)에 대한 이 보정의 보정량은 방전 또는 충전중에 2차 배터리(2) 내에 흐르는 전류의 크기에 따라 설정된다. 전술된 바와 같이, 전류 센서(11)의 검출 에러의 비율은 검출된 전류값(즉, 흐르는 전류값)이 전류 센서(11)의 이득에 기인하여 더 작아짐에 따라 더 커지게 된다.
[수학 7]
따라서, 제1 추정값(SOCI)의 보정량은 2차 배터리(2)의 동일한 충전/방전 상태(즉, 충전 상태 또는 방전 상태) 하에서 그리고 제1 추정값(SOCI)과 제2 추정값(SOCOCV) 사이의 동일한 크기 관계(즉, SOCI > SOCOCV 또는 SOCI < SOCOCV) 하에서 전류값이 더 커짐에 따라 더 작은 값으로 설정된다. 달리 말하면, 제1 추정값(SOCI)의 보정량은 충전/방전 상태 및 크기 관계의 동일한 조건 하에서 비교될 때 전류값이 더 작아짐에 따라 더 큰 값으로 설정된다.
[수학 8]
이 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 임계값 Ia, Ib, -Ia, -Ib가 전류 센서(11)에 의해 검출된 전류값의 크기 레벨을 판정하거나 인식하기 위해 제공된다. 임계값 Ia, Ib는 충전을 위해 제공되고, 임계값 -Ia, -Ib는 방전을 위해 제공된다. 4개의 임계값 Ia, Ia, -Ia, -Ib는 Ia > Ib > -Ib > -Ia의 관계를 만족한다. 임계값 +Ia는 그 초과에서 전류 센서(11)의 검출 에러가 전류 누산값에 매우 많이 영향을 미치지 않는 한계값이다. 동일한 방식으로, 임계값 -Ia는 그 미만에서 전류 센서(11)의 검출 에러가 전류 누산값에 매우 많이 영향을 미치지 않는 한계값이다. 더욱이, 임계값 +Ib는 그 미만에서 전류 센서(11)의 검출 에러에 기인하여 2차 배터리(2)가 검출 전류값으로부터 충전중인지 또는 방전중인지 여부가 판정될 수 없는 한계값이다. 동일한 방식으로, 임계값 -Ib는 그 초과에서 전류 센서(11)의 검출 에러에 기인하여 2차 배터리(2)가 검출 전류값으로부터 충전중인지 또는 방전중인지 여부가 판정될 수 없는 한계값이다.
도 2의 단계 ST8에서, 제어기는 전류 센서(11)에 의해 검출된 전류값(I)의 절대값이 임계값(Ia)보다 크거나 같은지 여부를 판정한다. 전류값(I)의 절대값이 임계값(Ia)보다 크거나 같으면, 즉 단계 ST8에서 예이면, 프로그램은 단계 ST9로 진행한다. 단계 ST9에서, 제1 추정값(SOCI)의 보정량은 X%로 설정된다. 전류값(I)의 절대값이 임계값(Ia)보다 작으면, 즉 단계 ST8에서 아니오이면, 프로그램은 단계 ST10으로 진행한다. 단계 ST10에서, 제어기는 전류값(I)의 절대값이 임계값(Ib)보다 크거나 같은지 여부를 판정한다. 전류값(I)의 절대값이 임계값(Ib)보다 크거나 같으면, 즉 단계 ST10에서 예이면, 프로그램은 단계 ST11로 진행한다. 단계 ST11에서, 제1 추정값(SOCI)의 보정량은 Y%로 설정된다. 전류값(I)의 절대값이 임계값(Ib)보다 작으면, 즉 단계 ST10에서 아니오이면, 프로그램은 단계 ST12로 진행한다. 단계 ST12에서, 제1 추정값(SOCI)의 보정량은 사전 결정된 고정값(Z)으로 설정된다.
단계 ST9, ST11 및 ST12의 보정 처리가 이제 도 3을 더 구체적으로 참조하여 설명될 것이다. 도 3에 도시된 예에서, 2차 배터리 시스템의 스위치(4)가 턴온되고, 다음에 프로그램은 도 2의 단계 ST6의 판정으로부터 단계 ST8로 진행하고, 제1 추정값이 제2 추정값보다 작은 것으로 판정된다(SOCI < SOCOCV). 더욱이, 이 예에서, 차량은 고부하 동력 주행(시간 기간 t1), 고부하 회생 주행(시간 기간 t2), 저부하 동력 주행(시간 기간 t3), 저부하 회생 주행(시간 기간 t4) 및 매우 저부하 동력 주행(시간 기간 t5)을 이 순서로 수행한다. 이 경우에, 전류값의 변동이 도 3의 상부 그래프에 의해 도시된다. 즉, 방전중의 전류값은 차량이 가파른 언덕을 올라가기 때문에 시간 기간 t1 동안 임계값(-Ia)보다 작다. 다음에, 충전중(즉, 차량을 구동하기 위한 모터/발전기의 회생 중의)의 전류값은 차량이 가파른 언덕을 내려오기 때문에 시간 기간 t2 동안 임계값(+Ia)보다 크다. 다음에, 방전중의 전류값은 차량이 저속으로 평탄한 도로 위에서 주행하기 때문에 시간 기간 t3 동안 임계값(-Ia)보다 커지고 임계값(-Ib)보다 작아진다. 다음에, 충전중의 전류값은 차량이 완만한 언덕을 내려가기 때문에 시간 기간 t4 동안 임계값(+Ib)보다 커지고 임계값(+Ia)보다 작아진다. 다음에, 방전중의 전류값은 차량이 정지하기 직전에 차량이 매우 저속으로 주행하기 때문에 시간 기간 t5 동안 임계값(-Ib)보다 커진다. 이러한 예는 이제 본 발명에 따른 이 실시예를 설명하기 위해 사용될 것이다.
제1 추정값(SOCI)이 스위치(4)가 마지막으로 턴오프되었을 때 잔여 용량의 추정값으로서 선택 섹션(17)에 의해 선택되어 있다고 가정하여, 전기 차량의 잔여 용량 계기는 스위치(4)가 현재 턴온될 때 제1 추정값(SOCI)에 따라 잔여량(잔여 용량)을 지시한다. 따라서, 이 지시는 운전자에 이상 감각을 제공하지 않고, 잔여 용량의 참값(참 SOC)에 가까운 제2 추정값(SOCOCV)에 더 가깝게 될 필요가 있다.
도 3의 하부 그래프는 전술된 예의 주행 이력에서 제1 추정값(SOCI) 및 제2 추정값(SOCOCV)의 변동을 도시하는 타임차트이다. 도 3에 도시된 제2 추정값(SOCOCV)은 제2 추정 섹션(15)에 의해 계산된다. 도 3에 점선에 의해 도시된 제1 추정값(SOCI)은 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된다. 도 3에 실선에 의해 도시된 제1 추정값(SOCI)은 보정 섹션(16)에 의해 얻어진 보정된 값이다.
[수학 9]
먼저, 시간 기간 t1의 고부하 동력 주행에 의해, 높은 전력(전류값 I × 시간 기간 t1)이 2차 배터리(2)로부터 배터리 로드(3)로 공급된다. 따라서, 제2 추정값(SOCOCV)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다. 동일한 방식으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)(보정이 없는 제1 추정값)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다. 전술된 바와 같이 제1 추정값(SOCI)을 제2 추정값(SOCOCV)에 가까워지게 하기 위해(이들 사이의 차이 ΔSOC를 점진적으로 감소시키기 위해), 방전중에 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)의 용량 감소를 지연시키거나 감속하기 위한 보정 동작이 도 3의 실선에 의해 도시된 바와 같이 수행된다.
[수학 10]
구체적으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)이 단위 시간당 양 Δi만큼 감소할 때, 보정 섹션(16)에 의해 보정된 제1 추정값(SOCI)은 단위 시간당 양 Δi × k만큼 감소한다. 즉, 보정 섹션(16)은 그 감소량을 변경함으로써, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)을 보정한다. 상수 k는 0 < k < 1의 관계를 만족한다. 예를 들어, 상수 k는 0.1 내지 0.3(10 ~ 30%)의 범위 내에 있다. 이에 의해, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 감소 속도는 보정되지 않은 제1 추정값(SOCI)과 비교할 때 저속이다[즉, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값이 작음]. 따라서, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하여 추정 정확성을 점진적으로 향상시킨다. 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)과 동일한 방식으로 감소 거동을 취하기 때문에, 운전자는 선택 섹션(17)이 제1 추정값(SOCI)을 선택하여 잔여 용량 계기가 제1 추정값(SOCI)에 따라 잔여 용량을 지시하게 되더라도 이상 감각을 갖지 않는다.
시간 기간 t1에, 보정량은 보정된 제1 추정값(SOCI)의 감소 구배가 0보다 작거나 같아지도록 제한되는 것이 바람직하다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 추정값(SOCI)이 방전중에 제2 추정값(SOCOCV)보다 작은 경우에, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제1 추정값(SOCI)의 보정량[즉, 제1 추정값(SOCI)의 감소 속도가 저속이 되는 정도]이 과도하게 큰 값으로 설정되면 잔여 용량을 증가시키기 위해 포지티브 구배를 갖는다. 이 현상을 방지하기 위해, 전술된 상수 k는 보정된 제1 추정값(SOCI)의 감소 구배가 0보다 작거나 같아지게 되는 범위 내에서 설정된다. 이에 의해, 운전자의 이상 감각이 방지될 수 있다.
[수학 11]
보정 프로세스의 상기 예에서, 값 Δi × k는 누산된 제1 추정값(SOCI)으로부터 감산된다. 그러나, 이 실시예에 따르면, 누산된 제1 추정값(SOCI)은 제1 추정값(SOCI)에 대한 보정 프로세스와 같이 상수 k'로 곱해질 수 있다. 누산된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값은 시간 기간 t1에 감소되어야 하기 때문에, 상수 k'는 1 < k'의 관계를 만족하도록 설정된다. 상수 k'가 과도하게 큰 값으로 설정되면, (현재) 보정된 제1 추정값(SOCI)은 전회(이전회) 제1 추정값(SOCI)보다 커지게 되어 보정된 추정값(SOCI)이 방전 상태에도 불구하고 시간 경과에 따라 증가하게 된다. 이 현상을 방지하기 위해, 상수 k'는 금회 제1 추정값(SOCI)에 의해 전회 제1 추정값(SOCI)을 나눔으로써 얻어진 값보다 작은 값으로 설정된다.
[수학 12]
다음에, 시간 기간 t2의 고부하 회생 주행에 의해, 높은 전력(전류값 I × 시간 기간 t2)이 배터리 로드(3)로부터 2차 배터리(2)에 공급된다. 따라서, 제2 추정값(SOCOCV)은 전류값(I)에 따른 구배로 증가한다. 동일한 방식으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)(보정이 없는 제1 추정값)은 전류값(I)에 따른 구배로 증가한다. 전술된 바와 같이 제1 추정값(SOCI)을 제2 추정값(SOCOCV)에 가까워지게 하기 위해(이들 사이의 차이 ΔSOC를 점진적으로 감소시키기 위해), 충전중에 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)의 용량 증가를 촉진시키거나 가속하기 위한 보정 동작이 도 3의 실선에 의해 도시된 바와 같이 수행된다.
[수학 13]
구체적으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)이 단위 시간당 양 Δi만큼 증가할 때, 보정 섹션(16)에 의해 보정된 제1 추정값(SOCI)은 단위 시간당 양 Δi × k만큼 증가한다. 즉, 보정 섹션(16)은 그 증가량을 변경함으로써, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)을 보정한다. 상수 k는 1 < k의 관계를 만족한다. 예를 들어, 상수 k는 1.1 내지 1.3(110 ~ 130%)의 범위 내에 있다. 이에 의해, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 증가 속도는 보정되지 않은 제1 추정값(SOCI)과 비교할 때 높아진다[즉, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값이 큼]. 따라서, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하여 추정 정확성을 점진적으로 향상시킨다. 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)과 동일한 방식으로 증가 거동을 취하기 때문에, 운전자는 선택 섹션(17)이 제1 추정값(SOCI)을 선택하여 잔여 용량 계기가 제1 추정값(SOCI)에 따라 잔여 용량을 지시하게 되더라도 이상 감각을 갖지 않는다.
[수학 14]
보정 프로세스의 상기 예에서, 값 Δi × k는 누산된 제1 추정값(SOCI)에 가산된다. 그러나, 이 실시예에 따르면, 누산된 제1 추정값(SOCI)은 제1 추정값(SOCI)에 대한 보정 프로세스와 같이 상수 k'로 곱해질 수 있다. 누산된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값은 시간 기간 t2에 증가되어야 하기 때문에, 상수 k'는 1 < k'의 관계를 만족하도록 설정된다. 보정된 제1 추정값(SOCI)이 제2 추정값(SOCOCV)을 초과하는 것은 바람직하지 않기 때문에, 상수 k'는 제1 추정값(SOCI)으로 제2 추정값(SOCOCV)을 나눔으로써 얻어진 값보다 작은 값으로 설정된다.
[수학 15]
다음에, 시간 기간 t3의 저부하 동력 주행에 의해, 낮은 전력(전류값 I × 시간 기간 t3)이 2차 배터리(2)로부터 배터리 로드(3)에 공급된다. 따라서, 제2 추정값(SOCOCV)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다. 동일한 방식으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)(보정이 없는 제1 추정값)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다. 전술된 바와 같이 제1 추정값(SOCI)을 제2 추정값(SOCOCV)에 가까워지게 하기 위해(이들 사이의 차이 ΔSOC를 점진적으로 감소시키기 위해), 방전중에 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)의 용량 감소를 지연시키거나 감속하기 위한 보정 동작이 도 3의 실선에 의해 도시된 바와 같이 수행된다. 시간 기간 t3의 보정 동작에서, 방전에 기초하는 용량 감소는 시간 기간 t1의 보정 동작과 비교할 때 더 감속된다.
[수학 16]
구체적으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)이 단위 시간당 양 Δi만큼 감소할 때, 보정 섹션(16)에 의해 보정된 제1 추정값(SOCI)은 단위 시간당 양 Δi × k만큼 감소한다. 즉, 보정 섹션(16)은 그 감소량을 변경함으로써, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)을 보정한다. 시간 기간 t3에 대한 상수 k를 k(t3)로 나타내고, 시간 기간 t1에 대한 상수 k를 k(t1)으로 나타낼 때, k(t3) > k(t1)의 관계가 만족된다. 예를 들어, 상수 k(t3)는 0.8 내지 1.0(80 ~ 100%)의 범위 내에 있다. 이에 의해, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 감소 속도는 보정되지 않은 제1 추정값(SOCI)과 비교할 때 저속이다[즉, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값이 작음].
따라서, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하여 추정 정확성을 점진적으로 향상시킨다. 더욱이, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)과 동일한 방식으로 감소 거동을 취하기 때문에, 운전자는 선택 섹션(17)이 제1 추정값(SOCI)을 선택하여 잔여 용량 계기가 제1 추정값(SOCI)에 따른 잔여 용량을 지시하게 되더라도 이상 감각을 갖지 않는다. 전류값이 시간 기간 t3에 비교적 작기 때문에, 전류 센서(11)에 의한 전류 누산의 에러의 누산 속도는 비교적 높다. 그러나, 제1 추정값(SOCI)은 시간 기간 t3 동안 전술된 보정 동작에 의해 보정되기 때문에, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하는데, 즉 잔여 용량의 참값에 접근한다.
[수학 17]
시간 기간 t3에서, 보정량은 보정된 제1 추정값(SOCI)의 감소 구배가 시간 기간 t1과 동일한 방식으로 0보다 작거나 같게 되도록 제한되는 것이 바람직하다(도 6a 참조). 더욱이, 보정 프로세스의 상기 예에서, 값 Δi × k는 누산된 제1 추정값(SOCI)으로부터 감산된다. 그러나, 이 실시예에 따르면, 누산된 제1 추정값(SOCI)은 제1 추정값(SOCI)을 위한 보정 프로세스와 같이 상수 k'로 곱해질 수도 있다. 누산된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값은 시간 기간 t3에 감소되어야 하기 때문에, 상수 k'는 1 < k'의 관계를 만족하도록 설정된다. 상수 k'가 과도하게 큰 값으로 설정되면, (현재) 보정된 제1 추정값(SOCI)은 전회 제1 추정값(SOCI)보다 커지게 되어 제1 추정값(SOCI)이 방전 상태에도 불구하고 시간 경과에 따라 증가하게 된다. 이 현상을 방지하기 위해, 상수 k'는 금회 제1 추정값(SOCI)으로 전회 제1 추정값(SOCI)을 나눔으로써 얻어진 값보다 작은 값으로 설정된다. 더욱이, 시간 기간 t3에 대한 상수 k'는 k'(t3)로 나타내고, 시간 기간 t1에 대한 상수 k'는 k'(t1)으로 나타내고, k'(t3) < k'(t1)의 관계가 만족된다.
[수학 18]
다음에, 시간 기간 t4의 저부하 회생 주행에 의해, 낮은 전력(전류값 I × 시간 기간 t4)이 배터리 로드(3)로부터 2차 배터리(2)에 공급된다. 따라서, 제2 추정값(SOCOCV)은 전류값(I)에 따른 구배로 증가한다. 동일한 방식으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)(보정이 없는 제1 추정값)은 전류값(I)에 따른 구배로 증가한다. 전술된 바와 같이 제1 추정값(SOCI)을 제2 추정값(SOCOCV)에 가까워지게 하기 위해(이들 사이의 차이 ΔSOC를 점진적으로 감소시키기 위해), 충전중에 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)의 용량 증가를 촉진시키거나 가속하기 위한 보정 동작이 도 3의 실선에 의해 도시된 바와 같이 수행된다. 시간 기간 t4의 보정 동작에서, 충전에 기초하는 용량 증가는 시간 기간 t2의 보정 동작과 비교할 때 더 가속된다.
[수학 19]
구체적으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)이 단위 시간당 양 Δi만큼 증가할 때, 보정 섹션(16)에 의해 보정된 제1 추정값(SOCI)은 단위 시간당 양 Δi × k만큼 증가한다. 즉, 보정 섹션(16)은 그 증가량을 변경함으로써, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)을 보정한다. 시간 기간 t4에 대한 상수 k를 k(t4)로 나타내고, 시간 기간 t2에 대한 상수 k를 k(t2)로 나타낼 때, k(t4) > k(t2)의 관계가 만족된다. 예를 들어, 상수 k(t4)는 1.8 내지 2.0(180 ~ 200%)의 범위 내에 있다. 이에 의해, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 증가 속도는 보정되지 않은 제1 추정값(SOCI)과 비교할 때 높아진다[즉, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값이 큼].
따라서, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하여 추정 정확성을 점진적으로 향상시킨다. 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)과 동일한 방식으로 증가 거동을 취하기 때문에, 운전자는 선택 섹션(17)이 제1 추정값(SOCI)을 선택하여 잔여 용량 계기가 제1 추정값(SOCI)에 따른 잔여 용량을 지시하게 되더라도 이상 감각을 갖지 않는다. 전류값이 시간 기간 t4에 비교적 작기 때문에, 전류 센서(11)에 의한 전류 누산의 에러의 누산 속도는 비교적 높다. 그러나, 제1 추정값(SOCI)은 시간 기간 t4 동안 전술된 보정 동작에 의해 보정되기 때문에, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하는데, 즉 잔여 용량의 참값에 접근한다.
[수학 20]
보정 프로세스의 상기 예에서, 값 Δi × k는 누산된 제1 추정값(SOCI)에 가산된다. 그러나, 이 실시예에 따르면, 누산된 제1 추정값(SOCI)은 제1 추정값(SOCI)에 대한 보정 프로세스와 같이 상수 k'로 곱해질 수 있다. 누산된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값은 시간 기간 t4에 증가되어야 하기 때문에, 상수 k'는 1 < k'의 관계를 만족하도록 설정된다. 보정된 제1 추정값(SOCI)이 제2 추정값(SOCOCV)을 초과하는 것은 바람직하지 않기 때문에, 상수 k'는 제1 추정값(SOCI)으로 제2 추정값(SOCOCV)을 나눔으로써 얻어진 값보다 작은 값으로 설정된다. 더욱이, 시간 기간 t4에 대한 상수 k'를 k'(t4)로 나타내고, 시간 기간 t2에 대한 상수 k'를 k'(t2)로 나타낼 때, k'(t2) < k'(t4)의 관계가 만족된다.
[수학 21]
다음에, 시간 기간 t5의 매우 저부하 동력 주행에 의해, 매우 낮은 전력(전류값 I × 시간 기간 t5)이 2차 배터리(2)로부터 배터리 로드(3)에 공급된다. 따라서, 제2 추정값(SOCOCV)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다. 동일한 방식으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)(보정이 없는 제1 추정값)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다.
[수학 22]
전류값의 절대값이 사전 결정된 임계값(Ib)보다 작은 경우에, 전류 센서(11)의 검출 에러가 커서 충전 상태와 방전 상태 사이의 판정이 어렵게 되는 가능성이 있다. 따라서, 시간 기간 t5에 제1 추정값(SOCI)을 제2 추정값(SOCOCV)에 가까워지게 하기 위해(이들 사이의 차이 ΔSOC를 점진적으로 감소시키기 위해), 사전 결정된 고정값(Z)이 사전 결정된 기간의 사이클에서 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)에 가산된다. 이에 의해, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 일정 속도로 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하여 추정 정확성을 점진적으로 향상시킨다. 이 시간 기간 t5에, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 방전 상태 중에도 시간 경과에 따라 증가할 수도 있다.
도 3에 도시된 제1 추정값(SOCI)과 제2 추정값(SOCOCV) 사이의 관계는 제1 추정값(SOCI)이 이 실시예에 따른 보정 프로세스의 실행 시작시에 제2 추정값(SOCOCV)보다 작은 경우에 있다. 다른 한편으로는, 제1 추정값(SOCI)이 이 실시예에 따른 보정 프로세스의 실행 시작시에 제2 추정값(SOCOCV)보다 큰 경우가 이제 도 5를 참조하여 설명될 것이다. 보정 프로세스의 목적 및 내용은 도 3의 경우와 유사하기 때문에, 상수의 보정량 또는 구체적인 수치값의 포지티브/네거티브 부호에 관한 도 3의 경우와는 상이한 구조를 갖는 부분 등이 이제 개략적으로 설명될 것이다.
[수학 23]
먼저, 시간 기간 t1의 고부하 동력 주행에 의해, 높은 전력(전류값 I × 시간 기간 t1)이 2차 배터리(2)로부터 배터리 로드(3)로 공급된다. 따라서, 제2 추정값(SOCOCV)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다. 동일한 방식으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)(보정이 없는 제1 추정값)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다. 전술된 바와 같이 제1 추정값(SOCI)을 제2 추정값(SOCOCV)에 가까워지게 하기 위해(이들 사이의 차이 ΔSOC를 점진적으로 감소시키기 위해), 방전중에 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)의 용량 감소를 촉진시키거나 가속하기 위한 보정 동작이 도 5의 실선에 의해 도시된 바와 같이 수행된다.
[수학 24]
구체적으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)이 단위 시간당 양 Δi만큼 감소할 때, 보정 섹션(16)에 의해 보정된 제1 추정값(SOCI)은 단위 시간당 양 Δi × k만큼 감소한다. 즉, 보정 섹션(16)은 그 감소량을 변경함으로써, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)을 보정한다. 상수 k는 1 < k의 관계를 만족한다. 예를 들어, 상수 k는 1.1 내지 1.3(110 ~ 130%)의 범위 내에 있다. 이에 의해, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 감소 속도는 보정되지 않은 제1 추정값(SOCI)과 비교할 때 높다[즉, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값이 큼]. 따라서, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하여 추정 정확성을 점진적으로 향상시킨다. 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)과 동일한 방식으로 감소 거동을 취하기 때문에, 운전자는 선택 섹션(17)이 제1 추정값(SOCI)을 선택하여 잔여 용량 계기가 제1 추정값(SOCI)에 따라 잔여 용량을 지시하게 되더라도 이상 감각을 갖지 않는다.
[수학 25]
보정 프로세스의 상기 예에서, 값 Δi × k는 누산된 제1 추정값(SOCI)으로부터 감산된다. 그러나, 이 실시예에 따르면, 누산된 제1 추정값(SOCI)은 제1 추정값(SOCI)에 대한 보정 프로세스와 같이 상수 k'로 곱해질 수 있다. 누산된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값은 시간 기간 t1에 증가되어야 하기 때문에, 상수 k'는 k' < 1의 관계를 만족하도록 설정된다. 보정된 제1 추정값(SOCI)이 제2 추정값(SOCOCV)보다 작아지는 것은 바람직하지 않기 때문에, 상수 k'는 제1 추정값(SOCI)을 제2 추정값(SOCOCV)으로 나눔으로써 얻어진 값보다 큰 값으로 설정된다.
[수학 26]
다음에, 시간 기간 t2의 고부하 회생 주행에 의해, 높은 전력(전류값 I × 시간 기간 t2)이 배터리 로드(3)로부터 2차 배터리(2)에 공급된다. 따라서, 제2 추정값(SOCOCV)은 전류값(I)에 따른 구배로 증가한다. 동일한 방식으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)(보정이 없는 제1 추정값)은 전류값(I)에 따른 구배로 증가한다. 전술된 바와 같이 제1 추정값(SOCI)을 제2 추정값(SOCOCV)에 가까워지게 하기 위해(이들 사이의 차이 ΔSOC를 점진적으로 감소시키기 위해), 충전중에 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)의 용량 증가를 지연시키거나 감속하기 위한 보정 동작이 도 5의 실선에 의해 도시된 바와 같이 수행된다.
[수학 27]
구체적으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)이 단위 시간당 양 Δi만큼 증가할 때, 보정 섹션(16)에 의해 보정된 제1 추정값(SOCI)은 단위 시간당 양 Δi × k만큼 증가한다. 즉, 보정 섹션(16)은 그 증가량을 변경함으로써, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)을 보정한다. 상수 k는 0 < k < 1의 관계를 만족한다. 예를 들어, 상수 k는 0.1 내지 0.3(10 ~ 30%)의 범위 내에 있다. 이에 의해, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 증가 속도는 보정되지 않은 제1 추정값(SOCI)과 비교할 때 저속이다[즉, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값이 작음]. 따라서, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하여 추정 정확성을 점진적으로 향상시킨다. 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)과 동일한 방식으로 증가 거동을 취하기 때문에, 운전자는 선택 섹션(17)이 제1 추정값(SOCI)을 선택하여 잔여 용량 계기가 제1 추정값(SOCI)에 따라 잔여 용량을 지시하게 되더라도 이상 감각을 갖지 않는다.
[수학 28]
시간 기간 t2에서, 보정량은 보정된 제1 추정값(SOCI)의 증가 구배가 도 6b에 도시된 바와 같이 0보다 크거나 같게 되도록 제한되는 것이 바람직하다. 더욱이, 보정 프로세스의 상기 예에서, 값 Δi × k는 누산된 제1 추정값(SOCI)에 가산된다. 그러나, 이 실시예에 따르면, 누산된 제1 추정값(SOCI)은 제1 추정값(SOCI)을 위한 보정 프로세스와 같이 상수 k'로 곱해질 수도 있다. 누산된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값은 시간 기간 t2에 감소되어야 하기 때문에, 상수 k'는 k' < 1의 관계를 만족하도록 설정된다. 상수 k'가 과도하게 작은 값으로 설정되면, (현재) 보정된 제1 추정값(SOCI)은 전회 제1 추정값(SOCI)보다 작아지게 되어 보정된 제1 추정값(SOCI)이 충전 상태에도 불구하고 시간 경과에 따라 감소하게 된다. 이 현상을 방지하기 위해, 상수 k'는 금회 제1 추정값(SOCI)으로 전회 제1 추정값(SOCI)을 나눔으로써 얻어진 값보다 큰 값으로 설정된다.
[수학 29]
다음에, 시간 기간 t3의 저부하 동력 주행에 의해, 낮은 전력(전류값 I × 시간 기간 t3)이 2차 배터리(2)로부터 배터리 로드(3)에 공급된다. 따라서, 제2 추정값(SOCOCV)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다. 동일한 방식으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)(보정이 없는 제1 추정값)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다. 전술된 바와 같이 제1 추정값(SOCI)을 제2 추정값(SOCOCV)에 가까워지게 하기 위해(이들 사이의 차이 ΔSOC를 점진적으로 감소시키기 위해), 방전중에 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)의 용량 감소를 촉진시키거나 가속하기 위한 보정 동작이 도 5의 실선에 의해 도시된 바와 같이 수행된다. 시간 기간 t3의 보정 프로세스에서, 방전에 기초하는 용량 감소는 시간 기간 t1의 보정 프로세스와 비교할 때 더 가속된다.
[수학 30]
구체적으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)이 단위 시간당 양 Δi만큼 감소할 때, 보정 섹션(16)에 의해 보정된 제1 추정값(SOCI)은 단위 시간당 양 Δi × k만큼 감소한다. 즉, 보정 섹션(16)은 그 감소량을 변경함으로써, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)을 보정한다. 시간 기간 t3에 대한 상수 k를 k(t3)로 나타내고, 시간 기간 t1에 대한 상수 k를 k(t1)로 나타낼 때, 1 < k(t3) 및 k(t3) > k(t1)의 관계가 만족된다. 예를 들어, 상수 k(t3)는 1.8 내지 2.0(180 ~ 200%)의 범위 내에 있다.
이에 의해, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 감소 속도는 보정되지 않은 제1 추정값(SOCI)과 비교할 때 높다[즉, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값이 큼]. 따라서, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하여 추정 정확성을 점진적으로 향상시킨다. 더욱이, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)과 동일한 방식으로 감소 거동을 취하기 때문에, 운전자는 선택 섹션(17)이 제1 추정값(SOCI)을 선택하여 잔여 용량 계기가 제1 추정값(SOCI)에 따른 잔여 용량을 지시하게 되더라도 이상 감각을 갖지 않는다. 전류값이 시간 기간 t3에 비교적 작기 때문에, 전류 센서(11)에 의한 전류 누산의 에러의 누산 속도는 비교적 높다. 그러나, 제1 추정값(SOCI)은 시간 기간 t3 동안 전술된 보정 프로세스에 의해 보정되기 때문에, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하는데, 즉 잔여 용량의 참값에 접근한다.
[수학 31]
보정 프로세스의 상기 예에서, 값 Δi × k는 누산된 제1 추정값(SOCI)으로부터 감산된다. 그러나, 이 실시예에 따르면, 누산된 제1 추정값(SOCI)은 제1 추정값(SOCI)에 대한 보정 프로세스와 같이 상수 k'로 곱해질 수 있다. 누산된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값은 시간 기간 t3에 증가되어야 하기 때문에, 상수 k'는 k' < 1의 관계를 만족하도록 설정된다. 보정된 제1 추정값(SOCI)이 제2 추정값(SOCOCV)보다 낮은 것은 바람직하지 않기 때문에, 상수 k'는 제1 추정값(SOCI)으로 제2 추정값(SOCOCV)을 나눔으로써 얻어진 값보다 큰 값으로 설정된다. 더욱이, 시간 기간 t3에 대한 상수 k'를 k'(t3)로 나타내고, 시간 기간 t1에 대한 상수 k'를 k'(t1)으로 나타낼 때, k'(t1) < k'(t3)의 관계가 만족된다.
[수학 32]
다음에, 시간 기간 t4의 저부하 회생 주행에 의해, 낮은 전력(전류값 I × 시간 기간 t4)이 배터리 로드(3)로부터 2차 배터리(2)에 공급된다. 따라서, 제2 추정값(SOCOCV)은 전류값(I)에 따른 구배로 증가한다. 동일한 방식으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)(보정이 없는 제1 추정값)은 전류값(I)에 따른 구배로 증가한다. 전술된 바와 같이 제1 추정값(SOCI)을 제2 추정값(SOCOCV)에 가까워지게 하기 위해(이들 사이의 차이 ΔSOC를 점진적으로 감소시키기 위해), 충전중에 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)의 용량 증가를 지연시키거나 감속하기 위한 보정 동작이 도 5의 실선에 의해 도시된 바와 같이 수행된다. 시간 기간 t4의 보정 프로세스에서, 충전에 기초하는 용량 증가는 시간 기간 t2의 보정 프로세스와 비교할 때 더 감속된다.
[수학 33]
구체적으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)이 단위 시간당 양 Δi만큼 증가할 때, 보정 섹션(16)에 의해 보정된 제1 추정값(SOCI)은 단위 시간당 양 Δi × k만큼 증가한다. 즉, 보정 섹션(16)은 그 증가량을 변경함으로써, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)을 보정한다. 시간 기간 t4에 대한 상수 k를 k(t4)로 나타내고, 시간 기간 t2에 대한 상수 k를 k(t2)로 나타낼 때, 0 < k(t4) < 1 및 k(t4) > k(t2)의 관계가 만족된다. 예를 들어, 상수 k(t4)는 0.8 내지 1.0(80 ~ 100%)의 범위 내에 있다.
이에 의해, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 증가 속도는 보정되지 않은 제1 추정값(SOCI)과 비교할 때 낮다[즉, 보정된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값이 작음]. 따라서, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하여 추정 정확성을 점진적으로 향상시킨다. 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)과 동일한 방식으로 증가 거동을 취하기 때문에, 운전자는 선택 섹션(17)이 제1 추정값(SOCI)을 선택하여 잔여 용량 계기가 제1 추정값(SOCI)에 따른 잔여 용량을 지시하게 되더라도 이상 감각을 갖지 않는다. 전류값이 시간 기간 t4에 비교적 작기 때문에, 전류 센서(11)에 의한 전류 누산의 에러의 누산 속도는 비교적 높다. 그러나, 제1 추정값(SOCI)은 시간 기간 t4 동안 전술된 보정 프로세스에 의해 보정되기 때문에, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하는데, 즉 잔여 용량의 참값에 접근한다.
[수학 34]
보정 프로세스의 상기 예에서, 값 Δi × k는 누산된 제1 추정값(SOCI)에 가산된다. 그러나, 이 실시예에 따르면, 누산된 제1 추정값(SOCI)은 제1 추정값(SOCI)에 대한 보정 프로세스와 같이 상수 k'로 곱해질 수 있다. 누산된 제1 추정값(SOCI)의 구배의 절대값은 시간 기간 t4에 감소되어야 하기 때문에, 상수 k'는 k' < 1의 관계를 만족하도록 설정된다. 상수 k'는 과도하게 작은 값으로 설정되기 때문에, (현재) 보정된 제1 추정값(SOCI)은 전회 제1 추정값(SOCI)보다 작아져서 제1 추정값(SOCI)이 충전 상태 중에도 불구하고 시간 경과에 따라 감소하게 된다. 이 현상을 방지하기 위해, 상수 k'는 금회 제1 추정값(SOCI)으로 전회 제1 추정값(SOCI)으로 나눔으로써 얻어진 값보다 큰 값으로 설정된다. 더욱이, 시간 기간 t4에 대한 상수 k'를 k'(t4)로 나타내고, 시간 기간 t2에 대한 상수 k'를 k'(t2)로 나타낼 때, k'(t4) < k'(t2)의 관계가 만족된다.
[수학 35]
다음에, 시간 기간 t5의 매우 저부하 동력 주행에 의해, 매우 낮은 전력(전류값 I × 시간 기간 t5)이 2차 배터리(2)로부터 배터리 로드(3)에 공급된다. 따라서, 제2 추정값(SOCOCV)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다. 동일한 방식으로, 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)(보정이 없는 제1 추정값)은 전류값(I)에 따른 구배로 감소한다.
[수학 36]
전류값의 절대값이 사전 결정된 임계값(Ib)보다 작은 경우에, 전류 센서(11)의 검출 에러가 커서 충전 상태와 방전 상태 사이의 판정이 어렵게 되는 가능성이 있다. 따라서, 시간 기간 t5에 제1 추정값(SOCI)을 제2 추정값(SOCOCV)에 가까워지게 하기 위해(이들 사이의 차이 ΔSOC를 점진적으로 감소시키기 위해), 사전 결정된 고정값이 사전 결정된 기간의 사이클에서 제1 추정 섹션(14)에 의해 계산된 제1 추정값(SOCI)으로부터 감산된다. 이에 의해, 보정된 제1 추정값(SOCI)은 일정 속도로 제2 추정값(SOCOCV)에 접근하여 추정 정확성을 점진적으로 향상시킨다.
전술된 바와 같이, 이 실시예의 용량 추정 장치(1)에 따르면, 전류 누산법에 의해 얻어진 제1 추정값이 개방 회로 전압값에 의해 얻어진 제2 추정값이 되게 하기 위해, 제1 추정값은 전류값의 검출 에러가 비교적 작을 때 비교적 작은 정도로 보정되고, 다른 한편으로 제1 추정값은 전류값의 검출 에러가 비교적 클 때 비교적 큰 정도로 보정된다. 이에 의해, 제1 추정값은 충전중에 증가되고 방전중에 감소된다. 따라서, 유리한 효과로서, 추정값의 거동에 대한 운전자의 이상 감각이 완화되거나 경감될 수 있다.
더욱이, 이 실시예의 용량 추정 장치(1)에 따르면, 전술된 바와 같이, 제1 추정값은 전류값의 검출 에러가 비교적 작을 때 비교적 작은 정도로 보정되고, 다른 한편으로는 제1 추정값은 전류값의 검출 에러가 비교적 클 때 비교적 큰 정도로 보정된다. 따라서, 제1 추정값은 이상 감각 없이 더 신속하게 제2 추정값에 가까워지게 될 수 있다.
전류 센서(11)는 본 발명에 따른 전류 검출 섹션(또는 수단)에 대응하고, 전압 센서(12)는 본 발명에 따른 전압 검출 섹션(또는 수단)에 대응하고, 제1 추정 섹션(14)은 본 발명에 따른 제1 추정 섹션(또는 수단)에 대응하고, 제2 추정 섹션(15)은 본 발명에 따른 제2 추정 섹션(또는 수단)에 대응하고, 보정 섹션(16)은 본 발명에 따른 보정 섹션(또는 수단)에 대응한다는 것이 주목된다.

Claims (15)

  1. 2차 배터리용 용량 추정 장치이며,
    상기 2차 배터리 내에 흐르는 전류의 값을 검출하도록 구성된 전류 검출 섹션과,
    상기 2차 배터리의 전압값을 검출하도록 구성된 전압 검출 섹션과,
    상기 전류 검출 섹션에 의해 검출된 전류값의 누산값에 기초하여 2차 배터리의 잔여 용량의 제1 추정값을 계산하도록 구성된 제1 추정 섹션과,
    상기 전압 검출 섹션에 의해 검출된 전압값에 기초하여 2차 배터리의 잔여 용량의 제2 추정값을 계산하도록 구성된 제2 추정 섹션을 포함하고,
    상기 제1 추정 섹션은,
    상기 제1 추정값과 상기 제2 추정값 사이의 차이를 계산하고,
    상기 차이를 점진적으로 감소시키기 위해 누산값을 보정함으로써 제1 추정값을 보정하도록 구성되는 용량 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 추정 섹션은 상기 제1 추정값이 2차 배터리의 방전 상태 중에 제2 추정값보다 작을 때 또는 상기 제1 추정값이 2차 배터리의 충전 상태 중에 제2 추정값보다 클 때, 0보다 크고 1보다 작은 제1 상수를 누산값에 곱함으로써 제1 추정값을 보정하도록 구성되고, 상기 제1 추정 섹션은 상기 제1 추정값이 2차 배터리의 충전 상태 중에 제2 추정값보다 작을 때 또는 상기 제1 추정값이 2차 배터리의 방전 상태 중에 제2 추정값보다 클 때, 1보다 큰 제2 상수를 누산값에 곱함으로써 제1 추정값을 보정하도록 구성되는 용량 추정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 상수 및 제2 상수는 전류 검출 섹션에 의해 검출된 전류값의 크기에 따라 설정되는 용량 추정 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 추정 섹션은 상기 제1 추정값과 제2 추정값 사이의 차이의 절대값이 사전 결정된 차이값보다 작을 때 제1 추정값을 보정하지 않고 제1 추정값을 유지하도록 구성되는 용량 추정 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 추정 섹션은, 전류값의 절대값이 사전 결정된 값보다 크거나 같은 상태 하에서 그리고 2차 배터리의 동일한 충전 또는 방전 상태 하에서 그리고 제1 추정값과 제2 추정값 사이의 동일한 크기 관계 하에서 비교될 때, 전류값의 절대값이 작아짐에 따라 커지도록 제1 추정값의 보정량을 설정하고 전류값의 절대값이 커짐에 따라 작아지도록 제1 추정값의 보정량을 설정하도록 구성되는 용량 추정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 추정 섹션은 전류값의 절대값이 사전 결정된 값보다 작을 때 사전 결정된 고정량으로 제1 추정값의 보정량을 설정하도록 구성되는 용량 추정 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 추정 섹션은 전류값의 절대값이 사전 결정된 값보다 크거나 같을 때 전류값의 절대값이 작아짐에 따라 제1 추정 섹션에 대한 보정량의 퍼센트를 100%에 더 가까워지게 하도록 구성되는 용량 추정 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 추정 섹션은 제1 추정값이 2차 배터리의 방전 상태 중에 제2 추정값보다 작을 때 제1 추정값을 증가시키지 않기 위해 제1 추정값의 보정을 제한하도록 구성되고, 상기 제1 추정 섹션은 제1 추정값이 2차 배터리의 충전 상태 중에 제2 추정값보다 클 때 제1 추정값을 감소시키지 않기 위해 제1 추정값의 보정을 제한하도록 구성되는 용량 추정 장치.
  9. 2차 배터리용 용량 추정 장치이며,
    상기 2차 배터리 내에 흐르는 전류의 값을 검출하도록 구성된 전류 검출 섹션과,
    상기 2차 배터리의 전압값을 검출하도록 구성된 전압 검출 섹션과,
    상기 전류 검출 섹션에 의해 검출된 전류값의 누산값에 기초하여 2차 배터리의 잔여 용량의 제1 추정값을 계산하도록 구성된 제1 추정 섹션과,
    상기 전압 검출 섹션에 의해 검출된 전압값에 기초하여 2차 배터리의 잔여 용량의 제2 추정값을 계산하도록 구성된 제2 추정 섹션과,
    상기 제1 추정값과 상기 제2 추정값 사이의 차이를 계산하고, 상기 차이를 점진적으로 감소시키기 위해 제1 추정값을 보정하도록 구성된 보정 섹션을 포함하는 용량 추정 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 보정 섹션은 상기 제1 추정값이 2차 배터리의 방전 상태 중에 제2 추정값보다 작을 때 제3 상수를 제1 추정값에 곱함으로써 제1 추정값을 보정하도록 구성되고, 상기 제3 상수는 이전에 보정된 제1 추정값에 기초하여 현재 계산된 제1 추정값으로 이전에 보정된 제1 추정값을 나눔으로써 얻어진 값보다 작고 1보다 크고,
    상기 보정 섹션은 상기 제1 추정값이 2차 배터리의 충전 상태 중에 제2 추정값보다 작을 때 제4 상수를 제1 추정값에 곱함으로써 제1 추정값을 보정하도록 구성되고, 상기 제4 상수는 제1 추정값으로 제2 추정값을 나눔으로써 얻어진 값보다 작고 1보다 크고,
    상기 보정 섹션은 상기 제1 추정값이 2차 배터리의 방전 상태 중에 제2 추정값보다 클 때 제5 상수를 제1 추정값에 곱함으로써 제1 추정값을 보정하도록 구성되고, 상기 제5 상수는 제1 추정값으로 제2 추정값을 나눔으로써 얻어진 값보다 크고 1보다 작고,
    상기 보정 섹션은 상기 제1 추정값이 2차 배터리의 충전 상태 중에 제2 추정값보다 클 때 제6 상수를 제1 추정값에 곱함으로써 제1 추정값을 보정하도록 구성되고, 상기 제6 상수는 이전에 보정된 제1 추정값에 기초하여 현재 계산된 제1 추정값으로 이전에 보정된 제1 추정값을 나눔으로써 얻어진 값보다 크고 1보다 작은 용량 추정 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제3 내지 제6 상수는 전류 검출 섹션에 의해 검출된 전류값의 크기에 따라 설정되는 용량 추정 장치.
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 추정 섹션은, 2차 배터리의 충전 및 방전의 모두가 금지되어 있을 때로부터 사전 결정된 시간 간격 이내에 2차 배터리의 충전 또는 방전이 허용되는 경우에, 차이를 점진적으로 감소시키기 위해 누산값을 보정함으로써 제1 추정값을 보정하도록 구성되고 보정된 제1 추정값을 출력하도록 구성되는 용량 추정 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 추정 섹션은 전압 검출 섹션에 의해 검출된 전압값에 기초하여 제2 추정값을 계산하도록 구성되고, 상기 제1 추정 섹션은 2차 배터리의 충전 및 방전의 모두가 금지되어 있을 때로부터 사전 결정된 시간 간격의 경과 후에 2차 배터리의 충전 또는 방전이 허용되는 경우에, 제2 추정값에 동일하게 되도록 제1 추정값을 보정하도록 구성되는 용량 추정 장치.
  14. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정 섹션은 2차 배터리의 충전 및 방전의 모두가 금지되어 있을 때로부터 사전 결정된 시간 간격 이내에 2차 배터리의 충전 또는 방전이 허용되는 경우에, 차이를 점진적으로 감소시키기 위해 제1 추정값을 보정하도록 구성되고 보정된 제1 추정값을 출력하도록 구성되는 용량 추정 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 추정 섹션은 전압 검출 섹션에 의해 검출된 전압값에 기초하여 제2 추정값을 계산하도록 구성되고, 상기 보정 섹션은 2차 배터리의 충전 및 방전의 모두가 금지되어 있을 때로부터 사전 결정된 시간 간격의 경과 후에 2차 배터리의 충전 또는 방전이 허용되는 경우에, 제2 추정값에 동일하게 되도록 제1 추정값을 보정하도록 구성되는 용량 추정 장치.
KR1020127032042A 2010-06-08 2011-06-08 2차 배터리용 용량 추정 장치 KR101414890B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-130666 2010-06-08
JP2010130666A JP5771909B2 (ja) 2010-06-08 2010-06-08 二次電池の充電容量推定装置
PCT/JP2011/003246 WO2011155201A1 (en) 2010-06-08 2011-06-08 Capacity estimating apparatus for secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130018311A true KR20130018311A (ko) 2013-02-20
KR101414890B1 KR101414890B1 (ko) 2014-07-03

Family

ID=45097816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127032042A KR101414890B1 (ko) 2010-06-08 2011-06-08 2차 배터리용 용량 추정 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9582468B2 (ko)
EP (1) EP2580604B1 (ko)
JP (1) JP5771909B2 (ko)
KR (1) KR101414890B1 (ko)
CN (1) CN102959419B (ko)
WO (1) WO2011155201A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014002275A1 (de) 2013-02-20 2014-09-04 Mando Corporation Pedalsimulator für ein aktives Bremssystem

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013148458A (ja) * 2012-01-19 2013-08-01 Eliiy Power Co Ltd 充電状態推定装置、充電状態推定方法、およびプログラム
WO2013111231A1 (ja) * 2012-01-26 2013-08-01 カルソニックカンセイ株式会社 電池の状態推定装置
JP6040724B2 (ja) * 2012-03-13 2016-12-07 日産自動車株式会社 バッテリの残存容量算出装置及びバッテリの残存容量算出方法
JP5862478B2 (ja) * 2012-06-25 2016-02-16 トヨタ自動車株式会社 蓄電システムおよび制御方法
US20140095089A1 (en) * 2012-10-02 2014-04-03 Zhijian James Wu System and method for estimated battery state of charge
WO2014084117A1 (ja) 2012-11-29 2014-06-05 三菱電機株式会社 電池内部状態推定装置
US20150293183A1 (en) * 2012-11-30 2015-10-15 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery management device, power supply, and soc estimation method
JP6012447B2 (ja) * 2012-12-13 2016-10-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置、電池パック、及び電子機器
EP2956784A4 (en) * 2013-02-13 2016-10-26 Exide Technologies METHOD FOR DETERMINING THE CHARGING STATE AND THE RESTING TIME OF A BATTERY
JP2014169937A (ja) * 2013-03-04 2014-09-18 Denso Corp 充電状態算出装置
JP6155774B2 (ja) 2013-04-03 2017-07-05 株式会社Ｇｓユアサ 状態推定装置及び状態推定方法
CN104656021B (zh) * 2013-11-19 2018-05-01 维谛技术有限公司 一种蓄电池剩余容量的预估方法及装置
CN104943553B (zh) * 2014-03-28 2017-04-12 广州汽车集团股份有限公司 车辆动力电池soc值上报方法、装置及电池管理系统
JP6256761B2 (ja) * 2014-04-11 2018-01-10 トヨタ自動車株式会社 二次電池の検査方法および製造方法
JP6502748B2 (ja) * 2015-05-28 2019-04-17 京セラ株式会社 蓄電装置
JP6500795B2 (ja) * 2016-02-01 2019-04-17 トヨタ自動車株式会社 車載バッテリのｓｏｃ管理システム
US10594158B2 (en) * 2017-07-26 2020-03-17 Quanta Computer Inc. ORing FET control method for battery backup system
JP7119669B2 (ja) * 2018-07-10 2022-08-17 株式会社豊田自動織機 充電率表示装置及び充電率表示方法
EP3853673B1 (en) 2018-09-17 2024-04-10 Volvo Truck Corporation A method for estimating an operating parameter of a battery cell in a vehicle
EP3828566A4 (en) * 2018-12-21 2021-12-01 LG Chem, Ltd. DEVICE FOR EVALUATING THE CHARGE STATE OF A BATTERY
EP3879619A1 (en) * 2020-03-11 2021-09-15 Micropower ED Marketing AB Method and system for calibrating a current sensor
US11385631B2 (en) * 2020-11-11 2022-07-12 Honda Research Institute Europe Gmbh Method and system for detecting faults in a charging infrastructure system for electric vehicles
JP2022182459A (ja) * 2021-05-28 2022-12-08 株式会社Ｇｓユアサ 補正装置、蓄電装置、補正方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3453821B2 (ja) * 1993-11-29 2003-10-06 株式会社デンソー 電池残存容量計測装置
JP3178315B2 (ja) * 1994-11-21 2001-06-18 セイコーエプソン株式会社 バッテリ残存容量計及び残存容量算出方法
TW300957B (ko) * 1994-11-21 1997-03-21 Seiko Epson Corp
JPH10285809A (ja) * 1997-04-02 1998-10-23 Suzuki Motor Corp バッテリ残存容量検出装置
JP3767150B2 (ja) 1998-01-09 2006-04-19 日産自動車株式会社 電池の残存容量検出装置
JPH11223665A (ja) 1998-02-04 1999-08-17 Nissan Motor Co Ltd 電池の残存容量演算装置
US6621250B1 (en) * 1999-09-09 2003-09-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery capacity measuring and remaining capacity calculating system
JP2004170385A (ja) * 2002-11-08 2004-06-17 Sanyo Electric Co Ltd 電池の残容量演算装置
JP4075762B2 (ja) 2003-10-10 2008-04-16 トヨタ自動車株式会社 二次電池における残存容量の算出装置および算出方法
JP4583765B2 (ja) 2004-01-14 2010-11-17 富士重工業株式会社 蓄電デバイスの残存容量演算装置
CN101031810A (zh) * 2004-02-25 2007-09-05 皇家飞利浦电子股份有限公司 评估可充电电池的充电状态和剩余使用时间的方法以及执行该方法的设备
JP4509670B2 (ja) * 2004-06-30 2010-07-21 富士重工業株式会社 蓄電デバイスの残存容量演算装置
JP4967362B2 (ja) * 2006-02-09 2012-07-04 トヨタ自動車株式会社 二次電池の残存容量推定装置
JP4865523B2 (ja) * 2006-12-12 2012-02-01 古河電気工業株式会社 バッテリ充電率推定方法、バッテリ充電率推定装置及びバッテリ電源システム
JP2008241358A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Sanyo Electric Co Ltd 電池の満充電容量検出方法
JP5194894B2 (ja) * 2008-03-07 2013-05-08 日産自動車株式会社 二次電池の残量推定装置。
KR100962856B1 (ko) 2008-04-03 2010-06-09 현대자동차주식회사 배터리의 잔존용량 추정 방법
JP2010019595A (ja) * 2008-07-08 2010-01-28 Fuji Heavy Ind Ltd 蓄電デバイスの残存容量演算装置
DE102008041300A1 (de) * 2008-08-18 2010-02-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln des Ladezustands eines Akkumulators

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014002275A1 (de) 2013-02-20 2014-09-04 Mando Corporation Pedalsimulator für ein aktives Bremssystem

Also Published As

Publication number Publication date
CN102959419B (zh) 2014-12-10
JP2011257207A (ja) 2011-12-22
KR101414890B1 (ko) 2014-07-03
EP2580604A4 (en) 2017-01-18
EP2580604B1 (en) 2020-10-07
US20130090871A1 (en) 2013-04-11
CN102959419A (zh) 2013-03-06
US9582468B2 (en) 2017-02-28
JP5771909B2 (ja) 2015-09-02
WO2011155201A1 (en) 2011-12-15
EP2580604A1 (en) 2013-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101414890B1 (ko) 2차 배터리용 용량 추정 장치
JP5629760B2 (ja) 二次電池の電池容量検出方法
JP5419832B2 (ja) 電池容量算出装置および電池容量算出方法
US10359474B2 (en) Charge state calculation device and charge state calculation method
JP6044114B2 (ja) 状態判定装置、蓄電装置、状態判定方法
EP2827164B1 (en) Battery residual capacitance calculation device and battery residual capacitance calculation method
US7990111B2 (en) Method and apparatus for detecting internal electric state of in-vehicle secondary battery
CN108369257B (zh) 容量维持率推定装置或容量维持率推定方法
JP4959511B2 (ja) 蓄電池用充電制御装置
JP5493407B2 (ja) 組電池の容量調整装置
JP2017163739A (ja) 車両用電源システム
CN110780207B (zh) 用于监控电池状态的方法、监控装置以及机动车
CA2831568A1 (en) Method for determining remaining lifetime
JP2007108063A (ja) 二次電池劣化判定方法、二次電池劣化判定装置、及び電源システム
WO2015128709A1 (en) Vehicle charge control device
JP2010203854A (ja) 二次電池の内部状態推定装置
JP6770933B2 (ja) 蓄電システム
JP2010024906A (ja) 内燃機関の自動停止始動装置
JP4872513B2 (ja) 電池の電流−電圧特性検出装置およびそれを用いた内部抵抗検出装置
JP2017203655A (ja) 電池状態検出装置、車両、プログラムおよび電池状態検出方法
CN104578241A (zh) 充电状态算出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170601

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180529

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190530

Year of fee payment: 6