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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201280073358.6 (22)申请日 2012.05.24 G01R 31/36(2006.01) (71)申请人 日立汽车系统株式会社 地址 日本茨城县 (72)发明人 青嶋芳成 森川拓是 中井贤治 大川圭一朗 (74)专利代理机构 北京尚诚知识产权代理有限 公司 11322 代理人 龙淳 (54) 发明名称 电池控制装置 (57) 摘要 本发明提供一种电池控制装置。该电池控制 装置根据电池的无负载电压和内部电阻, 计算电 池的充放电时的容许电流和容许功率中的至少一 方, 根据电池的充放电的状况对无负载电压和内 部电阻中的至少一。
2、方进行修正。 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.11.21 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/063307 2012.05.24 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/175606 JA 2013.11.28 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书9页 附图7页 (10)申请公布号 CN 104471414 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104471414 A 1/1 页 2 1.一种电池控制装置, 其根据电池的无负载电压和内部电阻, 计算出所述电池的充放 电。
3、时的容许电流和容许功率中的至少一方, 该电池控制装置的特征在于 : 根据所述电池的充放电的状况对所述无负载电压和所述内部电阻中的至少一方进行 修正。 2.如权利要求 1 所述的电池控制装置, 其特征在于, 包括 : 取得所述电池的温度的温度取得部 ; 计算所述电池的 SOC 的 SOC 计算部 ; 截距电压计算部, 其基于由所述温度取得部取得的所述温度和由所述 SOC 计算部计算 出的所述 SOC, 计算在表示所述电池的充放电电流与所述电池的电压的关系的曲线图中所 述充放电电流为 0 时的截距电压 ; 将由所述截距电压计算部计算出的所述截距电压作为所述无负载电压, 由此对所述无 负载电压进行修。
4、正。 3.如权利要求 2 所述的电池控制装置, 其特征在于 : 所述截距电压计算部参照预先存储的映射信息, 计算与所述温度和所述 SOC 对应的所 述截距电压。 4.如权利要求 1 3 中任一项所述的电池控制装置, 其特征在于, 包括 : 取得所述电池的充放电电流的电流取得部 ; 计测所述电池的充放电时间的时间计测部 ; 计算所述电池的内部电阻的内部电阻计算部 ; 和 修正部, 其基于由所述时间计测部计测的所述充放电时间和由所述电流取得部取得的 所述充放电电流, 对由所述内部电阻计算部计算出的所述内部电阻进行修正。 5.如权利要求 4 所述的电池控制装置, 其特征在于 : 还包括取得所述电池的。
5、温度的温度取得部 ; 所述修正部在由所述温度取得部取得的所述温度小于规定值的情况下, 不进行所述内 部电阻的修正。 6.如权利要求 4 所述的电池控制装置, 其特征在于 : 所述修正部参照预先存储的映射信息, 求出与所述充放电时间和所述充放电电流对应 的所述内部电阻的修正值。 权 利 要 求 书 CN 104471414 A 2 1/9 页 3 电池控制装置 技术领域 0001 本发明涉及电池控制装置。 背景技术 0002 以往, 使用镍氢蓄电池或锂离子蓄电池等电池作为用于驱动电动车或混合动力车 的电力供给源。为了安全且不发生劣化地使用, 对于这些电池预先设定能够使用的电压范 围。 为了不脱离。
6、该电压范围, 使用求出电池的最大充放电电流、 基于其进行电池的充放电控 制的控制装置。 0003 下述专利文献 1 中, 公开了求出充电时的最大电流, 对蓄电设备的充电进行控制 的控制装置。 该控制装置基于作为蓄电设备的电池的充电状态(SOC : State Of Charge)求 出无负载时的电池电压 ( 正极电位和负极电位 ), 并且基于电池的温度求出电池的内部电 阻, 用它们计算出充电时的最大电流。 0004 现有技术文献 0005 专利文献 1 : 日本国特开 2006-345634 号公报 发明内容 0006 发明所要解决的课题 0007 上述专利文献 1 中公开的控制装置中, 根据。
7、无负载时的电池电压和内部电阻计算 出充电时的最大电流。但是, 已知它们的值与例如充电时的电池温度、 充电时间、 充电电流 等电池的充电状况相应地发生变化。此外, 不限于充电时, 在放电时也是同样的。专利文献 1 的控制装置中, 不能充分地反映这样的与充放电状况相应的电池的无负载电压和内部电 阻的变化、 正确地求出充放电时容许的电流和功率。 0008 本发明鉴于上述问题而完成, 其目的在于正确地求出充放电时容许的电流和功 率。 0009 用于解决课题的技术手段 0010 本发明的电池控制装置根据电池的无负载电压和内部电阻计算出电池充放电时 的容许电流和容许功率中的至少一方, 根据电池的充放电的状。
8、况, 对无负载电压和内部电 阻中的至少一方进行修正。 0011 发明效果 0012 根据本发明的电池控制装置, 能够正确地求出充放电时容许的电流和功率。 附图说明 0013 图 1 是表示搭载有本发明的一个实施方式的电池控制装置的电池系统及其周边 的结构的框图。 0014 图 2 是表示单电池控制部的电路结构的框图。 0015 图 3 是表示用于说明充放电时的截距电压的变化的曲线图的图。 说 明 书 CN 104471414 A 3 2/9 页 4 0016 图 4 是表示用于说明充放电时的内部电阻的变化的曲线图的图。 0017 图 5 是表示现有的充放电控制的容许值运算处理的控制模块图。 0。
9、018 图 6 是表示本发明的充放电控制的容许值运算处理的控制模块图。 0019 图 7 是表示本发明的充放电控制的容许值运算处理的流程的流程图。 具体实施方式 0020 以下, 基于附图说明本发明的实施方式。以下说明的实施方式能够适用于构成例 如电动车 (EV)、 混合动力车 (HEV)、 插电式混合动力车 (PHEV) 等的电源的电池系统。 0021 通过以下的实施方式说明的电池系统中, 能够采用例如锂离子电池。 此外, 以下的 实施方式中使单电池串联连接构成电池组, 但也可以使并联连接的单电池串联连接构成电 池组, 还可以使串联连接的单电池并联连接构成电池组。 0022 图1是表示搭载了。
10、本发明的一个实施方式的电池控制装置的电池系统100及其周 边的结构的框图。电池系统 100 通过继电器 300 和 310 与逆变器 400 连接, 通过继电器 320 和 330 与充电器 420 连接。电池系统 100 具备电池组 110、 单电池管理部 120、 电流检测部 130、 电压检测部 140、 电池组控制部 150 和存储部 180。 0023 电池组 110 由多个单电池 111 构成。单电池管理部 120 通过检测各单电池 111 的 电池电压和温度, 监视各单电池 111 的状态, 将其结果向电池组控制部 150 输出。电流检测 部 130 检测电池系统 100 中流过。
11、的充放电电流, 对电池组控制部 150 输出检测出的电流值。 电压检测部 140 检测电池组 110 的总电压, 对电池组控制部 150 输出检测出的电压值。作 为电池控制装置的电池组控制部 150 基于它们控制电池组 110。 0024 电池组控制部 150 例如通过微型计算机和存储器实现, 在功能上具有取得部 150a、 时间计测部 150b、 SOC 计算部 150c、 内部电阻计算部 150d、 修正部 150e、 截距电压计 算部 150f 和容许值计算部 150g。 0025 取得部 150a 从单电池管理部 120、 电流检测部 130 和电压检测部 140 分别取得上 述那样的。
12、与电池组 110 的状态相关的测定结果的信息。即, 接收单电池管理部 120 发送的 各单电池111的电池电压和温度的信息、 电流检测部130发送的充放电电流的信息、 电压检 测部 140 发送的电池组 110 的总电压的信息。此外, 以下的说明中, 将电池组控制部 150 取 得的这些与电池组 110 的状态相关的测定结果的信息统称为电池测定信息。 0026 时间计测部 150b 使用电池组控制部 150 中内置的计时器计测电池组 110 的充放 电时间。 即, 计测从充电开始到充电结束为止的时间、 从放电开始到放电结束为止的时间作 为充放电时间。 0027 SOC计算部150c基于取得部1。
13、50a取得的上述电池测定信息, 计算出电池组110的 充电状态即 SOC。例如, 通过对电池组 110 的充放电电流进行累计, 能够求出电池组 110 中 蓄积的电量的变化量, 基于此计算 SOC。 0028 内部电阻计算部 150d 基于通过取得部 150a 取得的电池测定信息中的温度信息、 和通过 SOC 计算部 150c 计算出的 SOC, 计算出电池组 110 的内部电阻。该内部电阻的计算 是使用存储部 180 中存储的内部电阻的映射信息, 通过后文详细说明的方法进行的。 0029 修正部 150e 对通过内部电阻计算部 150d 计算出的电池组 110 的内部电阻进行修 正。该内部电。
14、阻的修正是基于通过时间计测部 150b 计测的充放电时间, 用后文说明的方法 说 明 书 CN 104471414 A 4 3/9 页 5 进行的。 0030 截距电压计算部 150f 基于由取得部 150a 取得的电池测定信息中的温度信息、 和 由 SOC 计算部 150c 计算出的 SOC, 计算出对于电池组 110 的截距电压。截距电压指的是用 曲线图表达电池组 110 的充放电电流与电压的关系时, 在该曲线图中与充放电电流为 0 时 相对应的电压。使用存储部 180 中存储的截距电压的映射信息, 用后文说明的方法进行该 截距电压的计算。 0031 容许值计算部 150g 基于通过修正部。
15、 150e 修正后的内部电阻、 和由截距电压计算 部 150f 计算出的截距电压, 计算在电池组 110 中容许的充放电电流的容许值 ( 容许充放电 电流 )。进而, 基于该容许充放电电流, 计算出在电池组 110 中容许的充放电功率的容许值 ( 容许充放电功率 )。计算出的这些值从电池组控制部 150 被发送到单电池管理部 120 和 车辆控制部 200, 用于充放电时的控制。 0032 存储部 180 用于存储在电池组控制部 150 具有的上述各功能中使用的各种信息, 利用闪存等实现。例如, 在存储部 180 中存储有内部电阻计算部 150d 进行内部电阻的计算 时使用的映射信息、 截距电。
16、压计算部 150f 计算截距电压时使用的映射信息等。存储部 180 中存储的信息通过电池组控制部 150 的控制根据需要被读取或改写。 0033 电池组 110 是使能够进行电能的蓄积和释放 ( 直流电力的充放电 ) 的多个单电池 111电串联连接而构成的。 构成电池组110的各单电池111按规定的单位数量被分组, 按该 组单位实施基于单电池管理部 120 进行的状态管理和控制。分组后的各单电池 111 电串联 连接构成单电池群 112a、 112b。分别构成单电池群 112a、 112b 的单电池 111 的个数可以是 相同的, 也可以在单电池群 112a 和单电池群 112b 中使单电池 。
17、111 的个数不同。 0034 单电池管理部 120 对构成电池组 110 的单电池 111 的状态进行监视。单电池管理 部 120 具备与单电池群 112a、 112b 对应地分别设置的单电池控制部 121a、 121b。单电池控 制部 121a、 121b 对分别构成单电池群 112a、 112b 的各单电池 111 的状态进行监视和控制。 0035 此外, 在本实施方式中, 为了简化说明, 将 4 个单电池 111 电串联连接构成单电池 群 112a 和 112b, 进而将单电池群 112a 与 112b 电串联连接构成包括共计 8 个单电池 111 的 电池组 110。但是, 构成电池。
18、组 110 的单电池群和单电池的数量不限于此。 0036 电池组控制部 150 与单电池管理部 120 通过以光耦合器为代表的绝缘元件 170 和 信号通信单元 160, 相互发送接收信号。 0037 此处, 对于电池组控制部 150 与构成单电池管理部 120 的单电池控制部 121a 和 121b 之间的通信进行说明。单电池控制部 121a 和 121b 按照各自监视的单电池群 112a 和 112b的电位从高到低的顺序串联连接。 电池组控制部150对单电池管理部120发送的信号 通过信号通信单元 160 和绝缘元件 170 输入到单电池控制部 121a。单电池控制部 121a 的 输出通。
19、过信号通信单元160输入到单电池控制部121b, 最下位的单电池控制部121b的输出 通过绝缘元件 170 和信号通信单元 160 向电池组控制部 150 传输。本实施方式中, 单电池 控制部 121a 与单电池控制部 121b 之间不经由绝缘元件 170 发送接收信号, 但也能够通过 绝缘元件 170 发送接收信号。 0038 车辆控制部 200 利用电池组控制部 150 发送的信息, 对通过继电器 300 和 310 与 电池系统 100 连接的逆变器 400 进行控制。此外, 对通过继电器 320 和 330 与电池系统 100 连接的充电器 420 进行控制。 说 明 书 CN 104。
20、471414 A 5 4/9 页 6 0039 充电器 420 在用一般家庭的电源或在公共设施等中设置的充电设备对电池组 110 充电时使用。 本实施方式中, 充电器420是基于来自车辆控制部200的指令对充电电压或充 电电流等进行控制的结构, 但也可以基于来自电池组控制部 150 的指令实施这些控制。此 外, 充电器420可以根据车辆的结构、 充电器420的性能、 使用目的、 外部的电源的设置条件 等设置在车辆内部, 也能够设置在车辆的外部。 0040 搭载有电池系统 100 的车辆在行驶时, 在车辆控制部 200 的管理下, 电池系统 100 通过继电器 300、 310 与逆变器 400。
21、 连接。此时, 使用电池组 110 蓄积的能量通过逆变器 400 的控制使电动发电机 410 被驱动。此外, 再生时通过电动发电机 410 的发电电力对电池组 110 充电。 0041 另一方面, 具备电池系统 100 的车辆与一般家庭的电源或公共设施等中设置的充 电设备连接时, 基于车辆控制部 200 发送的信息, 电池系统 100 通过继电器 320、 330 与充电 器 420 连接。此时, 对电池组 110 充电直到成为规定的条件。通过充电在电池组 110 中蓄 积的能量在下一次车辆行驶时被使用, 并且也用于使车辆内外的电子部件等工作。 进而, 根 据需要, 有时也对以家用电源为代表的。
22、外部电源释放。 0042 图 2 是表示单电池控制部 121a 的电路结构的框图。其中, 单电池控制部 121a 与 单电池控制部 121b 基本上具有相同的电路结构。因此, 以下仅以单电池控制部 121a 作为 代表例说明。 0043 单电池控制部 121a 具备电压检测电路 122、 控制电路 123、 信号输入输出电路 124 和温度检测部125。 此外, 图2中有所省略, 但也可以在单电池控制部121a内进一步设置用 于使各单电池 111 之间产生的电池电压和 SOC 的不均均等化的公知的均衡电路等。 0044 电压检测电路 122 通过分别测定各单电池 111 的端子间电压, 测定各。
23、单电池 111 的电池电压。温度检测部 125 通过测定单电池群 112a 整体的温度, 将该温度作为构成单电 池群 112a 的各单电池 111 的温度处理, 由此测定各单电池 111 的温度。控制电路 123 从电 压检测电路 122 和温度检测部 125 分别接收这些测定结果, 通过信号输入输出电路 124 发 送到电池组控制部 150。 0045 在作为温度测定对象的单电池群 112a 中设置有温度传感器。温度检测部 125 通 过检测出从该温度传感器输出的与单电池群 112a 的温度相应的电压, 测定单电池群 112a 的温度即各单电池 111 的温度。该测定结果从温度检测部 125。
24、 通过控制电路 123 发送到信 号输入输出电路 124, 通过信号输入输出电路 124 向单电池控制部 121a 的外部输出。用于 实现该一系列流程的电路作为温度检测部 125 安装在单电池控制部 121a 中。此外, 也能够 通过由电压检测电路 122 进行从温度传感器输出的作为单电池群 112a 的温度信息的电压 的测定, 省略温度检测部 125。 0046 此外, 也可以通过按每个单电池 111 设置温度检测部 125, 个别地测定各单电池 111 的温度, 基于该测定结果由电池组控制部 150 执行各种运算。该情况下, 与如上所述那 样测定单电池群 112a 整体的温度作为各单电池 。
25、111 的温度相比, 与温度检测部 125 的数量 增多相应地单电池控制部 121 的结构变得复杂。 0047 接着, 说明在上述电池系统 100 中电池组控制部 150 进行的处理。在现有的电池 的充放电控制中, 一般使用求出电池的温度和 SOC, 基于用它们推测的电池的内部电阻值和 无负载时的电池的开路电压(OCV : Open Circuit Voltage), 决定容许充放电电流和容许充 说 明 书 CN 104471414 A 6 5/9 页 7 放电功率的方法。对于该情况下的问题, 参照以下的图 3、 4 说明。 0048 图 3 表示用于说明充放电时的截距电压的变化的曲线图。图 。
26、3(a) 的曲线图表示 电池的温度较高时的充放电电流与电池电压的关系的一例。 如该曲线图所示, 高温时, 随着 充放电电流增大, 电池电压以与内部电阻相应的一定比例降低。 此外, 曲线图上使充放电电 流为 0 时的截距电压与 OCV 大致一致。从而, 该情况下, 能够根据 OCV 和内部电阻求出与规 定的可使用电压范围对应的电流的大小, 从而决定容许充放电电流和容许充放电功率。 0049 图 3(b) 的曲线图表示电池的温度较低时的充放电电流与电池电压的关系的一 例。如该曲线图所示, 低温时, 与图 3(a) 所示的高温时的曲线图同样地, 随着充放电电流增 大, 电池电压以与内部电阻相应的一定。
27、比例降低。 此外, 由于低温时与高温时相比内部电阻 增大, 所以图 3(b) 的曲线图的斜率比图 3(a) 大。另一方面, 曲线图上使充放电电流为 0 时 的截距电压与图 3(a) 所示的高温时的曲线图不同, 比 OCV 降低电压 V1。该电压 V1 与电池 的温度和 SOC 相应地变动, 温度越低, 或 SOC 越高, 与 OCV 相对的截距电压的降低幅度越大, 电压 V1 越大。从而, 在该情况下, 直接使用 OCV 决定容许充放电电流和容许充放电功率时, 会求出比实际更大的值。 结果, 电池可能成为过充电状态或过放电状态, 引起安全性的降低 和电池的劣化。 0050 图 4 表示用于说明。
28、充放电时的内部电阻的变化的曲线图。图 4 中, 符号 41 的曲线 表示了以较小的一定(恒定)的放电电流使电池放电时的放电时间与电池电压的关系的一 例。 如该曲线图41所示, 放电电流较小时, 随着放电时间的经过, SOC以一定的比例减少时, 电池电压与其相应地以一定的比例降低。这表示放电时的内部电阻是一定 ( 恒定 ) 的。从 而, 在该情况下, 与上述图3(a)的情况同样, 能够根据OCV和内部电阻求出与规定的可使用 电压范围对应的电流的大小, 从而决定容许充放电电流和容许充放电功率。 0051 图 4 中, 符号 42 的曲线表示以较大的一定 ( 恒定 ) 的放电电流使电池放电时的放 电。
29、时间与电池电压的关系的一例。如该曲线图 42 所示, 放电电流较大时, 随着放电时间的 经过, SOC 以一定的比例减少时, 电池电压与其相应地加速地降低。这表示放电时的内部电 阻不是一定 ( 恒定 ) 的, 内部电阻随着放电进行而逐渐增大。因此, 在该情况下, 设内部电 阻为一定 ( 恒定 ) 的值决定容许充放电电流和容许充放电功率时, 与图 3(b) 的情况同样, 会求出比实际更大的值。 结果, 电池可能成为过充电状态或过放电状态, 引起安全性的降低 和电池的劣化。其中, 图 4 中表示了放电时的例子, 而充电时也是同样的。 0052 为了消除以上说明的问题, 在本发明的电池系统 100 。
30、中, 考虑充放电时的电池组 110 的温度和充放电时间、 充放电电流等, 对于在电池组控制部 150 中计算出的电池组 110 的内部电阻和无负载电压根据充放电状况进行修正。由此, 能够正确地求出容许充放电电 流和容许充放电功率。 0053 图 5 是表示基于上述现有的充放电控制的容许值运算处理的控制模块图。在现有 的充放电控制的容许值运算处理中, 在控制模块 50、 51 中, 根据电池测定信息分别取得电 池的温度和 SOC, 基于这些值, 通过控制模块 52 参照预先存储的内部电阻的映射信息 (DCR 映射 )。在 DCR 映射中, 对于控制对象的电池记录了每一温度下的 SOC 与内部电阻。
31、 (DCR) 的 关系, 能够参照该关系求出电池的内部电阻。在控制模块 53 中, 基于通过控制模块 52 进行 的 DCR 映射的参照结果, 计算出电池的内部电阻。 0054 另一方面, 在控制模块 54 中, 基于由控制模块 51 取得的 SOC, 参照预先存储的 OCV 说 明 书 CN 104471414 A 7 6/9 页 8 的映射信息 (OCV 映射 )。在 OCV 映射中, 关于控制对象的电池记录有 SOC 与 OCV 的关系, 能 够参照其求出电池的 OCV。在控制模块 55 中, 基于由控制模块 52 进行的 OCV 映射的参照结 果, 计算出电池的 OCV。 0055 在。
32、控制模块 56、 57 中, 分别取得预先设定的电池的上下限电压和上限电流。在控 制模块58中, 基于它们的值和由控制模块53、 55分别计算出的内部电阻和OCV, 计算出充放 电时的电池的容许电流、 即容许充放电电流。在控制模块 59 中, 基于由控制模块 58 进行的 容许充放电电流的计算结果、 和由控制模块 53、 55 分别计算出的内部电阻和 OCV, 计算出充 放电时的电池的容许功率、 即容许充放电功率。 0056 图 6 是表示基于本发明的充放电控制的容许值运算处理的控制模块图。该控制模 块图与图 5 所示的基于现有的充放电控制的容许值运算处理的控制模块图相比, 在具有控 制模块6。
33、1、 62和63的方面, 以及控制模块54、 55被分别置换为控制模块64、 65的方面不同。 0057 在本发明的充放电控制的容许值运算处理中, 在控制模块 61、 62 中, 分别取得电 池的充放电时间和充放电电流, 基于它们的值, 由控制模块63对由控制模块53计算出的内 部电阻进行修正。此外, 在控制模块 64 中, 基于由控制模块 50、 51 分别取得的温度和 SOC, 参照预先存储的截距电压的映射信息 ( 截距电压映射 )。在截距电压映射中, 关于控制对 象的电池记录有充放电时间和充放电电流与图 3 中说明的截距电压的关系, 能够参照其求 出上述的截距电压。在控制模块 65 中,。
34、 基于由控制模块 64 进行的截距电压映射的参照结 果, 计算出电池的截距电压。通过使用该截距电压代替 OCV, 将电池的无负载电压从 OCV 修 正为截距电压。 0058 在控制模块58、 59中, 基于由控制模块56、 57分别取得的上下限电压和上限电流 ; 由控制模块63修正后的内部电阻 ; 和由控制模块65计算出的代替OCV的截距电压, 计算出 充放电时的电池的容许电流和容许功率。由此, 计算出与电池的充放电状况相应的容许充 放电电流和容许充放电功率。 0059 图 7 是表示基于以上说明的本发明的充放电控制的容许值运算处理的流程的流 程图。电池组控制部 150 按照该流程图执行容许值。
35、运算处理。 0060 在步骤 1101 中, 电池组控制部 150 通过取得部 150a 从单电池管理部 120、 电流检 测部 130 和电压检测部 140 取得电池测定信息。即, 分别从单电池管理部 120 取得电池电 压和温度的信息、 从电流检测部130取得充放电电流的信息、 从电压检测部140取得总电压 的信息, 作为电池测定信息。 0061 在步骤 1102 中, 电池组控制部 150 通过时间计测部 150b 计测充放电时间。此处, 如果正在充电中则计测充电持续时间、 如果正在放电中则计测放电持续时间, 作为充放电 时间。 0062 在步骤 1103 中, 电池组控制部 150 通。
36、过 SOC 计算部 150c 进行 SOC 的计算。此处, 例如通过对步骤 1101 中取得的电池测定信息中包括的充放电电流进行累计, 求出电池组 110中蓄积的电量的变化量。 基于这样求出的电量的变化量, 推测电池组110中当前的蓄积 电量, 从而能够计算出 SOC。此外, 也可以用除此以外的方法计算 SOC。 0063 在步骤 1104 中, 电池组控制部 150 通过内部电阻计算部 150d 计算出内部电阻 (DCR)。此处, 参照存储部 180 中存储的 DCR 映射, 从 DCR 映射中检索与步骤 1101 中取得的 作为电池测定信息的温度、 和步骤 1103 中计算出的 SOC 对。
37、应的内部电阻的值。由此, 能够 说 明 书 CN 104471414 A 8 7/9 页 9 根据温度和 SOC 正确地计算出与电池组 110 的特性相应的内部电阻。 0064 在步骤 1105 中, 电池组控制部 150 通过修正部 150e 对步骤 1104 中计算出的内部 电阻 (DCR) 进行修正。此处, 基于步骤 1102 中计测的充放电时间、 和步骤 1101 中取得的作 为电池测定信息的充放电电流, 决定对于内部电阻的修正系数。例如, 在存储部 180 中预先 存储反应了图 4 中说明的充放电时的电池电压的变化的修正系数映射, 参照该映射决定与 充放电时间和充放电电流相应的修正系。
38、数。然后, 通过对于步骤 1104 中计算出的内部电阻 乘以该修正系数, 能够求出与充放电时间和充放电电流相应的内部电阻的修正值。 或者, 也 可以基于图 4 中说明的充放电时的电池电压的变化, 定义以充放电时间和充放电电流为变 量的修正系数的函数, 用其决定修正系数对内部电阻加以修正。 0065 此外, 图 4 的曲线图 42 所示的电池电压的变化, 在电池的温度是规定值以上时显 著表现。基于这一点, 也可以在步骤 1101 中取得的作为电池测定信息的温度不足规定值的 情况下, 省略步骤 1105 的处理, 不进行内部电阻的修正。 0066 在步骤 1106 中, 电池组控制部 150 通过。
39、截距电压计算部 150f 计算出图 3 中说明 的截距电压。此处, 参照存储部 180 中存储的截距电压映射, 从截距电压映射中检索与步骤 1101 中取得的作为电池测定信息的温度、 和步骤 1103 中计算出的 SOC 对应的截距电压的 值。由此, 能够根据温度和 SOC 正确地计算出与电池组 110 的特性相应的截距电压。或者, 也可以定义以温度和 SOC 为变量的截距电压的函数, 用该函数计算截距电压。 0067 在步骤 1107 中, 电池组控制部 150 通过容许值计算部 150g 计算出容许充放电电 流的候补值 I。此处, 用在步骤 1105 中修正后的内部电阻的值、 在步骤 11。
40、06 中计算出的截 距电压的值、 和存储部180中预先存储的下限电压, 用下式(1)计算容许充放电电流的候补 值 I。例如是能够在 2.0 4.2V 的范围中使用的锂离子电池的情况下, 在存储部 180 中存 储 2.0V 作为下限电压。 0068 I ( 截距电压 - 下限电压 )/ 修正后的内部电阻(1) 0069 在步骤 1108 中, 电池组控制部 150 通过容许值计算部 150g 判定在步骤 1107 中计 算出的容许充放电电流的候补值 I 是否大于规定的上限电流。该上限电流是在存储部 180 中预先存储的考虑了充放电时的安全性等的值。 0070 在步骤1108中判定为容许充放电电。
41、流的候补值I大于上限电流的情况下, 在步骤 1109中, 电池组控制部150将容许充放电电流设定为上限电流。 另一方面, 判定为容许充放 电电流的候补值 I 在上限电流以下的情况下, 在步骤 1110 中, 电池组控制部 150 将该候补 值 I 作为容许充放电电流。执行步骤 1109 或 1110 后, 前进至步骤 1111。 0071 在步骤 1111 中, 电池组控制部 150 通过容许值计算部 150g 计算出容许充放电功 率。 此处, 用在步骤1105中修正后的内部电阻的值、 在步骤1106中计算出的截距电压的值、 和在步骤 1109 或步骤 1110 中设定的容许充放电电流, 用下。
42、式 (2) 计算容许充放电功率。 0072 容许充放电功率容许充放电电流 ( 截距电压 + 容许充放电电流 修正后的 内部电阻 )(2) 0073 执行步骤 1111 后, 电池组控制部 150 结束图 7 的流程图的容许值运算处理。然 后, 将容许充放电电流和容许充放电功率的各计算结果发送到单电池管理部 120 和车辆控 制部 200。 0074 接着, 说明本发明的容许值运算处理的确认方法。 此处, 说明基于从电池组控制部 说 明 书 CN 104471414 A 9 8/9 页 10 150 发送的容许充放电电流或容许充放电功率, 确认是否在电池组控制部 150 中进行了本 发明的容许值。
43、运算处理的方法。此外, 以下的说明中, 设想为通过将电池组控制部 150 与专 用的试验装置等连接, 在容许充放电电流和容许充放电功率以外, 还能够从电池组控制部 150 取得 SOC 的计算结果的情况。 0075 确认者基于从电池组控制部 150 取得的 SOC 的计算结果、 和已知的上述 OCV 映射 和 DCR 映射的内容, 计算电池组 110 的 OCV 和内部电阻, 计算容许充放电电流或容许充放电 功率。然后, 对计算出的这些值与从电池组控制部 150 取得的容许充放电电流或容许充放 电功率的值进行比较。结果, 如果二者的值不一致, 则能够判断为可能在电池组控制部 150 中执行了本。
44、发明的容许值运算处理, 使用了截距电压代替 OCV。此外, 上述的值的差在低温 时特别显著, 所以优选在规定的温度以下进行确认。 0076 此外, 确认者观察在使电池组110连续地充放电时, 基于从电池组控制部150取得 的 SOC 的计算结果计算出的内部电阻的值的变化的状况。结果, 内部电阻的值与充放电时 间的经过相应地逐渐增加的情况下, 能够判断为有可能在电池组控制部 150 中执行了本发 明的容许值运算处理, 基于充放电时间和充放电电流对内部电阻进行了修正。 此外, 上述内 部电阻的变化在充放电电流较大时特别显著, 所以优选用一定的充放电电流以上的充放电 电流进行确认。 0077 根据以。
45、上说明的实施方式, 实现了以下作用效果。 0078 (1) 电池组控制部 150 根据电池组 110 的无负载电压和内部电阻, 计算出电池组 110的充放电时的容许电流和容许功率。 此时, 根据电池组110的充放电的状况对无负载电 压和内部电阻进行修正。由此, 能够正确地求出充放电时容许的电流和功率。 0079 (2) 电池组控制部 150 通过取得部 150a 取得电池组 110 的温度 ( 步骤 1101), 由 SOC 计算部 150c 计算出电池组 110 的 SOC( 步骤 1103)。基于该温度和 SOC 通过截距电压 计算部 150f 计算出在表示电池组 110 的充放电电流与电。
46、池组 110 的电压的关系的曲线图 中充放电电流是 0 时的截距电压 ( 步骤 1106)。通过将这样计算出的截距电压代替 OCV 作 为在电池组 110 的充放电时的容许电流和容许功率的计算中所使用的无负载电压, 对无负 载电压进行修正。 由此, 能够反映充放电时的截距电压的变化, 正确地对无负载电压进行修 正。 0080 (3) 截距电压计算部 150f 参照存储部 180 中预先存储的截距电压映射, 计算出与 由取得部 150a 取得的温度和由 SOC 计算部 150c 计算出的 SOC 对应的截距电压。由此, 能 够正确地计算出与电池组 110 的特性相应的截距电压。 0081 (4)。
47、 电池组控制部 150 通过取得部 150a 取得电池组 110 的充放电电流 ( 步骤 1101), 通过时间计测部 150b 计测电池组 110 的充放电时间 ( 步骤 1102), 通过内部电阻计 算部 150d 计算出电池组 110 的内部电阻 ( 步骤 1104)。然后, 通过修正部 150e 基于充放电 时间和充放电电流对上述内部电阻进行修正(步骤1105)。 由此, 能够反映充放电时的内部 电阻的变化, 对内部电阻正确地进行修正。 0082 (5)修正部150e也可以在由取得部150a取得的温度不足规定值的情况下, 不进行 内部电阻的修正。 这样, 在充放电时不出现内部电阻的变化。
48、的温度范围中, 能够省略不需要 的处理。 0083 (6) 修正部 150e 能够参照存储部 180 中预先存储的修正系数映射, 求出与充放电 说 明 书 CN 104471414 A 10 9/9 页 11 时间和充放电电流对应的内部电阻的修正值。这样, 能够根据电池组 110 的特性对内部电 阻正确地进行修正。 0084 此外, 本发明不受上述实施方式限定, 能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行 各种设计变更。例如, 上述实施方式中, 说明了通过参照各种映射信息, 计算电池组 110 的 内部电阻或截距电压, 或计算内部电阻的修正系数的例子, 但是这些计算不一定要参照映 射信息进行。 00。
49、85 此外, 上述实施方式中, 也可以省略容许充放电电流或容许充放电功率中的任意 一方的计算。进而, 还可以省略基于截距电压计算部 150f 进行的截距电压的计算、 和基于 修正部 150e 进行的内部电阻的修正中的任意一方的处理。其中, 省略截距电压的计算的情 况下, 计算 OCV 代替截距电压, 利用 OCV 计算容许充放电电流或容许充放电功率即可。即, 本发明能够适用于根据无负载电压和内部电阻计算电池的充放电时的容许电流和容许功 率中的至少一方的电池控制装置, 根据电池的充放电的状况对无负载电压和内部电阻中的 至少一方进行修正。 0086 以上说明的各种变形例可以分别单独应用, 也可以任意地组合应用。 0087 以上说明的实施方式和各种变形例只是一例, 只要不损害发明的特征, 本发明就 不受这些内容限定。 说 明 书 CN 104471414 A 11 1/7 页 12 图 1 说 明 书 附。