二次電池狀態(tài)檢測裝置及二次電池狀態(tài)檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及二次電池狀態(tài)檢測裝置及二次電池狀態(tài)檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)1中公開了如下的裝置:在具有檢測電池(二次電池)電壓的單元、和檢測流向車輛的負(fù)載的電池電流的單元的開放電壓估計裝置中具有如下的功能:根據(jù)地圖來估計由車輛的負(fù)載和電池監(jiān)視裝置的動作而產(chǎn)生的暗電流、和隨之產(chǎn)生的各電池溫度及各電池充電狀態(tài)的壓降，將其校正電壓與檢測電壓相加來估計開放電壓。
[0003]另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了如下的技術(shù):在校正由暗電流導(dǎo)致的電壓變化并以高精度地進(jìn)行二次電池的狀態(tài)檢測的二次電池的狀態(tài)檢測方法及狀態(tài)檢測裝置中，事前準(zhǔn)備暗電流值和電壓校正值的相關(guān)性作為相關(guān)式，在相關(guān)性根據(jù)二次電池的充電率和溫度而變動的情況下，將充電率和溫度至少一方作為變量包含在線性相關(guān)式中。
[0004]另外，在專利文獻(xiàn)3中公開了如下的電池放電能力判定方法:設(shè)定至少將等效電路的調(diào)整參數(shù)及該調(diào)整參數(shù)的規(guī)定的函數(shù)作為要素的狀態(tài)向量，將所測定出的電流值及電壓值和利用規(guī)定的S0C計算方法計算出的S0C作為觀測值，根據(jù)該觀測值估計狀態(tài)向量，將估計出的狀態(tài)向量的要素即調(diào)整參數(shù)等適用于等效電路，估計針對按照規(guī)定的電流模式放電時的請求負(fù)載電流的響應(yīng)電壓，從而能夠判定電池的放電能力。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007 - 174865號公報
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010 - 25563號公報
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開2007 - 187534號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]然而，在專利文獻(xiàn)1、2公開的技術(shù)中存在如下問題:為了應(yīng)對各種二次電池，需要按照二次電池的每種類型或者每種劣化狀態(tài)準(zhǔn)備校正電壓的地圖和校正的相關(guān)式。另外，在專利文獻(xiàn)3公開的技術(shù)中，存在誤差在微小電流區(qū)域中增大的問題。
[0012]本發(fā)明的目的在于，提供在微小電流區(qū)域中也能夠準(zhǔn)確檢測各種類型的二次電池的狀態(tài)的二次電池狀態(tài)檢測裝置及二次電池狀態(tài)檢測方法。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]為了解決上述課題，本發(fā)明的檢測搭載于車輛的二次電池的狀態(tài)的二次電池狀態(tài)檢測裝置的特征在于，具有:電流檢測單元，其檢測流過所述二次電池的電流的值；計算單元，其計算構(gòu)成所述二次電池的等效電路的等效電路成分；推測單元，其根據(jù)由所述電流檢測單元檢測出的在所述車輛停車后流過所述二次電池的暗電流的值、和由所述計算單元計算出的元件值根據(jù)所述暗電流的值非線性地變化的所述等效電路成分，推測因所述暗電流的值而引起的壓降值；以及狀態(tài)檢測單元，其根據(jù)由所述推測單元推測出的所述壓降值檢測所述二次電池的狀態(tài)。
[0015]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在微小電流區(qū)域中也能夠準(zhǔn)確檢測各種類型的二次電池的狀態(tài)。
[0016]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述等效電路成分至少包括反應(yīng)電阻。
[0017]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠考慮元件值依據(jù)暗電流值非線性地變化的反應(yīng)電阻的影響，準(zhǔn)確檢測二次電池的狀態(tài)。
[0018]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述等效電路成分包括導(dǎo)電電阻及電氣雙層電容中的至少一方。
[0019]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠考慮元件值根據(jù)暗電流值非線性地變化的導(dǎo)電電阻及電氣雙層電容中的至少一方的影響，準(zhǔn)確檢測二次電池的狀態(tài)。
[0020]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述推測單元利用以所述電流的值為參數(shù)的指數(shù)函數(shù)表述元件值根據(jù)所述暗電流值非線性地變化的所述等效電路成分。
[0021]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過使用指數(shù)函數(shù)再現(xiàn)與暗電流值對應(yīng)的等效電路成分的非線性的變化，能夠容易且準(zhǔn)確地檢測二次電池的狀態(tài)。
[0022]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述推測單元利用以所述電流的值為參數(shù)的對數(shù)函數(shù)表述元件值根據(jù)所述暗電流值非線性地變化的所述等效電路成分。
[0023]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過使用對數(shù)函數(shù)再現(xiàn)與暗電流值對應(yīng)的等效電路成分的非線性的變化，能夠容易且準(zhǔn)確地檢測二次電池的狀態(tài)。
[0024]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，使用所述二次電池的變動因子中的至少一個來校正所述等效電路成分。
[0025]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠考慮變動因子而更準(zhǔn)確地檢測二次電池的狀態(tài)。
[0026]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，使用所述二次電池的變動因子中的至少一個來校正因所述暗電流而引起的所述壓降值。
[0027]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)變動因子校正壓降值，求出更準(zhǔn)確的壓降值。
[0028]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，使用所述二次電池的變動因子中的至少一個來校正所述等效電路成分以及因所述暗電流而引起的所述壓降值。
[0029]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過使用二次電池的變動因子中的至少一個來校正等效電路成分以及因暗電流而引起的壓降值，能夠求出更準(zhǔn)確的壓降值。
[0030]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述變動因子包括所述二次電池的溫度、充電狀態(tài)以及成層化電壓中的至少一項。
[0031 ] 根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠考慮作為變動因子的溫度、充電狀態(tài)及成層化電壓，準(zhǔn)確檢測二次電池的狀態(tài)。
[0032]另外，本發(fā)明的檢測搭載于車輛的二次電池的狀態(tài)的二次電池狀態(tài)檢測方法的特征在于，包括:電流檢測步驟，檢測流過所述二次電池的電流的值；計算步驟，計算構(gòu)成所述二次電池的等效電路的等效電路成分；推測步驟，根據(jù)在所述電流檢測步驟中檢測出的在所述車輛停車后流過所述二次電池的暗電流的值、和在所述計算步驟中計算出的元件值根據(jù)所述暗電流的值非線性地變化的所述等效電路成分，推測因所述暗電流的值而引起的壓降值；以及狀態(tài)檢測步驟，根據(jù)在所述推測步驟中推測的所述壓降值檢測所述二次電池的狀態(tài)。
[0033]根據(jù)這種方法，在微小電流區(qū)域中也能夠準(zhǔn)確檢測各種類型的二次電池的狀態(tài)。
[0034]發(fā)明效果
[0035]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在微小電流區(qū)域中也能夠準(zhǔn)確檢測各種類型的二次電池的狀態(tài)的二次電池狀態(tài)檢測裝置及二次電池狀態(tài)檢測方法。
【附圖說明】
[0036]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的二次電池狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0037]圖2是示出圖1的控制部的具體結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0038]圖3是示出在執(zhí)行圖2所示的程序時硬件和軟件協(xié)作動作而實(shí)現(xiàn)的模塊的一例的圖。
[0039]圖4是示出二次電池的等效電路的一例的圖。
[0040]圖5是示出微弱電流流過時的二次電池的電流和反應(yīng)電阻的元件值之間的關(guān)系的圖。
[0041]圖6是示出微弱電流流過時的二次電池的電流和電極電位之間的關(guān)系的圖。
[0042]圖7是用于說明第1實(shí)施方式的動作的流程圖的一例。
[0043]圖8是示出第1實(shí)施方式的暗電流值和壓降值之間的關(guān)系的圖。
[0044]圖9是用于說明第2實(shí)施方式的動作的流程圖的一例。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0046](A)第1實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的說明
[0047]圖1是示出具有本發(fā)明的第1實(shí)施方式的二次電池狀態(tài)檢測裝置的車輛的電源系統(tǒng)的圖。在該圖中，二次電池狀態(tài)檢測裝置1以控制部10、電壓傳感器11、電流傳感器12、溫度傳感器13及放電電路15為主要的構(gòu)成要素，檢測二次電池14的狀態(tài)。其中，控制部10參照來自電壓傳感器11、電流傳感器12及溫度傳感器13的輸出，檢測二次電池14的狀態(tài)。電壓傳感器11檢測二次電池14的端子電壓并通知給控制部10。電流傳感器12檢測流過二次電池14的電流并通知給控制部10。溫度傳感器13檢測二次電池14自身或者周圍的環(huán)境溫度并通知給控制部10。放電電路15例如由串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)和電阻元件等構(gòu)成，通過由控制部10控制半導(dǎo)體開關(guān)導(dǎo)通/截止，從而使二次電池14間歇性地放電。
[0048]二次電池14例如由鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或者鋰離子電池等構(gòu)成，通過交流發(fā)電機(jī)16進(jìn)行充電，該二次電池14驅(qū)動起動電動機(jī)18而使發(fā)動機(jī)起動，并且對負(fù)載19供給電力。交流發(fā)電機(jī)16被發(fā)動機(jī)17驅(qū)動而產(chǎn)生交流電，并通過整流電路將該交流電變換為直流電，從而對二次電池14充電。
[0049]發(fā)動機(jī)17例如由汽油發(fā)動機(jī)及柴油發(fā)動機(jī)等往復(fù)式發(fā)動機(jī)或者轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)等構(gòu)成，通過起動電動機(jī)18而起動，通過變速器對驅(qū)動輪進(jìn)行驅(qū)動，對車輛提供推進(jìn)力，并且驅(qū)動交流發(fā)電機(jī)16以產(chǎn)生電力。起動電動機(jī)18例如由直流電動機(jī)構(gòu)成，