蓄电元件管理装置、方法和程序、蓄电元件模块及移动体的利记博彩app
【专利摘要】本发明提供一种蓄电元件管理装置、方法和程序、蓄电元件模块及移动体，能够精度良好地获取蓄电元件的SOC。能执行根据蓄电元件中流动的电流的时间累计来决定蓄电元件的SOC的电流累计法、和基于蓄电元件的电压与充电状态的V?SOC相关关系来决定SOC的OCV法，在将该V?SOC相关关系划分为多个SOC区域时，在根据电流累计法决定的SOC所属的SOC区域即第一SOC区域和根据OCV法决定的SOC所属的SOC区域即第二SOC区域相互不同的情况下，作为SOC估计值而采用第二SOC区域之中的给定值。该给定值被设定在划分出第二SOC区域的边界值之中的靠近第一SOC区域的一侧的边界值与第二SOC区域的中间值之间。
【专利说明】
蓄电元件管理装置、方法和程序、蓄电元件模块及移动体
技术领域
[0001] 由本说明书公开的技术涉及获取锂离子电池等蓄电元件的充电状态（SOC: State Of Charge)的技术。
【背景技术】
[0002] 以往，在反复进行充放电来使用的二次电池等蓄电元件中，作为估计在任意时间 点的SOC的方法的一例，有电流累计法。这是通过始终计测电池的充放电电流来计测进出电 池的电力量，并从初始容量加减该电力量来决定SOC的方法。该方法存在即便是电池的使用 中也能够估计SOC的优点。但是，另一方面，由于总是测定电流来累计充放电电力量，因此存 在电流传感器等的计测误差累积逐渐变得不准确的缺点。
[0003] 为此，开发了并用例如基于电池的开路电压(0CV:0pen circuit Voltage)的SOC 决定方法的OCV法。该方法是下述方法:利用在电池中未流动电流时的OCV与SOC之间具有精 度比较良好的相关关系的特性，测定在电池中未流动电流时的电池电压即开路电压，参照 预先存储的OCV与SOC的相关关系，求出与测定出的OCV对应的SOC，对通过电流累计法估计 出的SOC进行修正。由此，能够切断误差的累积，因此能够提高基于电流累计法的SOC估计的 精度。
[0004] 然而，近年，作为正极活性物质而使用了磷酸铁锂的锂离子电池备受关注。在这种 锂离子电池中，OCV-SOC特性例如如图1所示可知，存在尽管SOC在较宽的范围内变化但OCV 几乎不变化的平坦的区域（电压平坦区域）。这意味着在这种锂离子电池中即便通过OCV法 也难以改善SOC估计的误差。
[0005] 即，在例如具有图1那样的OCV-SOC特性的锂离子电池的情况下，当OCV是表示为电 压平坦区域的例如3.33V程度时，只能说SOC大致处于15 %~95 %的任意处。因而，在这种电 池中，基于OCV的SOC的修正只能在OCV-SOC特性中OCV发生某种程度的倾斜的电压倾斜区域 内进行，由于基于OCV的SOC的修正的频度变少，结果SOC估计的精度提高是有限度的。
[0006] 这样的SOC估计的误差，尤其在以电池为驱动源的电动汽车中有可能导致电量不 足这样的不希望的事态，因此渴望消除该事态。
[0007] 针对于此，例如在日本特开2010-266221号公报所公开的技术中，在检测到由于充 电而使得SOC从比电压平坦区域的下限值低的地方变化到电压平坦区域内的情况下，将SOC 重置为电压平坦区域的下限值。
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2010-266221号公报 [0010]发明要解决的课题
[0011]然而，在上述日本特开2010-266221号公报的技术中，在电池放电了相当程度的情 况下才会捕捉到SOC从比电压平坦区域的下限值低的地方变化到电压平坦区域内的定时， 因此其频度必定不高，精度提高仍然是有限度的。
【发明内容】
[0012]在本说明书中，公开了能够精度良好地获取蓄电元件的SOC的技术。
[0013] 用于解决课题的手段
[0014] 由本说明书公开的技术所涉及的蓄电元件管理方法，用于决定表示蓄电元件的充 电状态的值即SOC估计值，在如下方面具有特征，能够分别执行通过相互不同的方法来决定 所述蓄电元件的SOC的第一 SOC决定法以及第二SOC决定法，在将所述蓄电元件的电压与充 电状态的V-SOC相关关系划分为多个SOC区域时，在根据所述第一 SOC决定法决定的SOC所属 的SOC区域即第一 SOC区域、和根据所述第二SOC决定法决定的SOC所属的SOC区域即第二SOC 区域相互不同的情况下，作为所述SOC估计值而采用给定值，所述给定值被设定为:接近划 分出所述第二SOC区域的边界值之中的靠近所述第一 SOC区域的一侧的边界值的值或者该 边界值与所述第二SOC区域的中间值之间的值。
[0015] 此外，由本说明书公开的技术所涉及的蓄电元件管理装置，输出表示蓄电元件的 充电状态的值即SOC估计值，在如下方面具有特征，所述蓄电元件管理装置具备:信息处理 部，其能够分别执行通过相互不同的方法来决定所述蓄电元件的SOC的第一 SOC决定法以及 第二SOC决定法，所述信息处理部在将所述蓄电元件的电压与充电状态的V-SOC相关关系划 分为多个SOC区域时，在根据所述第一 SOC决定法决定的SOC所属的SOC区域即第一 SOC区域、 和根据所述第二SOC决定法决定的SOC所属的SOC区域即第二SOC区域相互不同的情况下，作 为所述SOC估计值而采用给定值，所述给定值被设定为:接近划分出所述第二SOC区域的边 界值之中的靠近所述第一 SOC区域的一侧的边界值的值或者该边界值与所述第二SOC区域 的中间值之间的值。
[0016] 另外，在将所述第一 SOC决定法设为使用对所述蓄电元件中流动的电流进行计测 而得到的数据来决定所述蓄电元件的SOC的方法、将所述第二SOC决定法设为使用对所述蓄 电元件的电压进行计测而得到的数据来决定所述蓄电元件的SOC的方法的情况下，能够有 效利用使用了对电流进行计测而得到的数据的第一 SOC决定法的随时性这一优点，并且可 获得以通过使用了对电压进行计测而得到的数据的第二SOC决定法而获得的值为参考而能 够实现精度提高这一优点。
[0017]此外，优选的是，在所述第一 SOC区域和所述第二SOC区域相同的情况下，作为所述 SOC估计值而采用基于所述电流累计法决定出的S0C。此外，更优选的是，所述SOC区域之中 的一个区域是与电压平坦区域对应的区域，在所述电压平坦区域中，所述蓄电元件的电压 与其他区域相比所述V-SOC相关关系中相对于SOC的变化的电压的变化小。
[0018] 另外，本说明书所公开的技术能够实现为蓄电元件管理装置以及蓄电元件管理方 法、和安装这些装置或者方法的蓄电元件模块、移动体或程序。
[0019] 发明效果
[0020] 根据本说明书的技术，由于以通过两种方法获得的SOC为参考，因此能够抑制蓄电 元件的SOC的估计误差。
【附图说明】
[0021] 图1是表示锂离子电池的OCV-SOC特性的一例的图表。
[0022]图2是表示本实施方式所涉及的锂离子电池的OCV-SOC特性的例子的图表。
[0023]图3是表示一实施方式的电池模块的构成的框图。
[0024]图4是表示SOC决定过程的流程的流程图。
[0025] 符号说明
[0026] 10:负载，30:二次电池（蓄电元件），40:电流传感器，50:蓄电池管理器（蓄电元件 管理装置），60:控制部，61:信息处理部，70:电压计测部。
【具体实施方式】
[0027](本实施方式的概要）
[0028]首先，说明本实施方式的蓄电元件管理方法及其装置的概要。本技术用于决定表 示例如锂离子电池等蓄电元件的充电状态的值即SOC估计值，具备：电流传感器，其检测蓄 电元件中流动的电流;和电压传感器，其检测蓄电元件中未流动电流时或者流动微小电流 时的电压。蓄电元件被搭载于例如车辆、电车、船舶、航空器等移动体。
[0029]另一方面，在各种蓄电元件中有例如如锂离子电池等那样的蓄电元件，即，其电压 (V)与充电状态(SOC)之间具有重现性比较高的相关关系。为此，针对这种蓄电元件，预先将 该相关关系作为V-SOC相关关系来进行表格化并存储至存储器。并且，例如设置了具有CPU 和存储了所需的动作程序的存储器的信息处理部，该信息处理部能够执行：电流累计法，通 过由电流传感器检测出的电流的时间累计来求出充放电电力量从而决定蓄电元件的SOC; 和OCV法，根据电压传感器的检测结果并基于所述V-SOC相关关系来决定S0C。
[0030] 并且，根据通过各个方法决定的各SOC具有何种关系来决定SOC估计值。在此情况 下，预先将所述V-SOC相关关系划分为多个SOC区域，判定通过电流累计法以及OCV法而决定 的各SOC属于哪个SOC区域，根据这些SOC区域是相同还是不同而按如下方式来决定SOC估计 值。（1)即，在根据电流累计法决定的SOC所属的SOC区域(将其设为"第一SOC区域"）、和根据 OCV法决定的SOC所属的SOC区域(将其设为"第二SOC区域"）相同的情况下，作为SOC估计值 而采用基于电流累计法决定的S0CJ2)此外，在所述第一 SOC区域和所述第二SOC区域成为 相互不同的区域的情况下，使得作为SOC估计值而采用所述第二SOC区域(基于OCV法获取到 的SOC所属的区域)之中的给定值，该给定值被设定在划分出所述第二SOC区域的边界值之 中的靠近所述第一 SOC区域的一侧的边界值与所述第二SOC区域的中间值之间。
[0031] 例如，作为蓄电元件可取的SOC，设为在从SOC小的区域到SOC大的区域中，首先有 相对于SOC变化的电压(V)的变化比给定值大的SOC区域1，接着有相对于SOC变化的电压(V) 的变化比所述给定值小的SOC区域2(电压平坦区域），然后有相对于SOC变化的电压(V)的变 化比给定值大的SOC区域3的情况下，根据电流累计法决定的SOC (以下将其称作SOC (I ))、和 根据OCV法决定的SOC(以下将其称作SOC(V))向各区域的所属的方式中，如下面的表1所示 那样存在方式1~方式9这9种方式。
[0032] 在这些各方式中，根据上述（1)、（2)的条件，所采用的SOC估计值如表1的右端的 "所采用的SOC估计值"栏中记载的那样。其中，"SOC(I)"表示基于电流累计法而决定出的 SOCo
[0033] "区域1上半值"是指在属于SOC区域1的SOC之中从该区域的中间的SOC(中间值)至 SOC(I)所属的区域2侧的边界值即上限值之间的给定值。
[0034] "区域2下半值"是指在属于SOC区域2的SOC之中从该区域的中间的SOC(中间值)至 SOC(I)所属的区域1侧的边界值即下限值之间的给定值。
[0035] "区域2上半值"是指在属于SOC区域2的SOC之中从该区域的中间的SOC(中间值)至 SOC(I)所属的区域3侧的边界值即下限值之间的给定值。
[0036]并且，"区域3下半值"是指在属于SOC区域3的SOC之中从该区域的中间的SOC(中间 值)至SOC(I)所属的区域2侧的边界值即下限值之间的给定值。
L〇〇39」根据上述SOC估计值的决定方法，可获得如下那样的优点。
[0040]如方式1、5、9那样，在通过电流累计法而获得的SOC(I)所属的区域(第一SOC区域） 和通过OCV法而获得的SOC(V)所属的区域(第二SOC区域)相同的情况下，由于SOC(I)的值能 够值得信赖，因此将S0C(I)直接作为SOC估计值来采用，不进行基于OCV的SOC的修正。
[0041 ]如方式2、3那样，在SOC(V)所属的区域(第二SOC区域)为SOC区域1但SOC(I)所属的 区域(第一 SOC区域)为与SOC区域1不同的区域(S0C区域2或者区域3)的情况下，在基于电流 累计法的计算中累积了误差的可能性高。为此，在此情况下，以从作为第二SOC区域的SOC区 域1的中间的SOC(中间值)至作为S0C(I)所属的第一 SOC区域的区域2或者区域3侧的边界值 即上限值之间的给定值（区域1上半值），来进行基于OCV的SOC的修正，从而实现累积误差的 消除。这样修正的原因在于，由于根据OCV法而表示在SOC区域1中存在S0C，根据电流累计法 而表示是比其大的S0C，因此认为如果将SOC估计值设为SOC区域1的上半值则最接近于真正 的值。作为区域I上半值，优选上限值或者接近其的值。
[0042] 另一方面，如方式4那样，在SOC(V)所属的区域（第二SOC区域）为SOC区域2但SOC (I)所属的区域(第一 SOC区域)为SOC区域1的情况下，在基于电流累计法的计算中累积了误 差的可能性也高。为此，在此情况下，以在属于作为第二SOC区域的SOC区域2的SOC之中从该 区域的中间的SOC(中间值)至SOC(I)所属的SOC区域2侧的边界值即下限值之间的给定值 (区域2下半值），来进行基于OCV的SOC的修正，从而能够实现累积误差的消除。
[0043] 相反，如方式6那样，在第二SOC区域（SOC(V)所属的SOC区域)为SOC区域2但第一 SOC区域(SOC(I)所属的SOC区域)为SOC区域3的情况下，在基于电流累计法的计算中累积了 误差的可能性也高。为此，在此情况下，以属于第二SOC区域(S0C区域2)的SOC之中从该区域 的中间的SOC (中间值)至第一 SOC区域(SOC (I)所属的SOC区域3)侧的边界值即上限值之间 的给定值(区域2上半值），来进行基于OCV的SOC的修正，从而实现累积误差的消除。
[0044]并且，如方式7、8那样，在SOC(V)所属的第二SOC区域为SOC区域3但SOC(I)所属的 第一 SOC区域为SOC区域1或者区域2的情况下，在基于电流累计法的计算中累积了误差的可 能性也高。为此，在此情况下，以属于作为第二SOC区域的SOC区域3的SOC之中从该区域的中 间的SOC(中间值)至作为第一 SOC区域的SOC区域1或者2侧的边界值即下限值之间的给定值 (区域3下半值），来进行基于OCV的SOC的修正，从而实现累积误差的消除。这样修正的原因 在于，由于根据OCV法而表示在SOC区域3中存在S0C，根据电流累计法而表示是比其小的 S0C，因此认为如果将SOC估计值设为SOC区域3的下半值则最接近于真正的值。作为区域3下 半值，优选下限值或者接近其的值。
[0045] 由此，能够在基于电流累计式SOC决定处理来决定SOC的同时，通过S0C( I)和SOC (V)所属的SOC区域不同的情况下的重置处理而高频度地修正该值，因此可获得下述优点： 即便在蓄电元件的使用中也能够决定S0C，并且可防止电流累计法的缺点即误差的累积，从 而使得SOC估计值的精度变高。另外，为了根据电流累计法而高精度地求出具有平稳区域的 电池的S0C，需要在使用计测精度良好的电流计测单元的同时，进行高速度的电流累计处理 而使得不会出现电流值的遗漏，但要实现这些方面则成本会变高。此外，为了具有平稳区域 的电池的SOC估计的高精度化，提出了进行dV/dQ运算来捕捉OCV-SOC特性中的拐点的方法， 但在安装该方法的情况下，为了捕捉拐点而需要高度的运算处理和大容量的存储器，为实 现这些方面而成本也会变高，此外可预料到验证作业需要大量的时间。相对于这些方案，本 发明是针对包含电流计测单元的误差的SOC来判定是否进入到SOC范围的方法，因此无需高 精度的电流计测单元，此外处理也比对dV/dQ进行运算的方法简单。
[0046] 本说明书中公开的技术所涉及的蓄电元件管理装置适合于对在V-SOC相关关系中 具有电压平坦区域的特性的蓄电元件进行管理的情况，因此作为管理对象而可例示使用了 磷酸铁系的正极活性物质的锂离子电池。尤其是，最适合于对存在多个电压平坦区域的类 型的锂离子电池的充电状态进行估计的情况。存在多个电压平坦区域意味着在这些区域之 间存在电压倾斜区域，能够利用电流累计法和OCV法的结果的差异来高频度地进行重置处 理，SOC估计值的精度变高。
[0047] (实施方式的详情）
[0048]以下，参照图2至图4来详细地说明将本说明书所公开的技术应用于EV、HEV、PHEV 等电动车辆驱动用的电池模块的实施方式。
[0049] 如图3所示，本实施方式的电池模块具有:被串联连接的多个二次电池30、对这些 二次电池30进行管理的蓄电池管理器（以下称作BM)50、以及对二次电池30中流动的电流进 行检测的电流传感器40。BM50是"蓄电元件管理装置"的一例。
[0050] 二次电池30是"蓄电元件"的一例，由未图示的充电器进行充电，向对车辆驱动用 的电机等进行驱动的逆变器(图示为负载10)供给直流电力。该二次电池30是使用了例如石 墨系材料的负极活性物质和LiFeP04等磷酸铁系的正极活性物质的锂离子电池，例如其开 路电压(OCV)与充电状态(SOC)之间具有图2所示的相关关系(在此称作"V-S0C相关关系"）。 在该V-SOC相关关系中，将二次电池30的充电状态划分为如下的5个区域来考虑。 区域 SOC的范围 区域I 小\Γ· 30°/〇 区域Π 30%~小Γ 66%
[0051] 区域ΠΙ 66%~小于68%: 区域IV 68%~小Γ 95% 区域V 95%以上
[0052] 在这些区域之中的3个区域I、III、V中，与其SOC对应的电池的OCV曲线具有某种程 度的向右上升的倾斜，即，相对于充电状态(SOC)的变化而电压(OCV)的变化比较大，为给定 值以上。为此，将这些区域称作"电压倾斜区域"I、III、V。
[0053] 与之相对，在上述电压倾斜区域I、III、V以外的区域（区域II、IV)中，与其SOC对应 的电池的OCV曲线的倾斜极小，即，相对于充电状态(SOC)的变化而电压(OCV)的变化为所述 给定值以下。为此，将这些区域称作"电压平坦区域"II、IV。
[0054] BM50具备控制部60、电压计测部70和电流计测部80。控制部60包含作为信息处理 部的中央处理装置（以下称作CPU)61和存储器63。在存储器63中存储有用于控制BM50的动 作的各种程序，CHJ61按照从存储器63读出的程序来执行后述的"电流累计式SOC决定处 理"、"电压参照式SOC决定处理"、"第一重置处理"、"第二重置处理"以及"第三重置处理"等 所构成的SOC决定过程。此外，在存储器63中存储有上述SOC决定过程的执行所需的数据、例 如二次电池30的已表格化的V-SOC相关关系、各区域I~V的充电状态的上限值以及下限值、 作为二次电池30的初始值的充电状态等。
[0055]电压计测部70经由电压探测线而分别与二次电池30的两端连接，发挥每隔给定期 间来测定各二次电池30的电压V[V]的功能。电流计测部80具有经由电流传感器40而对二次 电池30中流动的电流进行计测的功能。
[0056]那么接下来参照图4来说明决定二次电池30的SOC的SOC决定过程。SOC决定过程例 如通过BM50从车载的ECU(省略图示)接受到执行指令而开始，在开始后，根据控制部60的指 令，以规定周期T反复执行图4所示的一系列步骤。
[0057]若SOC决定过程开始，则首先根据控制部60的指令而执行由电压计测部70计测各 二次电池30的电压的处理(SI)。然后，控制部60向电流计测部70赋予指令，执行由电流传感 器40计测二次电池30中流动的电流的处理(S2)。由Sl计测出的电压值和由S2计测出的电流 值被变换为数字值之后存储至存储器63。
[0058] 然后，处理转移至S3，控制部60如下述的（1)式、（2)式所示那样，在由S2计测出的 电流值I上乘以规定周期T来计算电流累计值ZI。此外，根据电流的流向而将计算出的电流 累计值ZI与在此时间点的剩余容量W3相加或者相减，由此来计算二次电池30的新的剩余容 量W3。即，每当进行一次SOC决定过程，便对剩余容量(前次值)W3加减电流累计值ZI，由此来 更新剩余容量W3的值。
[0059] ZI = IXT........(1)
[0060] W3=W3+ZI · · · · (2)
[0061] 然后，转移至S4,判断在该时间点二次电池30中是否流动着电流，但这里在二次电 池30处于充电中或者放电中而流动电流的情况下，由于成为电流值超过判定基准值的状 态，因此在S4中被判定为否。而后，在S4中被判定为否的情况下，处理转移至S5。在S5中，通 过电流累计法，由控制部60执行估计二次电池30的SOC的处理。具体而言，如下述的（3)式所 示，用S3中计算出的剩余容量W3除以存储器63中存储的充满电容量W4，由此来获得SOC的 值。
[0062] S0C=W3/W4……(3)
[0063]经过这样的SI、S2、S3、S5的处理，相当于通过电流的时间累计来求出充放电电力 量从而决定二次电池30的充电状态的处理。以后，将具有通过该S5决定出的特定的值的SOC 标记为SOC(i)。
[0064]并且，随着S5的处理完成而一周期的处理结束。然后，以规定周期T来反复执行SOC 决定过程。在二次电池30的放电或者充电持续的期间内，以规定周期T来反复执行Sl~S5的 处理，二次电池30的电压值V、电流值I、剩余容量W3的值每次均被更新(S1~S3 )，SOC也利用 电流累计法而每次均被计算出（S5)。
[0065]并且，若由于二次电池 30的充电完成或者放电结束而使得二次电池 30中流动的电 流I小于给定值(电流大致视作零的值），则在S4中被判定为是，处理转移至S6。在S6中，执行 计算从二次电池30中变得没有电流流动起的经过时间的处理。
[0066]然后，处理转移至S7,由控制部60执行判定是否经过了稳定时间(预先设定的给定 时间）的处理。稳定时间是用于等待二次电池30的OCV(开路电压)稳定的时间，若由S7计测 的经过时间成为稳定时间，则在S7中被判定为是，处理转移至S8。
[0067]在S8中，由控制部60执行基于OCV法来决定二次电池 30的SOC的处理。具体而言，首 先执行由电压计测部70计测二次电池 30的OCV(未流动电流的状态的开路电压）的处理。然 后，基于计测出的0CV，参照图2所示的V-OCV的相关特性来决定S0C。该S8相当于根据电压传 感器的检测结果并基于V-SOC相关关系来决定充电状态的处理。以后，将具有由该S8决定出 的特定的值的SOC标记为SOC(V)。
[0068]然后，处理转移至S9,判断SOC(V)的值属于区域I~V之中的哪个区域。在此，在判 断为该SOC(V)属于电压倾斜区域I、III、V的任意一者的情况下，转移至S10,执行将通过前 述的电流累计式SOC决定处理而获取到的S0C( i)置换为通过S8的电压参照式SOC决定处理 而决定出的SOC(V)的第一重置处理。其原因在于，在电压倾斜区域I、III、V中，由于OCV与 SOC之间具有精度良好的相关关系，因此能够将通过S5的电流累计式SOC决定处理而获取到 的S0C( i)修正为精度更高的值，SOC决定过程中的精度变高。
[0069] 另一方面，在S9中判断为SOC(V)所属的SOC区域（第二SOC区域）是电压平坦区域 Π 、IV的情况下，接着判断该区域是否与SOC(i)所属的SOC区域(第一SOC区域)一致(Sll)。 在此，如果两个SOC的区域一致，即如果SOC(i)存在于电压平坦区域II或者IV的下限值与上 限值之间，则不进行基于V-SOC相关关系的修正，直接返回。因此，对于S0C，继续利用通过S5 的电流累计式SOC决定处理而获取到的SOC(i)。其原因在于，在这些电压平坦区域II、IV中， 由于V-SOC相关关系中的平坦性，因此SOC(V)中包含比较大的误差的可能性高，若如现有技 术那样一概基于V-SOC相关关系来进行修正，反倒会使误差变大。
[0070] 此外，在Sll中，尽管根据SOC(V)而判断为处于电压平坦区域II、IV，但在判断为 SOC(i)的值大于两个电压平坦区域11、1￥的上限值的情况下，转移至512，将50以丨）的值置 换为这些区域的上限值(第二重置处理）。
[0071] 例如，如果SOC(V)表示处于区域II，那么若基于V-SOC相关关系则原本的SOC应该 处于30%~66%的任意一处，但无法确定是哪个值(若进行确定，则误差有可能变大）。但 是，如果S0C( i)为区域II的上限SOC即66%以上，则原本的SOC为66%附近的可能性极高。为 此，将SOC修正为该区域II的上限值66%。此外，如果SOC(v)表示处于区域IV而30以丨）为区 域IV的上限SOC即95%以上，则原本的SOC为95%附近的可能性极高。为此，将SOC修正为该 区域IV的上限值95%。由此，能够减小SOC(i)中所含的误差。
[0072]反之，在Sll中，尽管根据SOC(V)而判断为处于电压平坦区域II、IV，但在判断为 SOC(i)的值小于两个电压平坦区域11、1￥的下限值的情况下，转移至513，将50以1)的值置 换为这些区域的下限值(第三重置处理）。
[0073] 例如，如果SOC(V)表示处于区域II，那么若基于V-SOC相关关系则原本的SOC应该 处于30%~66%的任意一处，但无法确定是哪个值(若进行确定，则误差有可能变大）。但 是，如果S0C( i)为区域II的下限SOC即30%以下，则原本的SOC为30%附近的可能性极高。为 此，将SOC修正为该区域II的下限值30%。此外，如果SOC(V)表示处于区域IV，那么若基于V-SOC相关关系则原本的SOC应该处于6 8 %~9 5 %的任意一处，但无法确定是哪个值(如果进 行确定，则误差还是会变大）。但是，如果SOC(i)为区域IV的下限SOC即68%以下，则原本的 SOC为68%附近的可能性极高。为此，将SOC修正为该区域IV的下限值68%。由此，能够减小 SOC(i)中所含的误差。
[0074]〈其他实施方式〉
[0075] 本发明并非限定于通过上述描述以及附图所说明的实施方式，例如如下那样的实 施方式也包含在本发明的技术范围中。
[0076] (1)在上述实施方式中，作为蓄电元件的一例，例示了使用了磷酸铁系的正极活性 物质的锂离子二次电池，但并不限于此。也可以是锂离子二次电池以外的二次电池、伴有电 化学现象的电容器等，适合于在V-SOC相关关系中具有电压平坦区域的情形，该电压平坦区 域并不限于存在两处的情形，可以是如图1所示那样仅具有一种电压平坦区域的类型的蓄 电元件，也可以是具有三种以上的电压平坦区域的类型的蓄电元件。
[0077] (2)在上述实施方式中，作为控制部60的一例而例举了CPU61。控制部60也可以是 具备多个CPU的构成、具备ASIC(Application Specific Integrated Circuit;专用集成电 路）、MPU、微型计算机、可编程的PLD、FPGA等硬件电路的构成、具备硬件电路以及CPU双方的 构成。总而言之，控制部只要是利用软件处理或者/以及硬件电路来执行上述的SOC决定过 程的部分即可。此外，在利用软件来实施本发明之际，能够将该软件(计算机程序)记录至半 导体存储器等存储介质中来进行分发，或者经由有线或者无线的通信线路而保存至计算机 的存储装置。
[0078] (3)在上述实施方式中，在S9中判断二次电池30的充电状态处于V-SOC相关关系中 的什么样的区域之际，根据测定出的OCV来求出S0C，再进行其是哪个区域的判断，但是在 OCV和SOC具有唯一的对应关系的情况下，也可以根据OCV来直接判断区域。
[0079] (4)另外，作为使用对蓄电元件的电压进行计测而得到的数据来决定蓄电元件的 SOC的方法，并不限于上述实施方式所例示的OCV法，能够采用根据充放电I、V和R来估计OCV 的方法、卡尔曼法。其中，前者是指，基于电池的内部电阻R、电池的端子电压V以及充放电电 流I，并基于OCV = V-RI的关系来计算OCV的方法。此外，卡尔曼法是指，例如日本特表2004-514249号公报、日本特开2012-47580号公报等所公开的那样，创建电池的等效电路模型，利 用卡尔曼滤波器来依次估计模型的电路参数，并根据估计出的电路参数来计算OCV进而计 算SOC的方法。
[0080] (5)此外，作为使用对蓄电元件中流动的电流进行计测而得到的数据来决定蓄电 元件的SOC的方法，不限于以一定周期测定蓄电元件中流动的电流、并将对测定出的电流值 I乘以周期T而得到的IT相对于初始容量X(Ah)进行加减来求出SOC的所谓的电流累计法，能 够在某个电流值可以视作恒定的情况下采用时间累计法。这里提及的时间累计法，是指计 测蓄电元件中流动的电流值停留在能够视作恒定的给定的范围内的时间T，并将对该视作 恒定的电流I乘以时间T而得到的值相对于初始容量X(Ah)进行加减来求出SOC的方法。
[0081] (6)在上述实施方式中，在第一 SOC区域和第二SOC区域相同、即根据电流累计法决 定的SOC所属的区域和根据OCV法决定的SOC所属的区域相同的情况下，作为SOC估计值而采 用了基于电流累计法决定出的SOC自身，但并不限于此，在上述两个区域相同的情况下，也 可以将基于电流累计法决定出的SOC例如根据由OCV法决定的SOC等而修正后的值设为SOC 估计值。此外，采用根据第一以及第二各SOC决定法估计出的SOC之中的哪个值，也能够根据 蓄电元件的温度、电流值来决定。
[0082] (7)另外，在使用对蓄电元件中流动的电流进行计测而得到的数据来估计蓄电元 件的SOC的情况下，当SOC小于设想的SOC范围的下限时，认为SOC估计值在放电方向上发生 了偏离。为此，在此情况下，使电流计测值向充电侧偏移，从而能够提高SOC估计的精度。反 之，在SOC的估计值超过了SOC范围的上限的情况下，使电流计测值向放电侧偏移，从而能够 提高SOC估计的精度。此外，在尽管这样使电流计测值进行了偏移但SOC范围的偏离方式不 变化的情况下，也可以判断为电流计测单元发生异常。
[0083] (8)在上述实施方式中，对电动车辆等移动体搭载有蓄电元件的例子进行了说明， 但蓄电元件并不限于移动体所搭载的部件，也可以是静置型设备所配备的蓄电装置。作为 静置型设备，能够例示工厂、家庭、办公场所设置的不间断电源装置、紧急用电源装置、或者 为了电源分散化、电力负载平衡化而与送电系统连接的蓄电装置等。
【主权项】
1. 一种蓄电元件管理方法，用于决定表示蓄电元件的充电状态的值即SOC估计值，其特 征在于， 能够分别执行通过相互不同的方法来决定所述蓄电元件的S0C的第一 S0C决定法以及 第二S0C决定法， 在将所述蓄电兀件的电压与充电状态的ν-soc相关关系划分为多个S0C区域时，在根据 所述第一 S0C决定法决定的S0C所属的S0C区域即第一 S0C区域、和根据所述第二S0C决定法 决定的S0C所属的S0C区域即第二S0C区域相互不同的情况下，作为所述S0C估计值而采用给 定值， 所述给定值被设定为:接近划分出所述第二S0C区域的边界值之中的靠近所述第一 S0C 区域的一侧的边界值的值或者该边界值与所述第二S0C区域的中间值之间的值。2. 根据权利要求1所述的蓄电元件管理方法，其特征在于， 所述第一 S0C决定法是使用对所述蓄电元件中流动的电流进行计测而得到的数据来决 定所述蓄电元件的S0C的方法，所述第二S0C决定法是使用对所述蓄电元件的电压进行计测 而得到的数据来决定所述蓄电元件的S0C的方法。3. 根据权利要求1或2所述的蓄电元件管理方法，其特征在于， 在所述第一S0C区域和所述第二S0C区域相同的情况下，作为所述S0C估计值而采用基 于所述第一 S0C决定法决定出的S0C。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电元件管理方法，其特征在于， 所述S0C区域之中的一个区域是与电压平坦区域对应的区域，在所述电压平坦区域中， 所述蓄电元件的电压与其他区域相比所述ν-soc相关关系中相对于S0C的变化的电压的变 化小。5. -种蓄电元件管理装置，输出表示蓄电元件的充电状态的值即S0C估计值，其特征在 于， 所述蓄电元件管理装置具备：信息处理部，其能够分别执行通过相互不同的方法来决 定所述蓄电元件的S0C的第一 S0C决定法以及第二S0C决定法， 所述信息处理部在将所述蓄电元件的电压与充电状态的ν-soc相关关系划分为多个 S0C区域时，在根据所述第一 S0C决定法决定的S0C所属的S0C区域即第一 S0C区域、和根据所 述第二S0C决定法决定的S0C所属的S0C区域即第二S0C区域相互不同的情况下，作为所述 S0C估计值而采用给定值， 所述给定值被设定为:接近划分出所述第二S0C区域的边界值之中的靠近所述第一 S0C 区域的一侧的边界值的值或者该边界值与所述第二S0C区域的中间值之间的值。6. 根据权利要求5所述的蓄电元件管理装置，其特征在于， 所述第一 S0C决定法是使用对所述蓄电元件中流动的电流进行计测而得到的数据来决 定所述蓄电元件的S0C的方法，所述第二S0C决定法是使用对所述蓄电元件的电压进行计测 而得到的数据来决定所述蓄电元件的S0C的方法。7. 根据权利要求5或6所述的蓄电元件管理装置，其特征在于， 在所述第一S0C区域和所述第二S0C区域相同的情况下，作为所述S0C估计值而采用基 于所述第一 S0C决定法决定出的S0C。8. 根据权利要求5至7中任一项所述的蓄电元件管理装置，其特征在于， 所述SOC区域之中的一个区域是电压平坦区域，在所述电压平坦区域中，所述蓄电元件 的电压与其他区域相比所述ν-soc相关关系中相对于S0C的变化的电压的变化小。9. 根据权利要求8所述的蓄电元件管理装置，其特征在于， 所述V-S0C相关关系中包含与多个所述电压平坦区域相关的信息。10. 根据权利要求4至9中任一项所述的蓄电元件管理装置，其特征在于， 蓄电元件是包含磷酸铁系的正极活性物质的锂离子电池。11. 一种蓄电元件模块，其特征在于，具备： 蓄电元件;和 信息处理部，其能够分别执行通过相互不同的方法来决定所述蓄电元件的S0C的第一 S0C决定法以及第二S0C决定法， 所述信息处理部在将所述蓄电元件的电压与充电状态的ν-soc相关关系划分为多个 S0C区域时，在根据所述第一 S0C决定法决定的S0C所属的S0C区域即第一 S0C区域、和根据所 述第二S0C决定法决定的S0C所属的S0C区域即第二S0C区域相互不同的情况下，作为所述 S0C估计值而采用给定值， 所述给定值被设定为:接近划分出所述第二S0C区域的边界值之中的靠近所述第一 S0C 区域的一侧的边界值的值或者该边界值与所述第二S0C区域的中间值之间的值。12. -种蓄电元件管理程序，用于使控制蓄电元件的计算机决定表示所述蓄电元件的 充电状态的值即S0C估计值，其特征在于， 能够分别执行通过相互不同的方法来决定所述蓄电元件的S0C的第一 S0C决定法以及 第二S0C决定法， 在将所述蓄电兀件的电压与充电状态的ν-soc相关关系划分为多个S0C区域时，在根据 所述第一 S0C决定法决定的S0C所属的S0C区域即第一 S0C区域、和根据所述第二S0C决定法 决定的S0C所属的S0C区域即第二S0C区域相互不同的情况下，执行作为所述S0C估计值而采 用给定值的处理， 所述给定值被设定为:接近划分出所述第二S0C区域的边界值之中的靠近所述第一 S0C 区域的一侧的边界值的值或者该边界值与所述第二S0C区域的中间值之间的值。13. -种移动体，具备： 蓄电元件;和 蓄电元件管理装置，其输出表示该蓄电元件的充电状态的值即S0C估计值， 所述移动体的特征在于， 所述蓄电元件管理装置具备：信息处理部，其能够分别执行通过相互不同的方法来决 定所述蓄电元件的S0C的第一 S0C决定法以及第二S0C决定法， 所述信息处理部在将所述蓄电元件的电压与充电状态的ν-soc相关关系划分为多个 S0C区域时，在根据所述第一 S0C决定法决定的S0C所属的S0C区域即第一 S0C区域、和根据所 述第二S0C决定法决定的S0C所属的S0C区域即第二S0C区域相互不同的情况下，作为所述 S0C估计值而采用给定值， 所述给定值被设定为:接近划分出所述第二S0C区域的边界值之中的靠近所述第一 S0C 区域的一侧的边界值的值或者该边界值与所述第二S0C区域的中间值之间的值。
【文档编号】G01R31/36GK105938181SQ201610117978
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月2日
【发明人】濑岛贤, 濑岛贤一, 白石刚之, 水田芳彦
【申请人】株式会社杰士汤浅国际