[发明专利]电池放电能力判定方法、电池放电能力判定装置和电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及对向负载供给功率的电池的放电能力进行判定的电池放电能力判定方法、电池放电能力判定装置和电源系统的技术领域。 

背景技术

近年来，为了汽车的安全性能和驾乘感觉等的进一步的提升，搭载于车辆的电子设备越发增加。另外，为了降低对环境的负荷，不仅是燃料费的提高，怠速停止(idle stop)等的普及也在进展中。 

随着这样的电子设备的增加和怠速停止的普及等，监视电池的状态，并早期检测异常或充电不足等的必要性迅速地不断提高。与此相对应，提出了各种推定电池的劣化状态(SOH)或充电率(SOC)的方法。 

在专利文献1中，通过规定的模型计算来计算电池电压，采用该电池电压根据规定的算出式来计算电池的SOC。在上述的模型计算中，利用少量元件常数构成的简单的电池模型，通过反馈电池电压的计算结果和所测定的电池电压，校正所述的元件常数。 

另外，在专利文献2中，利用将电池的SOC和电压设为状态变量的电池的运转状态模型，通过进行基于卡尔曼滤波器的状态推定，来求出电池的SOC。 

即利用上述的电池的运行状态模型来预测电压相对于测定的电流的的变化，根据预测的电压和测定的电压的差来校正状态变量。由此，获得状态变量的一个即SOC来作为校正后的结果。 

专利文献1：日本特表2004-514249号公报 

专利文献2：日本特开2002-319438号公报 

在考虑电池的实际的动作环境的情况下，电流在起动要求的负载中流动时的响应电压(SOF)是否在负载的可靠动作范围内是最重要的信息。另外，上述的响应电压根据起动要求时的电池的状态，例如向其他的负载 供给的负载电流的大小等，进行各种变动。 

但是，可以提供针对上述响应电压的信息的技术，迄今为止没有被提出。作为用于实现其的技术，例如一般考虑如下方法：将电池作为电气等效电路模型化，根据该等效电路推定要求的负载电流特性(pattern)流过时的响应电压，判定所推定的响应电压是否在负载的稳定动作范围内。 

在利用上述的等效电路的方法中，需要在广泛的频率区域进行电池的阻抗测定，按照使测定的阻抗和从所述等效电路算出的阻抗在广泛的频率区域一致的方式决定等效电路的各元件的常数。 

但是，在考虑电池的实际的使用环境的情况下，各元件常数的决定所需要的在广泛的频率区域的阻抗测定，从测定所需要的时间和计算负荷等的观点来看也是极为困难的。另外，在预先决定各元件常数并存储的情况下，也需要随着电池的经年变化等来调整各元件常数，也存在实行极为困难的问题。 

在专利文献1和专利文献2中，只是根据规定的电池模型来推定电池的SOC，不能预测相对于重新起动负载时的负载电流的响应电压。 

发明内容

因此，本发明为了解决这样的问题，目的在于提供一种电池放电能力判定方法，其能够推定相对于要求负载电流的响应电压来判定电池的放电能力。 

本发明的电池放电能力判定方法的第1形态是根据电池的等效电路判定该电池的放电能力的电池放电能力判定方法，其特征在于，设定至少将所述等效电路的元件常数和该元件常数的规定的函数作为要素的状态向量，测定并求出所述电池的电流和电压，将所述测定出的电流值以及电压值和以规定的SOC算出方法算出的SOC作为观测值，据此推定所述状态向量，将推定的所述状态向量的要素即所述元件常数应用于所述等效电路，来推定以电流在起动要求的负载中流动时的电流特性进行放电时的所述电池的电压值，通过将推定的所述电压值与规定的电压允许值进行比较，来判定所述电池的放电能力。 

本发明的电池放电能力判定方法的第2形态是一种电池放电能力判定 方法，特征为从根据电流、电压和充电率(SOC)算出的二次观测值推定所述状态向量。 

本发明的电池放电能力判定方法的第3形态是一种电池放电能力判定方法，特征为将1以上的频率的阻抗追加到所述观测值的要素，根据所述测定的电流值和电压值、以所述SOC算出方法算出的SOC和以规定的阻抗算出方法算出的所述1以上的频率的阻抗来推定所述状态向量。 

本发明的电池放电能力判定方法的第4形态是一种电池放电能力判定方法，特征为所述阻抗算出方法，测定使所述电池放电或充电脉冲电流时的电流和电压，将所述测定的电流值和电压值分别傅立叶展开，求出与所述1以上的频率对应的各自的振幅成分，根据所述振幅成分算出所述1以上的频率的阻抗。