[发明专利]电池状态估计装置以及电池状态估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种估计二次电池内部的状态的电池状态估计装置以及电池状态估计方法。

背景技术

日本特开2003-185719号公报公开了一种下面示出的二次电池的控制装置。即，二次电池的控制装置定义规定的电池模型，利用基于电池模型的状态变量滤波器将二次电池的电流和端子电压的测量值变换为状态量。二次电池的控制装置利用该状态量来估计基于电池模型的二次电池的端子电压。并且，二次电池的控制装置进行二次电池的参数同定以使电压测量值与基于电池模型估计出的端子电压之差收敛为零。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在日本特开2003-185719号公报中，二次电池的电流的测量值和端子电压的测量值中的一部分不被状态变量滤波器进行滤波处理，而用于端子电压的估计运算。在此，二次电池的电流的测量值、端子电压的测量值是利用电流表、电压表而测出的，因此通常包含观测噪声。因此，在日本特开2003-185719号公报中，存在由于观测噪声的影响导致二次电池的参数的同定精度不够的问题。

本发明要解决的问题是，提供一种能够高精度地进行二次电池的参数同定的电池状态估计装置以及电池状态估计方法。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明提供如下一种电池状态估计装置以及电池状态估计方法：检测二次电池的电流和端子电压，使用检测出的电流和端子电压的测量值来估计基于规定的电池模型的二次电池的端子电压，进行二次电池的参数同定以使端子电压的测量值与端子电压的估计值之差收敛为零。当进行二次电池的参数同定时，利用具有相同的高频截止特性的低通滤波器分别对端子电压的测量值和端子电压的估计值实施滤波处理，使用实施滤波处理后得到的端子电压的测量值和端子电压的估计值。

发明的效果

根据本发明的方式，当进行二次电池的参数同定时，利用具有相同的高频截止特性的低通滤波器分别对端子电压的测量值和端子电压的估计值实施滤波处理，使用实施滤波处理后得到的端子电压的测量值和端子电压的估计值。由此，能够有效地去除电流、端子电压的测量值中包含的观测噪声的影响，作为其结果，能够高精度地进行二次电池的参数同定。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的二次电池的控制系统的结构的图。

图2是本实施方式所涉及的电子控制单元30的功能框图。

图3是示出表示二次电池的电池模型的等效电路模型的图。

图4是第一实施方式所涉及的自适应同定系统的结构图。

图5是表示电流测量值I(k)、电压测量值V(k)以及电压估计值V^(k)的频带特性的图。

图6是表示低通滤波器G_lpf的截止频率与获得电池特性所需的信息缺乏和观测噪声对电池参数的同定性能造成的影响之间的关系的关系图。

图7是相当于图4的等效变换的自适应同定系统的结构图。

图8是表示二次电池的开路电压-充电率特性的一例的图。

图9是表示本实施方式的电池参数和充电率的估计处理的流程图。

图10是表示第一实施方式的充电率的估计处理的模拟结果的图。

图11是第二实施方式所涉及的自适应同定系统的结构图。

图12是表示第二实施方式的充电率的估计处理的模拟结果的图。

图13是第三实施方式所涉及的自适应同定系统的结构图的一例。

图14是第三实施方式所涉及的自适应同定系统的结构图的另一例。

具体实施方式

下面，根据附图来说明本发明的实施方式。

《第一实施方式》

图1所示的控制系统是在如下系统中应用了本发明所涉及的二次电池的控制装置的例子，该系统用二次电池对马达等负载进行驱动，或将马达的再生所产生的电力、发动机作为动力源，利用交流发电机(alternator)进行发电而产生的电力对二次电池进行充电。

二次电池10由多个单电池串联连接而成。作为构成二次电池10的单电池，例如能够列举出锂离子二次电池等锂系二次电池等。作为负载20，例如能够列举出马达等。