[发明专利]二次电池的控制系统以及装载有该控制系统的混合动力车辆

摘要

电池模型部(60)包括：基于巴物勒伏尔默公式的电极反应模型部(61)、通过扩散方程式来分析电解液中的锂离子浓度分布的电解液中Li浓度分布模型部(62)、通过扩散方程式来分析活性物质内的固相的离子浓度分布的活性物质内Li浓度分布模型部(63)、用于按照电荷守恒定律求出电位分布的电流/电位分布模型部(64)、热扩散模型部(65)、以及边界条件设定部(66)。边界条件设定部(66)将电极界面的边界条件设定为：界面处的反应量不是由位置性的物质浓度差决定的，界面处的锂浓度的时间性变化、即物质迁移的驱动力(时间轴上)由于与电化学平衡状态之间的偏差而产生。由此，能够根据恰当地设定了边界条件的电池模型而进行恰当的充放电控制。

主权项

1. 一种二次电池的控制系统，所述二次电池构成为能够在该二次电池与负载之间授受电力，所述二次电池包括：第一电极和第二电极，分别包括活性物质，该活性物质包括以固相存在的预定物质；以及离子导体，设置在所述第一电极与所述第二电极之间，用于在所述电极之间传导离子化了的所述预定物质；所述控制系统包括：电池状态推定部，用于根据设置在所述二次电池中的传感器的检测值，按照能够动态地推定出所述二次电池的内部状态的电池模型，逐次计算出表示电池状态的状态推定值；电池信息生成部，用于根据由所述电池状态推定部计算出的所述状态推定值，生成用于所述二次电池的充放电限制的电池信息；以及负载控制部，用于根据对所述负载的动作要求，考虑由所述电池信息生成部生成的所述电池信息，生成对所述负载的动作指令，使得能够避免所述二次电池的过充电和过放电；所述电池状态推定部包括：第一模型部，用于推定在各所述电极中的所述活性物质与所述离子导体的界面处的所述预定物质的电化学反应；第二模型部，用于根据扩散方程式来推定出各所述电极内的所述预定物质的浓度分布；第三模型部，用于根据扩散方程式来推定出所述离子导体内的所述预定物质的离子浓度分布；第四模型部，用于根据所述电化学反应的反应电流来推定出按照在各所述电极和所述离子导体内产生的电流分布而形成的电位分布；以及边界条件设定部，用于根据所述预定物质的浓度的时间微分和所述反应电流之间的预定的关系式来设定在所述第二模型部中使用的所述扩散方程式的所述界面的边界条件。