評估蓄電池充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、電池組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及評估蓄電池充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、電池組。一種評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法包括：預(yù)先計(jì)算值，假設(shè)Eemf為所述蓄電池的電動(dòng)勢，而T為所述蓄電池的溫度；以及至少基于所述充電狀態(tài)的值對其設(shè)置為變量的的值、所述蓄電池的溫度測量值以及所述蓄電池的電流測量值，來計(jì)算所述充電狀態(tài)。
【專利說明】評估蓄電池充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、電池組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、包含該充電狀態(tài)評估裝置的電池組，電子設(shè)備以及電動(dòng)車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]考慮使用者的便利性，需頻繁地評估和顯示蓄電池中的充電狀態(tài)(SOC)。在大多數(shù)的蓄電池中，從蓄電池的端子電壓的測量結(jié)果中的約3至5個(gè)階段顯示充電狀態(tài)。此外，例如鋰離子蓄電池的蓄電池常用于電子設(shè)備中，例如個(gè)人電腦，并因此還通過電流積分計(jì)算充電狀態(tài)。
[0003]一般地，可以通過準(zhǔn)確地測量蓄電池的開路電壓(開路電壓或打開端電壓:0CV)來評估充電狀態(tài)。例如，日本未審查專利申請公開第11-204149號公開了鋰電池剩余容量的測量方法，基于鋰電池的端電壓和電流的相應(yīng)的采樣數(shù)據(jù)根據(jù)鋰電池的電極中的鋰擴(kuò)散濃度的梯度，校正電流對鋰電池電動(dòng)勢的相依性，基于校正結(jié)果計(jì)算鋰電池的開路電壓，并基于所述開路電壓測量鋰電池的剩余容量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]然而，在日本未審查專利申請公開第11-204149號所公開的技術(shù)中，需要計(jì)算聯(lián)立微分方程或?qū)?shù)和指數(shù)。因此，問題在于，導(dǎo)致了運(yùn)算電路的負(fù)擔(dān)以及運(yùn)算電路成本的增加，并且不能維持以恒定的電流充電和放電。
[0005]因此，期望提供一種評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法以及能使計(jì)算量小且消除運(yùn)算電路的負(fù)擔(dān)并維持以恒定的電流充電和放電且以高精度評估充電狀態(tài)而不用測量蓄電池的開路電壓的充電狀態(tài)評估裝置，以及提供包含所述充電狀態(tài)評估裝置的電池組、電子設(shè)備、電動(dòng)車輛。
[0006]根據(jù)本公開的實(shí)施方式，提供了評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法。該方法包括:預(yù)先計(jì)算(aEemf/5T)值，假設(shè)Eanf為蓄電池的電動(dòng)勢而T為蓄電池的溫度；并至少基于
UEemi?T)的值、蓄電池的溫度測量值以及蓄電池的電流測量值，計(jì)算充電狀態(tài)，對于所mBEeiJdD的值，將充電狀態(tài)的值設(shè)置為變量。
[0007]根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了計(jì)算蓄電池的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)評估裝置。該充電狀態(tài)評估裝置包括:存儲單元，存儲(SEemiZ評估蓄電池充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、電池組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、包含該充電狀態(tài)評估裝置的電池組，電子設(shè)備以及電動(dòng)車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]考慮使用者的便利性，需頻繁地評估和顯示蓄電池中的充電狀態(tài)(SOC)。在大多數(shù)的蓄電池中，從蓄電池的端子電壓的測量結(jié)果中的約3至5個(gè)階段顯示充電狀態(tài)。此外，例如鋰離子蓄電池的蓄電池常用于電子設(shè)備中，例如個(gè)人電腦，并因此還通過電流積分計(jì)算充電狀態(tài)。
[0003]一般地，可以通過準(zhǔn)確地測量蓄電池的開路電壓(開路電壓或打開端電壓:0CV)來評估充電狀態(tài)。例如，日本未審查專利申請公開第11-204149號公開了鋰電池剩余容量的測量方法，基于鋰電池的端電壓和電流的相應(yīng)的采樣數(shù)據(jù)根據(jù)鋰電池的電極中的鋰擴(kuò)散濃度的梯度，校正電流對鋰電池電動(dòng)勢的相依性，基于校正結(jié)果計(jì)算鋰電池的開路電壓，并基于所述開路電壓測量鋰電池的剩余容量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]然而，在日本未審查專利申請公開第11-204149號所公開的技術(shù)中，需要計(jì)算聯(lián)立微分方程或?qū)?shù)和指數(shù)。因此，問題在于，導(dǎo)致了運(yùn)算電路的負(fù)擔(dān)以及運(yùn)算電路成本的增加，并且不能維持以恒定的電流充電和放電。
[0005]因此，期望提供一種評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法以及能使計(jì)算量小且消除運(yùn)算電路的負(fù)擔(dān)并維持以恒定的電流充電和放電且以高精度評估充電狀態(tài)而不用測量蓄電池的開路電壓的充電狀態(tài)評估裝置，以及提供包含所述充電狀態(tài)評估裝置的電池組、電子設(shè)備、電動(dòng)車輛。
[0006]根據(jù)本公開的實(shí)施方式，提供了評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法。該方法包括:預(yù)先計(jì)算(aEemf/5T)值，假設(shè)Eanf為蓄電池的電動(dòng)勢而T為蓄電池的溫度；并至少基于
UEemi?T)的值、蓄電池的溫度測量值以及蓄電池的電流測量值，計(jì)算充電狀態(tài)，對于所mBEeiJdD的值，將充電狀態(tài)的值設(shè)置為變量。
[0007]根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了計(jì)算蓄電池的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)評估裝置。該充電狀態(tài)評估裝置包括:存儲單元，存儲(SEemiZ?T)值，假設(shè)Eraif為蓄電池的電動(dòng)勢而T為蓄電池的溫度；溫度測量裝置，測量蓄電池的溫度；電流測量裝置，測量蓄電池的電流；以及運(yùn)算裝置，至少基于(SEemp?T)值、蓄電池的溫度測量值以及蓄電池的電流測量
值計(jì)算充電狀態(tài)，對于所述(3Eemi/5T)的值，將充電狀態(tài)的值設(shè)置為變量。
[0008]根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種電池組，包括:蓄電池；以及電池狀態(tài)評估裝置，計(jì)算蓄電池的充電狀態(tài)。該電池組被配置包括根據(jù)本公開的上述實(shí)施方式的所T)值，假設(shè)Eraif為蓄電池的電動(dòng)勢而T為蓄電池的溫度；溫度測量裝置，測量蓄電池的溫度；電流測量裝置，測量蓄電池的電流；以及運(yùn)算裝置，至少基于(SEemp?T)值、蓄電池的溫度測量值以及蓄電池的電流測量
值計(jì)算充電狀態(tài)，對于所述(3Eemi/5T)的值，將充電狀態(tài)的值設(shè)置為變量。
[0008]根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種電池組，包括:蓄電池；以及電池狀態(tài)評估裝置，計(jì)算蓄電池的充電狀態(tài)。該電池組被配置包括根據(jù)本公開的上述實(shí)施方式的所述充電狀態(tài)評估裝置。
[0009]仍根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種電子設(shè)備，該設(shè)備包括:蓄電池；以及計(jì)算蓄電池的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)評估裝置。該電子設(shè)備被配置包括根據(jù)本公開的上述實(shí)施方式的所述充電狀態(tài)評估裝置。
[0010]仍根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種電動(dòng)車輛，該電動(dòng)車輛包括:蓄電池；以及計(jì)算蓄電池的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)評估裝置。該電動(dòng)車輛評估裝置被配置包括根據(jù)本公開的上述實(shí)施方式的所述充電狀態(tài)評估裝置。
[0011]根據(jù)本公開的實(shí)施方式，在評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、電池組、電子設(shè)備或電動(dòng)車輛中，預(yù)先計(jì)算(5Eemi/0T)值并至少基于充電狀態(tài)(SOC)的值設(shè)
置為變量的(aEemi/3T)值、蓄電池的溫度測量值，以及蓄電池的電流測量值，計(jì)算充電狀
態(tài)。因此，使計(jì)算量較小，消除了運(yùn)算電路的負(fù)擔(dān)，并可維持以恒定的電流充電和放電。進(jìn)一步地，不同于相關(guān)領(lǐng)域通過測量蓄電池的開路電壓評估充電狀態(tài)的技術(shù)，直接從蓄電池的測量溫度改變來評估充電狀態(tài)而不用測量蓄電池的開路電壓。因此，蓄電池沒必要幾個(gè)小時(shí)保持不用，甚至在蓄電池在完全放電和完全充電之前被頻繁地充電和放電時(shí)，充電狀態(tài)的計(jì)算仍很少出現(xiàn)錯(cuò)誤。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施方式，包含計(jì)算蓄電池的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)評估裝置的電路圖的電池組和電子設(shè)備的概念圖；
[0013]圖2A和圖2B分別示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的電池組的概念圖和根據(jù)第三實(shí)施方式的混合車輛(hybrid vehicle)的配置的示圖；
[0014]圖3A、圖3B和圖3C分別示意性地示出了蓄電池的電動(dòng)勢Eemf的溫度微分值(3Eemf/0T)的示圖，示意性地示出了充電狀態(tài)的值與電動(dòng)勢Eraif的關(guān)系的示圖，以及示意
性地示出了隨著時(shí)間的推移，電流積分誤差的變化狀態(tài)的示圖；
[0015]圖4A、圖4B、圖4C、圖4D和圖4E示出了 AD轉(zhuǎn)換的量化誤差的示圖；
[0016]圖5示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的蓄電池的(3Voc/3T)的測量裝置的概念圖；以及
[0017]圖6A、圖6B和圖6C分別示意性地示出了在其長度方向上，蓄電池的溫度分布的示圖，示意性地示出了在該長度方向上，蓄電池的開路電壓的分布的示圖，以及示意性地示出
了充電狀態(tài)對(3Voc/OT)的依賴性的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在下文中，將參照附圖描述本公開的實(shí)施方式，但是本公開不局限于所述實(shí)施方式且所述實(shí)施方式中的不同數(shù)字和物質(zhì)僅僅是示例性的。采用以下順序，進(jìn)行描述。
[0019]1.根據(jù)本公開實(shí)施方式的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、電池組、電子設(shè)備以及電動(dòng)車輛的一般描述。
[0020]2.第一實(shí)施方式(根據(jù)本公開實(shí)施方式的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、電池組以及電子設(shè)備)。
[0021]3.第二實(shí)施方式(根據(jù)本公開實(shí)施方式的電動(dòng)車輛)。
[0022]4.第三實(shí)施方式(具有第一和第二配置的蓄電池的評估充電狀態(tài)的方法等)以及其他。
[0023]根據(jù)本公開實(shí)施方式的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、電池組、電子設(shè)備以及電動(dòng)車輛的其他一般描述。
[0024]根據(jù)本公開實(shí)施方式的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、電池組、電子設(shè)備以及電動(dòng)車輛有時(shí)統(tǒng)稱為“根據(jù)本公開實(shí)施方式的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法等”。根據(jù)本公開實(shí)施方式的充電狀態(tài)評估裝置、根據(jù)本公開實(shí)施方式的電池組中的充電狀態(tài)評估裝置、根據(jù)本公開實(shí)施方式的電子設(shè)備中的充電狀態(tài)評估裝置，以及根據(jù)本公開實(shí)施方式的電動(dòng)車輛中的充電狀態(tài)評估裝置有時(shí)統(tǒng)稱為“根據(jù)本公開實(shí)施方式的充電狀態(tài)評估裝置等”。
[0025]在根據(jù)本公開實(shí)施方式的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法中，不僅基于充電狀態(tài)的
值被設(shè)置為變量的(aEenil/aT)值、蓄電池的溫度測量值以及蓄電池的電流測量值，還基于
蓄電池的內(nèi)部電阻值，來計(jì)算充電狀態(tài)。進(jìn)一步地，“請求對象”或“校正對象”為充電狀態(tài)評估裝置，且更具體地，為包含在充電狀態(tài)評估裝置中的運(yùn)算裝置。其同樣也適用于下面的描述。
[0026]根據(jù)本公開的優(yōu)選實(shí)施方式的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法等可基于h時(shí)刻的充電狀態(tài)，計(jì)算h時(shí)刻的充電狀態(tài)且從h時(shí)刻至h時(shí)刻的蓄電池的電流測量值可校正tQ時(shí)刻的充電狀態(tài)，從而使得基于h時(shí)刻至h時(shí)刻的蓄電池的溫度測量值的實(shí)際測量的溫度增量Λ Treal與從h時(shí)刻至h時(shí)刻的蓄電池的計(jì)算的溫度增量Δ Tcalc之間的差的絕對值Δ Tdiff ( = I ATreal-ATcalJ)在絕對值Δ Tdiff超過第一預(yù)定值時(shí)，變?yōu)榈诙A(yù)定值(其中，第二預(yù)定值<第一預(yù)定值)，從h時(shí)刻至h時(shí)刻的蓄電池的計(jì)算的溫度增量Δ Tcalc至少基
于充電狀態(tài)的值被設(shè)置為變量的(5Eemi/3T)的值、蓄電池的溫度測量值以及蓄電池的電
流測量值來計(jì)算。
[0027]在根據(jù)本公開的優(yōu)選實(shí)施方式的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法等中，當(dāng)蓄電池的溫度變化等于或小于溫度測量裝置的溫度測量限制且蓄電池的開路電壓的變化等于或小于電壓測量裝置的電壓測量限制時(shí)，可通過電壓測量裝置測量蓄電池的開路電壓，可通過溫度測量裝置測量蓄電池的溫度，并可基于所述開路電壓測量結(jié)果和所述溫度測量結(jié)果，來計(jì)算SEemf/σT的值。為了方便起見，將該配置稱為“具有第一配置的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法等”。
[0028]此外，在根據(jù)本公開的優(yōu)選實(shí)施方式的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法等中，所述蓄電池可包括鋰離子蓄電池。其中在不發(fā)生鋰離子擴(kuò)散反應(yīng)的狀態(tài)中，可通過電壓測量裝置測量蓄電池的開路電壓，可通過溫度測量裝置測量蓄電池的溫度，并可基于所述開路電壓測量結(jié)果和所述溫度測量結(jié)果，計(jì)算SEemf/σT的值。為了方便起見，將該配置稱為“具有第二配置的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法等”。在該配置中，其中不發(fā)生鋰離子擴(kuò)散反應(yīng)的狀態(tài)可為其中的蓄電池的溫度變化等于或小于溫度測量裝置的溫度測量限制且蓄電池的開路電壓的變化等于或小于電壓測量裝置的電壓測量限制的狀態(tài)。[0029]此外，在具有第一或第二配置的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法等中，優(yōu)選使用具有IX 10_6伏的電壓測量限制的電壓測量裝置和具有IX IO-2oC的溫度測量限制的溫度測量裝置，但是本公開的實(shí)施方式不局限于此。有關(guān)電壓測量裝置的電壓測量限制的要求和有
關(guān)溫度測量裝置的溫度測量限制的要求均基于(3Eemf/5T)值為10_4至10_3的量級。
[0030]在具有第一或第二配置的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法等(有時(shí)稱為“測量蓄電池的3voc/aT的方法”)中，當(dāng)蓄電池的溫度變化等于或小于溫度測量裝置的溫度測量限制且蓄電池的開路電壓的變化等于或小于電壓測量裝置的電壓測量限制時(shí)或當(dāng)不發(fā)生鋰離子的擴(kuò)散反應(yīng)時(shí)，測量蓄電池的開路電壓和溫度。即，以高精度測量蓄電池的開路電壓。
因此，可以以聞精度計(jì)算(SVoc/ST)。由于可以聞精度計(jì)算CdVocfdT)，因此可以聞精度
獲得(3Eemt/5T)值。當(dāng)蓄電池的溫度變化等于或小于溫度測量裝置的溫度測量限制且蓄
電池的開路電壓的變化等于或小于電壓測量裝置的電壓測量限制時(shí)或當(dāng)不發(fā)生鋰離子的擴(kuò)散反應(yīng)時(shí)，滿足“E?f = \c”。因此，可基于所述開路電壓測量結(jié)果和所述溫度測量結(jié)果，
來計(jì)算(θΕα--/δΤ)的值。此外，(aEem/6T )的值可存儲在包含在充電狀態(tài)評估裝置中的
存儲單元中。如上所述，CdEaJdT)為充電狀態(tài)(SOC)的值被設(shè)置為變量的值。
[0031]根據(jù)本公開的實(shí)施方式的蓄電池的示例包括鋰離子蓄電池、鎂離子蓄電池、鋁離子蓄電池、鉛蓄電池、鎳-鎘蓄電池、鎳-氫蓄電池，但是本公開的實(shí)施方式不局限于此?？筛鶕?jù)所必要的特性，適當(dāng)?shù)剡x擇所要使用的蓄電池的種類。蓄電池的配置或結(jié)構(gòu)可以是現(xiàn)有的配置或結(jié)構(gòu)。蓄電池的形狀可為圓筒狀或角形形狀。其電池組本身的配置或結(jié)構(gòu)可以是現(xiàn)有的配置或結(jié)構(gòu)。所述電池組可被配 置為使得多個(gè)蓄電池組(其中，多個(gè)蓄電池彼此串聯(lián)連接)彼此并聯(lián)連接。所述電池組可被配置為使得多個(gè)蓄電池組(其中，多個(gè)蓄電池彼此并聯(lián)連接)彼此串聯(lián)連接。所使用的溫度測量裝置和電流測量裝置可以是現(xiàn)有的溫度測量裝置和現(xiàn)有的電流測量裝置。運(yùn)算裝置可包括，例如，CPU和存儲器。在具有第一或第二配置的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法等中，控制蓄電池的溫度的溫度控制單元例如可包括加熱或冷卻蓄電池的Peltier元件以及控制Peltier元件運(yùn)行的溫度控制單元(溫度控制電路)。
[0032]根據(jù)本公開的實(shí)施方式的電池組可通常地連接至功率消耗裝置?？衫门渚€連接至所述功率消耗裝置。例如，可使用被稱為電磁感應(yīng)方法或磁場共振方法的無線電力傳輸方法(無線電力傳輸電路)。功率消耗裝置的示例包括電子設(shè)備，例如個(gè)人電腦，電視接收機(jī)，各種顯示裝置，便攜式電話，PDA (個(gè)人數(shù)字助理)，電子書籍，電子紙如電子報(bào)紙，數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)或攝影機(jī)，可攜式攝像機(jī)或音樂播放器，電力工具(electric power tool)如電鉆，照明設(shè)備如室內(nèi)燈，電存儲單元或家庭能源服務(wù)器(家用電存儲裝置)，醫(yī)療設(shè)備以及玩具，但是本公開的實(shí)施方式不限制于此。此外，根據(jù)本公開的實(shí)施方式，該功率消耗裝置可被示例為電子裝置。電動(dòng)車輛的示例包括電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)助力自行車、高爾夫球車、電動(dòng)手推車，以及Segway (注冊商標(biāo))。根據(jù)本公開的實(shí)施方式的所述電池組不僅適用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輛的電力驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置(具體地，例如，電力發(fā)動(dòng)機(jī))，而且還適用于驅(qū)動(dòng)飛機(jī)或輪船的電力驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置(具體地，例如，電力發(fā)動(dòng)機(jī))。
[0033]利用現(xiàn)有的蓄電池充電裝置對所述電池組進(jìn)行充電。通常將所述蓄電池充電裝置連接至電源。電源的示例包括商用電源、發(fā)電裝置、電網(wǎng)、智能電網(wǎng)(新一代電網(wǎng))。發(fā)電裝置的示例包括太陽能電池或燃料電池、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、微型液壓發(fā)電設(shè)備，以及地?zé)岚l(fā)電設(shè)備，但是本公開的實(shí)施方式不限制于此?？商峁┮粋€(gè)發(fā)電裝置或可提供多個(gè)發(fā)電裝置。可通過電線，將所述發(fā)電裝置連接至所述蓄電池充電裝置。例如，可使用被稱為電磁感應(yīng)方法或磁場共振方法的無線電力傳輸方法(無線電力傳輸電路)。根據(jù)本公開的實(shí)施方式的充電狀態(tài)評估裝置可嵌入在所述蓄電池充電裝置中。
[0034]充電狀態(tài)評估裝置可通過通信方法連接至蓄電池。在這種情況下，通信方法的示例包括含互聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的普通的電話線或普通的光纖線，ZigBee, LAN, RC232，USB，含IrDA的紅外線，藍(lán)牙(注冊商標(biāo))(其為無線LAN協(xié)議中的其中一個(gè))，HomeRF，以及其組合，但是本公開的實(shí)施方式不局限于此?？蓪€(gè)人電腦實(shí)施為充電狀態(tài)評估裝置的一部分。可進(jìn)一步提供包括顯示裝置的便攜式終端，且充電狀態(tài)評估裝置和該便攜式終端可被配置為通過通信方法連接。在該配置中，甚至在遠(yuǎn)處也可以確認(rèn)充電狀態(tài)評估裝置的運(yùn)行狀態(tài)。在本文中，便攜式終端的示例包括便攜式電話、PDA,以及筆記本型個(gè)人電腦，但是本公開的實(shí)施方式不局限于此。
[0035]第一實(shí)施方式
[0036]本公開的第一實(shí)施方式涉及評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法、充電狀態(tài)評估裝置、電池組以及電子設(shè)備。圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的包含計(jì)算蓄電池的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)評估裝置的電路圖的電池組和電子設(shè)備的概念圖；在該實(shí)施方式中，具體地，蓄電池包括，例如，具有現(xiàn)有配置或結(jié)構(gòu)的鋰離子蓄電池。
[0037]根據(jù)第一實(shí)施方式的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法包括:預(yù)先計(jì)算(aEemf/0T)的值，假設(shè)Eanf為蓄電池的電動(dòng)勢而T為蓄電池的溫度；并且不僅至少基于充電狀態(tài)的值被設(shè)置為變量的(SEemi-T)的值、蓄電池的溫度測量值以及蓄電池的電流測量值，而且在該
第一實(shí)施方式中，還根據(jù)該蓄電池的內(nèi)部電阻值，來計(jì)算充電狀態(tài)。
[0038]蓄電池的發(fā)熱量Q可由下面的表達(dá)式(I)表示，假設(shè)1(在充電時(shí)刻被設(shè)置成正值且在放電時(shí)刻被設(shè)置成負(fù)值)為蓄電池的電流值，T為蓄電池的溫度，Eemf為蓄電池的電動(dòng)勢，且Rsqc為蓄電池的直流內(nèi)部電阻值。由于蓄電池的直流內(nèi)部電阻值依賴于S0C，所以將
直流內(nèi)部電阻值表示為Rs『如上所述，(aEemi/5T)為充電狀態(tài)(SOC)的值被設(shè)置為變量
的值。充電狀態(tài)(SOC)的值和與充電狀態(tài)(SOC)的值對應(yīng)的Raje值被列表并存儲在下面所述的存儲裝置51中。此外，充電狀態(tài)(SOC)的值和與充電狀態(tài)(SOC)的值對應(yīng)的Rsre值被列表和存儲在下面所述的內(nèi)部電阻值存儲裝置52中。
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種用于評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法，包括: 預(yù)先計(jì)算ωΕαη?/δΤ)的值，假設(shè)Eemf為所述蓄電池的電動(dòng)勢，而T為所述蓄電池的溫度；以及 至少基于(SEeml T)的值、所述蓄電池的溫度測量值以及所述蓄電池的電流測量值，計(jì)算所述充電狀態(tài)，對于所述(aEmii/3T)的值，將所述充電狀態(tài)的值設(shè)置為變量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法，其中，不僅基于所述充電狀態(tài)的值被設(shè)置為變量的所述(SEemi T)值、所述蓄電池的所述溫度測量值以及所述蓄電池的所述電流測量值，還基于所述蓄電池的內(nèi)部電阻值，來計(jì)算所述充電狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法，進(jìn)一步包括: 基于h時(shí)刻的充電狀態(tài)和從h時(shí)刻至?xí)r刻的所述蓄電池的電流測量值，來計(jì)算時(shí)刻的充電狀態(tài)；以及 校正h時(shí)刻的所述充電狀態(tài)，從而使得基于從h時(shí)刻至?xí)r刻的所述蓄電池的所述溫度測量值的實(shí)際測量溫度增量ATral與從h時(shí)刻至?xí)r刻的所述蓄電池的計(jì)算的溫度增量λ Tcal。之間的差的絕對值Λ Tdiff ( = I ATreal-ATcalcD在所述絕對值Λ Tdiff超過第一預(yù)定值時(shí)，變成第二預(yù)定值，其中，所述第二預(yù)定值 <所述第一預(yù)定值，至少基于所述充電狀態(tài)的值被設(shè)置為變量的所述(aEemi/3T)的值、所述蓄電池的所述溫度測量值以及所述蓄電池的所述電流測量值來計(jì)算從h時(shí)刻至?xí)r刻的所述蓄電池的計(jì)算的溫度增量Λ Tcalc0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法，其中，當(dāng)所述蓄電池的溫度變化等于或小于溫度測量裝置的溫度測量限制且所述蓄電池的開路電壓的變化等于或小于電壓測量裝置的電壓測量限制時(shí)，通過所述電壓測量裝置測量所述蓄電池的開路電壓，通過所述溫度測量裝置測量所述蓄電池的溫度，并基于所述開路電壓測量結(jié)果和所述溫度測量結(jié)果，來計(jì)算所述(dEanim )的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法， 其中，所述蓄電池包括鋰離子蓄電池，以及 其中，在不發(fā)生鋰離子的擴(kuò)散反應(yīng)的狀態(tài)下，通過電壓測量裝置測量所述蓄電池的開路電壓，通過所述溫度測量裝置測量所述蓄電池的溫度，并基于所述開路電壓測量結(jié)果和所述溫度測量結(jié)果，計(jì)算所述(aEeraf/3T)的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法，其中，不發(fā)生鋰離子的擴(kuò)散反應(yīng)的狀態(tài)為所述蓄電池的溫度變化等于或小于所述溫度測量裝置的溫度測量限制且所述蓄電池的開路電壓的變化等于或小于所述電壓測量裝置的電壓測量限制的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的評估蓄電池的充電狀態(tài)的方法，其中，使用具有1X10_6伏的電壓測量限制的所述電壓測量裝置和具有IX 10_2°c的溫度測量限制的所述溫度測量裝置。
8.一種計(jì)算蓄電池的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)評估裝置，包括: 存儲單元，存儲(5Eemf/3T)的值，假設(shè)Eailf為所述蓄電池的電動(dòng)勢，而T為所述蓄電池的溫度； 溫度測量裝置，測量所述蓄電池的溫度； 電流測量裝置，測量所述蓄電池的電流；以及運(yùn)算裝置，至少基于所述充電狀態(tài)的值被設(shè)置為變量的所述
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)評估裝置，其中，所述運(yùn)算裝置包括內(nèi)部電阻值存儲裝置、溫度計(jì)算單元、溫度確定單元、充電狀態(tài)SOC計(jì)算單元以及SOC存儲器。
10.一種電池組，包括: 蓄電池；以及 充電狀態(tài)評估裝置，計(jì)算所述蓄電池的充電狀態(tài)， 其中，所述充電狀態(tài)評估裝置包括: 存儲單元，存儲
11.一種電子設(shè)備，包括: 蓄電池；以及 電池組，包括計(jì)算所述蓄電池的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)評估裝置， 其中，所述充電狀態(tài)評估裝置包括: 存儲單元，存儲
12.—種電動(dòng)車輛,包括: 蓄電池；以及 電池組，包括計(jì)算所述蓄電池的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)評估裝置， 其中，所述充電狀態(tài)評估裝置包括: 存儲單元，存儲
【文檔編號】G01R31/36GK103454590SQ201310187661
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月28日
【發(fā)明者】堀田慎 申請人:索尼公司