本發(fā)明涉及二次電池狀態(tài)檢測裝置以及二次電池狀態(tài)檢測方法。

背景技術(shù)：

專利文獻(xiàn)1中公開有如下技術(shù)：電動(dòng)汽車用鉛蓄電池的剩余容量計(jì)根據(jù)基于在滿充電完成時(shí)以及行駛中的臨時(shí)停止時(shí)執(zhí)行的內(nèi)部電阻的測定而定義、計(jì)算出的內(nèi)部電阻率，取得各測定時(shí)刻的放電率，利用電流累計(jì)法來校正二次電池的剩余容量的計(jì)算值，其中，所述電動(dòng)汽車用鉛蓄電池的剩余容量計(jì)由被線纜連接的計(jì)測部、顯示電路以及顯示led部的各單元構(gòu)成，計(jì)測部具有模擬電路部和數(shù)字電路部，模擬電路部具有內(nèi)部電阻檢測單元，該內(nèi)部電阻檢測單元由基于電阻器的強(qiáng)制放電電路以及用于檢測強(qiáng)制放電時(shí)的電壓降低和電流變化的微分電路構(gòu)成。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平8-19103號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1公開的技術(shù)中，在充電率100％～30％的范圍內(nèi)，充電率相對于內(nèi)部電阻率的變化而急劇地變化，因此，在充電率100％～30％的范圍內(nèi)需要以電流累計(jì)法為主體，充電率100％～30％的范圍的估計(jì)存在問題。

此外，二次電池中的內(nèi)部電阻與放電率(充電率)之間的關(guān)系或經(jīng)年劣化容量在從新產(chǎn)品開始逐漸發(fā)生經(jīng)時(shí)劣化的過程中發(fā)生變化，根據(jù)劣化模式(負(fù)極活性物質(zhì)的固化、正極格子的腐蝕、正極活性物質(zhì)的軟化等)的不同，變化率也不同。此外，安裝時(shí)的二次電池不限于新產(chǎn)品，在安裝時(shí)刻已經(jīng)發(fā)生劣化的情況下，由于不清楚在那之前的經(jīng)年劣化量，因此，存在無法正確地估計(jì)剩余容量的問題。

而且，在專利文獻(xiàn)1公開的技術(shù)中，根據(jù)二次電池的內(nèi)部狀態(tài)、環(huán)境條件等的不同會(huì)大幅變動(dòng)。例如，液式的鉛蓄電池由于水和硫酸的比重差會(huì)導(dǎo)致在充電中濃硫酸積存在下方而形成硫酸的濃度梯級(分層化)，但是，根據(jù)該分層化程度的不同，端子間電壓及充電接受能力會(huì)有變化。此外，根據(jù)二次電池的容量、液量、重量、容積等狀態(tài)量以及二次電池周圍的環(huán)境溫度等的不同，端子間電壓也會(huì)有變化。在運(yùn)用二次電池的過程中，這些主要原因中的一個(gè)或多個(gè)組合起來會(huì)大幅影響端子間電壓。因此，在專利文獻(xiàn)1公開的技術(shù)存在如下問題：由于前述的變動(dòng)的主要原因的影響而導(dǎo)致無法正確地檢測充電狀態(tài)，從而無法正確地檢測充電率。此外，還存在這樣的問題：為了正確地求出二次電池的充電率(soc)，需要盡可能正確地測定或估計(jì)與二次電池的充電狀態(tài)對應(yīng)的端子間電壓。

本發(fā)明目的在于提供能夠與二次電池的狀態(tài)無關(guān)地正確地檢測該二次電池的充電率的二次電池檢測裝置以及二次電池狀態(tài)檢測方法。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本發(fā)明是檢測二次電池的狀態(tài)的二次電池狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，該二次電池狀態(tài)檢測裝置具有：測定單元，其測定或估計(jì)所述二次電池的開路電壓ocv(opencircuitvoltage)；求出單元，其將由所述測定單元測定或估計(jì)的所述開路電壓代入到表示所述開路電壓與充電率之間的相關(guān)性的相關(guān)式中，由此求出充電率；計(jì)算單元，其基于所述二次電池的內(nèi)部電阻，計(jì)算充電率；以及校正單元，其在由所述求出單元求出的充電率與由所述計(jì)算單元計(jì)算出的充電率的值不同的情況下，對所述求出單元的所述相關(guān)式進(jìn)行校正。

根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠與二次電池的狀態(tài)無關(guān)地正確地檢測該二次電池的充電率。

此外，本發(fā)明的特征在于，具有：學(xué)習(xí)單元，其使所述二次電池放電，且根據(jù)放電時(shí)的電壓和電流，學(xué)習(xí)所述二次電池的等效電路的元件值；和計(jì)測單元，其對所述二次電池進(jìn)行充電，且根據(jù)充電時(shí)的電壓和電流，計(jì)測所述二次電池的電阻值，所述計(jì)算單元基于由所述學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)到的元件值與由所述計(jì)測單元計(jì)測出的內(nèi)部電阻之比，計(jì)算所述充電率。

根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠基于這些電阻值之比，與二次電池的狀態(tài)無關(guān)地正確地求出充電率。

此外，本發(fā)明的特征在于，所述計(jì)算單元針對規(guī)定的函數(shù)進(jìn)行基于所述二次電池的溫度的校正，由此計(jì)算所述充電率，其中所述規(guī)定的函數(shù)包含由所述學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)到的元件值與由所述計(jì)測單元計(jì)測出的內(nèi)部電阻之比。

根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使在二次電池的溫度發(fā)生了變化的情況下，也能夠正確地求出充電率。

此外，本發(fā)明的特征在于，所述計(jì)測單元將從充電時(shí)的電壓減去開路電壓、分層化電壓和極化電壓而得到的過電壓值除以電流值得到的值作為所述二次電池的電阻值。

根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠在考慮到分層化和極化的影響的情況下求出充電率。

此外，本發(fā)明的特征在于，在所述二次電池被搭載于所述車輛后的初次處理的情況下、在充電電流小于上次處理時(shí)的情況下、或者在從上次處理之后經(jīng)過了規(guī)定的期間以上的期間的情況下，所述校正單元執(zhí)行校正處理。

根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)執(zhí)行校正處理，由此能夠與二次電池的狀態(tài)變化對應(yīng)地求出正確的充電率。

此外，本發(fā)明是用于檢測二次電池的狀態(tài)的二次電池狀態(tài)檢測方法，其特征在于，該二次電池狀態(tài)檢測方法具有：測定步驟，在該測定步驟中，測定或估計(jì)所述二次電池的開路電壓；求出步驟，在該求出步驟中，將在所述測定步驟中測定或估計(jì)的所述開路電壓代入到表示所述開路電壓與充電率之間的相關(guān)性的相關(guān)式中，由此求出充電率；計(jì)算步驟，在該計(jì)算步驟中，基于所述二次電池的內(nèi)部電阻，計(jì)算充電率；以及校正步驟，在該校正步驟中，在所述求出步驟中求出的充電率與在所述計(jì)算步驟中計(jì)算出的充電率的值不同的情況下，對所述求出步驟的所述相關(guān)式進(jìn)行校正。

根據(jù)這種方法，能夠與二次電池的狀態(tài)無關(guān)地正確地檢測該二次電池的充電率。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，可提供能夠與二次電池的狀態(tài)無關(guān)地正確地檢測該二次電池的充電率的二次電池檢測裝置以及二次電池狀態(tài)檢測方法。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的二次電池狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖2是示出圖1的控制部的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖3是示出二次電池的等效電路的一例的圖。

圖4是對根據(jù)公式(3)得到的soc與通過實(shí)測得到的soc進(jìn)行比較的圖。

圖5是對在圖1所示的實(shí)施方式中執(zhí)行的處理的一例進(jìn)行說明的流程圖。

圖6是對圖5的步驟s18的“條件c設(shè)定處理”的詳細(xì)的處理的一例進(jìn)行說明的流程圖。

圖7是對圖5的步驟s20的“soc計(jì)算處理”的詳細(xì)的處理的一例進(jìn)行說明的流程圖。

圖8是對圖5的步驟s21的“soc校正/計(jì)算處理”的詳細(xì)的處理的一例進(jìn)行說明的流程圖。

具體實(shí)施方式

接下來，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

(a)本發(fā)明的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的說明

圖1是示出具有本發(fā)明的實(shí)施方式的二次電池狀態(tài)檢測裝置的車輛的電源系統(tǒng)的圖。在該附圖中，二次電池狀態(tài)檢測裝置1以控制部10、電壓傳感器11、電流傳感器12、溫度傳感器13和放電電路15為主要的構(gòu)成要素來檢測二次電池14的狀態(tài)。在此，控制部10參照來自電壓傳感器11、電流傳感器12和溫度傳感器13的輸出來檢測二次電池14的狀態(tài)。電壓傳感器11檢測二次電池14的端子電壓而通知給控制部10。電流傳感器12檢測流過二次電池14的電流而通知給控制部10。溫度傳感器13檢測二次電池14本身或周圍的環(huán)境溫度而通知給控制部10。放電電路15由例如串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)、電阻元件等構(gòu)成，通過由控制部10對半導(dǎo)體開關(guān)進(jìn)行接通/斷開控制而使二次電池14間歇地放電。

二次電池14由例如鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池等構(gòu)成，由交流發(fā)電機(jī)16進(jìn)行充電，驅(qū)動(dòng)起動(dòng)馬達(dá)18使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)而對負(fù)載供給電力。交流發(fā)電機(jī)16由發(fā)動(dòng)機(jī)17驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生交流電，再由整流電路轉(zhuǎn)換成直流電，對二次電池14進(jìn)行充電。

發(fā)動(dòng)機(jī)17由例如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)或轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)等構(gòu)成，由起動(dòng)馬達(dá)18起動(dòng)，經(jīng)由變速器驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪向車輛提供推動(dòng)力，并驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)16發(fā)電。起動(dòng)馬達(dá)18由例如直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，利用由二次電池14供給的電力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，使發(fā)動(dòng)機(jī)17起動(dòng)。負(fù)載19由例如電動(dòng)轉(zhuǎn)向馬達(dá)、除霧器、點(diǎn)火線圈、汽車音響和汽車導(dǎo)航器等構(gòu)成，利用來自二次電池14的電力進(jìn)行動(dòng)作。

圖2是示出圖1所示的控制部10的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例的圖。如該附圖所示，控制部10具有cpu(centralprocessingunit：中央處理單元)10a、rom(readonlymemory：只讀存儲(chǔ)器)10b、ram(randomaccessmemory：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)10c、通信部10d和i/f(interface：接口)10e。在此，cpu10a基于rom10b中儲(chǔ)存的程序10ba來控制各部分。rom10b由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等構(gòu)成，儲(chǔ)存有程序10ba等。ram10c由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等構(gòu)成，用于儲(chǔ)存在執(zhí)行程序ba時(shí)生成的數(shù)據(jù)、后述的表或數(shù)學(xué)式等參數(shù)10ca。通信部10d與作為高層裝置的ecu(electroniccontrolunit：電子控制單元)等之間進(jìn)行通信，將檢測出的信息通知給高層裝置。i/f10e將由電壓傳感器11、電流傳感器12和溫度傳感器13供給的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后取入，并對放電電路15供給驅(qū)動(dòng)電流從而對其進(jìn)行控制。

(b)實(shí)施方式的動(dòng)作的說明

接下來，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說明。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，使起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)17時(shí)被操作的點(diǎn)火開關(guān)(未圖示)處于斷開狀態(tài)而使發(fā)動(dòng)機(jī)17停止，當(dāng)經(jīng)過一定時(shí)間時(shí)，控制部10控制放電電路15利用規(guī)定的頻率和規(guī)定的電流使二次電池14放電。然后，利用電壓傳感器11和電流傳感器12檢測放電時(shí)的電壓值和電流值，基于檢測出的電壓值和電流值以及放電前的電壓值和電流值執(zhí)行針對二次電池14的電等效電路的參數(shù)的學(xué)習(xí)處理。

圖3是示出二次電池14的電等效電路的一例的圖。在該示例中，等效電路針對作為導(dǎo)電電阻和液體電阻的rohm將被并聯(lián)連接的反應(yīng)電阻rct1和雙電層電容c1與被并聯(lián)連接的反應(yīng)電阻rct2和雙電層電容c2串聯(lián)連接而成?？刂撇?0的cpu10a例如使用卡爾曼濾波器或支持向量機(jī)等算法對這樣的等效電路的參數(shù)(元件值)進(jìn)行學(xué)習(xí)處理。cpu10a將通過學(xué)習(xí)處理得到的等效電路的參數(shù)作為參數(shù)10ca儲(chǔ)存在ram10c中。

另外，圖3所示的等效電路是一例，被并聯(lián)連接的反應(yīng)電阻和雙電層電容也可以各存在1個(gè)，或者，反應(yīng)電阻和雙電層電容也可以存在3個(gè)以上。此外，也可以形成為只有不具有雙電層電容的電阻的結(jié)構(gòu)。

接下來，使點(diǎn)火開關(guān)成為接通狀態(tài)而起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)17，當(dāng)車輛處于動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，控制部10的cpu10a利用電壓傳感器11和電流傳感器12以規(guī)定的周期測定二次電池14的電壓值v、電流值i，且將測定的上述值作為參數(shù)10ca儲(chǔ)存在ram10c中。

此外，cpu10a以規(guī)定的周期取得二次電池14的變動(dòng)起因狀態(tài)量，作為參數(shù)10ca儲(chǔ)存在ram10c中。在此，變動(dòng)起因狀態(tài)量是指，使二次電池14從基準(zhǔn)狀態(tài)偏離(變動(dòng))的主要原因(起因)的狀態(tài)量。作為變動(dòng)起因狀態(tài)量的具體的示例，例如可以例舉出溫度t，但是，除此之外，例如還可以將分層化st、極化pl、劣化狀態(tài)dt、電池容量cp和電池尺寸sz用作為變動(dòng)起因狀態(tài)量。另外，分層化st是指由二次電池14的電解液的離子濃度形成的層的狀態(tài)，極化pl是指例如通過充電和放電而使得電極電位從靜止電位偏離的狀態(tài)，劣化狀態(tài)dt是指二次電池14的劣化狀態(tài)(例如，soh(stateofhealth：健康狀況))，電池容量cp是指二次電池14在該時(shí)刻能夠進(jìn)行充電和放電的容量，此外，電池尺寸sz是指在二次電池14的初始能夠進(jìn)行充電和放電的容量。另外，電池尺寸sz是與時(shí)間的經(jīng)過無關(guān)的恒定的值，但是，除此之外都是與時(shí)間的經(jīng)過對應(yīng)地進(jìn)行變化的值。在以下的說明中，例舉溫度t、分層化st和極化pl作為變動(dòng)起因狀態(tài)量進(jìn)行說明，但是，也可以使用劣化狀態(tài)dt、電池容量cp和電池尺寸sz。

當(dāng)使點(diǎn)火開關(guān)成為斷開狀態(tài)而使發(fā)動(dòng)機(jī)17停止時(shí)，cpu10a從ram10c取得在快要停止之前測定的二次電池14的電壓值v、電流值i以及在快要停止之前取得的作為變動(dòng)起因狀態(tài)量的溫度t、分層化st和極化pl。

接下來，cpu10a判定是否滿足執(zhí)行針對表示ocv-soc的相關(guān)性的相關(guān)式(以下，稱作“ocv-soc相關(guān)式”)的校正處理的條件。具體而言，例如是將二次電池14搭載于車輛之后的初次的處理時(shí)判定為滿足條件。此外，對本次在發(fā)動(dòng)機(jī)17停止時(shí)取得的電流值i與在上次停止時(shí)取得的電流值i進(jìn)行比較，在本次取得的電流值i的方小于上次取得的電流值i的情況下，或者，在從上次的校正處理開始經(jīng)過了規(guī)定的期間(1個(gè)月)的情況下，判定為滿足條件。在判定為滿足條件的情況下，執(zhí)行對ocv-soc相關(guān)式進(jìn)行校正的處理。

作為ocv-soc相關(guān)式的校正處理，首先，cpu10a將直到發(fā)動(dòng)機(jī)17快要停止之前為止通過平均化處理而計(jì)算出的平均充電電壓、根據(jù)初始學(xué)習(xí)或上次學(xué)習(xí)的ocv-soc相關(guān)式使用soc(在此為通過充電和放電累計(jì)而計(jì)算得到的soc)計(jì)算出的開路電壓ocv、作為在快要停止之前取得的變動(dòng)起因狀態(tài)量的分層化st以及極化pl代入到以下公式(1)中而計(jì)算出過電壓δv。然后，將δv和直到快要停止之前為止通過平均化處理計(jì)算出的平均電流值i代入到公式(2)中而計(jì)算出內(nèi)部電阻r。在此，可以認(rèn)為內(nèi)部電阻r是由圖3所示的rohm(液體電阻、導(dǎo)體電阻)、rct1(負(fù)極的反應(yīng)電阻)和rct2(正極的反應(yīng)電阻)構(gòu)成的。如果求出了內(nèi)部電阻r，則cpu10a基于公式(3)來計(jì)算充電率soc。在公式(3)中，考慮到溫度帶來的影響，因此，例如可以乘以將溫度作為變量的振幅系數(shù)f(t)、或者加上偏移值f’(t)?；谶@些f(t)和f’(t)，能夠進(jìn)行基于溫度的校正。此外，exp(r、rohm、rct1、rct2)是將r、rohm、rct1、rct2作為變量的指數(shù)函數(shù)，括弧內(nèi)的衰減系數(shù)例如可以被設(shè)成由從內(nèi)部電阻r減去作為導(dǎo)電電阻和液體電阻的rohm而得到的反應(yīng)電阻成分與預(yù)先取得的rct1和rct2的總和之比來表示的內(nèi)部電阻比。另外，由于rohm、rct1、rct2、分層化st和極化pl的值會(huì)受到溫度的影響而變化，因此，優(yōu)選進(jìn)行基于檢測出的溫度t的校正。而且，雖然公式(3)中設(shè)定的是一次指數(shù)函數(shù)，但是，也可以設(shè)定成高次的指數(shù)函數(shù)或?qū)?shù)函數(shù)。

δv＝充電電壓－開路電壓－st－pl…(1)

r＝δv/i…(2)

soc＝f(t)×exp(r，rohm，rct1，rct2)+f’(t)…(3)

圖4是示出關(guān)于4種二次電池#1～#4通過電流累計(jì)法計(jì)算出的soc與根據(jù)公式(3)得到的soc的對應(yīng)關(guān)系的圖。在該附圖中，橫軸表示通過電流累計(jì)法計(jì)算出的soc，縱軸表示根據(jù)公式(3)估計(jì)出的soc。此外，實(shí)線表示二次電池#1(帶在停車時(shí)停止怠速的所謂的“怠速停止”功能的車輛用的二次電池(q-85))的實(shí)測結(jié)果，間隔較短的虛線表示二次電池#2(通常的二次電池(55d23))的實(shí)測結(jié)果，間隔較長的虛線表示二次電池#3(通常的二次電池(38b19))的實(shí)測結(jié)果，單點(diǎn)劃線表示二次電池#4(帶怠速停止功能的車輛用的二次電池(m-42))的實(shí)測結(jié)果。作為實(shí)測方法，通過將這些二次電池#1～#4搭載于車輛，從soc＝90％起開始充電，在公路上行駛，直到soc＝100％為止進(jìn)行充電而測定。圖4示出soc95％～100％的動(dòng)作。在該附圖中，當(dāng)設(shè)橫軸為x，縱軸為y時(shí)，如果測定結(jié)果位于直線y＝x上，則根據(jù)公式(3)得到的soc與基于電流累計(jì)法的soc處于沒有誤差的理想的關(guān)系。由于這些4種測定結(jié)果配置在y＝x的直線附近，因此，可知能夠根據(jù)公式(3)估計(jì)出與電流累計(jì)法同等的soc。

接下來，cpu10a求出二次電池14的開路電壓ocv。具體而言，在停止發(fā)動(dòng)機(jī)17之后經(jīng)過一定時(shí)間以上時(shí)測定二次電池14的電壓，或者，根據(jù)停止發(fā)動(dòng)機(jī)17之后的二次電池14的電壓變化來估計(jì)經(jīng)過一定時(shí)間以上后的電壓，將該電壓作為ocv。

接著，cpu10a對ocv-soc相關(guān)式應(yīng)用ocv求出soc，對該求出的soc與由前述的公式(1)～(3)求出的soc進(jìn)行比較，在這些soc一致的情況下判定為ocv-soc相關(guān)式正確，在除此之外的情況下對ocv-soc相關(guān)式進(jìn)行校正。另外，作為校正的方法，例如，由一次函數(shù)(例如，soc＝a·ocv+b)來表示ocv-soc相關(guān)式，通過校正作為該一次函數(shù)的截距的b的值，使得通過對ocv-soc相關(guān)式應(yīng)用ocv而得到的soc與通過公式(1)～(3)得到的soc一致。另外，由于a、b具有溫度依賴性，因此，優(yōu)選利用溫度來校正上述a、b。

通過以上方式校正了ocv-soc相關(guān)式時(shí)，在那之后，就能夠基于校正后的ocv-soc相關(guān)式而根據(jù)ocv正確地求出soc。

如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，基于由通過公式(1)和公式(2)求出的內(nèi)部電阻r和通過學(xué)習(xí)處理求出的圖3所示的構(gòu)成等效電路的電阻元件求出的內(nèi)部電阻比，根據(jù)公式(3)求出充電率soc，且基于該充電率soc來校正ocv-soc相關(guān)式，因此，例如能夠與二次電池14的狀態(tài)無關(guān)地正確地求出充電率soc。

(c)實(shí)施方式的詳細(xì)的動(dòng)作的說明

接下來，參照圖5～圖8，對在本發(fā)明的實(shí)施方式中執(zhí)行的詳細(xì)的處理的一例進(jìn)行說明。圖5是示出在本發(fā)明的實(shí)施方式中執(zhí)行的主處理的一例的圖。當(dāng)該圖5所示的流程圖開始時(shí)，執(zhí)行以下的步驟。

在步驟s10中，cpu10a判定點(diǎn)火開關(guān)(未圖示)是否處于斷開狀態(tài)，在判定為處于斷開狀態(tài)的情況下(步驟s10：“是”)，前進(jìn)至步驟s11，在除此之外的情況下(步驟s10：“否”)，前進(jìn)至步驟s13。例如，在由駕駛員使點(diǎn)火開關(guān)成為斷開狀態(tài)的情況下，判定為“是”，從而前進(jìn)至步驟s11。

在步驟s11中，cpu10a對圖3所示的構(gòu)成二次電池14的等效電路的各參數(shù)(元件值)執(zhí)行學(xué)習(xí)處理。具體而言，cpu10a控制放電電路15而使二次電池14以規(guī)定的頻率和規(guī)定的電流放電。然后，從電壓傳感器11和電流傳感器12取得此時(shí)的電壓值和電流值，基于放電前的電壓值和電流值來執(zhí)行針對二次電池14的電等效電路的參數(shù)的學(xué)習(xí)處理。另外，作為學(xué)習(xí)處理，例如可以使用卡爾曼濾波器或支持向量機(jī)等算法。

在步驟s12中，cpu10a將通過步驟s11的學(xué)習(xí)處理得到的等效電路的參數(shù)作為參數(shù)10ca儲(chǔ)存在ram10c中。

在步驟s13中，cpu10a判定點(diǎn)火開關(guān)(未圖示)是否處于接通狀態(tài)，在判定為處于接通狀態(tài)的情況下(步驟s13：“是”)，前進(jìn)至步驟s14，在除此之外的情況下(步驟s13：“否”)，結(jié)束處理。例如，在由駕駛員使點(diǎn)火開關(guān)成為接通狀態(tài)的情況下，判定為“是”，從而前進(jìn)至步驟s14。

在步驟s14中，cpu10a從電壓傳感器11和電流傳感器12取得該時(shí)刻的二次電池14的電壓值和電流值。

在步驟s15中，cpu10a取得變動(dòng)起因狀態(tài)量。更詳細(xì)而言，cpu10a取得溫度t、分層化st、極化pl、劣化狀態(tài)dt、電池容量cp和電池尺寸sz作為變動(dòng)起因狀態(tài)量。在此，從溫度傳感器13取得溫度t。此外，由于電池尺寸sz是固定值，因此，例如從ram10c取得預(yù)先儲(chǔ)存的值。例如可以參照流過二次電池14的電流的累計(jì)值以及充電和放電時(shí)的內(nèi)部電阻求出分層化st、極化pl、劣化狀態(tài)dt和電池容量cp。另外，可以基于導(dǎo)電電阻/液體電阻、反應(yīng)電阻和雙電層電容的經(jīng)時(shí)變化求出二次電池14的劣化狀態(tài)dt。此外，雖然在公式(1)～(3)中未使用劣化狀態(tài)dt、電池容量cp和電池尺寸sz，但是，也可以在公式(1)～(3)中包含這些劣化狀態(tài)dt、電池容量cp和電池尺寸sz。

在步驟s16中，cpu10a將在步驟s14中取得的電壓值和電流值以及在步驟s15中取得的變動(dòng)起因狀態(tài)量作為參數(shù)10ca存儲(chǔ)在ram10c中。

在步驟s17中，cpu10a判定點(diǎn)火開關(guān)(未圖示)是否處于斷開狀態(tài)，在判定為處于斷開狀態(tài)的情況下(步驟s17：“是”)，前進(jìn)至步驟s18，在除此之外的情況下(步驟s17：“否”)，返回步驟s14反復(fù)進(jìn)行相同的處理。例如，在判定為駕駛員使點(diǎn)火開關(guān)成為斷開狀態(tài)的情況下，判定為“是”，從而前進(jìn)至步驟s18。

在步驟s18中，cpu10a執(zhí)行處理，在該處理中，設(shè)定(求出)用于判定是否執(zhí)行soc的校正處理的條件c。關(guān)于條件c，在需要校正處理的情況下被設(shè)定成c＝1，在除此之外的情況下被設(shè)定成c＝0。另外，關(guān)于條件c設(shè)定處理的詳細(xì)情況，參照圖6在后面進(jìn)行敘述。

在步驟s19中，cpu10a判定在步驟s18中求出的條件是否是c＝1，在是c＝1的情況下(步驟s19：“是”)，前進(jìn)至步驟s21，在除此之外的情況下(步驟s19：“否”)，前進(jìn)至步驟s20。例如，在是c＝1的情況下，判定為“是”，從而前進(jìn)至步驟s21。

在步驟s20中，cpu10a執(zhí)行處理，在該處理中，基于ocv-soc相關(guān)式，根據(jù)ocv計(jì)算soc。另外，關(guān)于該處理的詳細(xì)情況，參照圖7在后面進(jìn)行敘述。

在步驟s21中，cpu10a執(zhí)行處理，在該處理中，校正ocv-soc相關(guān)式而計(jì)算soc。另外，關(guān)于該處理的詳細(xì)情況，參照圖8在后面進(jìn)行敘述。

接下來，參照圖6，對圖5的步驟s18所示的“條件c設(shè)定處理”的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。當(dāng)圖5所示的流程圖的處理開始時(shí)，執(zhí)行以下的步驟。

在步驟s30中，cpu10a對變量c代入“0”作為初始值。

在步驟s31中，cpu10a判定是否是初次的處理，在是初次的處理的情況下(步驟s31：“是”)，前進(jìn)至步驟s32，在除此之外的情況下(步驟s31：“否”)，前進(jìn)至步驟s33。更詳細(xì)而言，在二次電池14被搭載于車輛且尚未執(zhí)行校正處理的情況下，cpu10a判定為“是”，從而前進(jìn)至步驟s32。

在步驟s32中，cpu10a對變量c代入值“1”。由此，在圖5的步驟s19中，被判定為“是”。

在步驟s33中，cpu10a判定平均電流值是否為正、且是否小于上次，在較小的情況下(步驟s33：“是”)，前進(jìn)至步驟s34，在除此之外的情況下(步驟s33：“否”)，前進(jìn)至步驟s35。更詳細(xì)而言，在通過步驟s14的處理而在發(fā)動(dòng)機(jī)17快要停止之前測定的平均電流值小于上次的測定值的情況下，cpu10a判定為“是”，從而前進(jìn)至步驟s34。在此，平均電流值較小表示soc較大，soc較大的一方能夠更正確地校正ocv-soc相關(guān)式。因此，在平均電流值小于上次的情況下，通過校正ocv-soc相關(guān)式，能夠使ocv-soc相關(guān)式更正確。

在步驟s34中，cpu10a對變量c代入值“1”。

在步驟s35中，cpu10a判定從上次執(zhí)行校正處理之后是否經(jīng)過了規(guī)定的期間以上，在判定為經(jīng)過了規(guī)定的期間以上的期間的情況下(步驟s35：“是”)，前進(jìn)至步驟s36，在除此之外的情況下(步驟s35：“否”)，恢復(fù)(返回)圖5的處理。例如，在從上次執(zhí)行校正處理之后經(jīng)過了1個(gè)月以上的情況下，判定為“是”，從而前進(jìn)至步驟s36。即，在平均電流值大于上次的值的狀態(tài)持續(xù)的情況下，不再執(zhí)行ocv-soc相關(guān)式的校正，因此，例如在從執(zhí)行校正處理之后經(jīng)過規(guī)定的期間(例如，1個(gè)月)的情況下執(zhí)行校正處理，從而能夠與經(jīng)時(shí)變化對應(yīng)地校正ocv-soc相關(guān)式。

在步驟s36中，cpu10a對變量c代入值“1”。然后，恢復(fù)(返回)圖5的處理。

根據(jù)以上的處理，在滿足執(zhí)行校正處理的條件的情況下可以設(shè)條件c＝1，在除此之外的情況下可以設(shè)條件c＝0。

接下來，參照圖7，對圖5的步驟s20所示的soc計(jì)算處理的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。當(dāng)圖7所示的處理開始時(shí)，執(zhí)行以下的步驟。

在步驟s50中，cpu10a計(jì)算累計(jì)soc。更詳細(xì)而言，以某一時(shí)刻的soc為基準(zhǔn)來累計(jì)輸入到二次電池14或從二次電池14輸出的電流，由此得到累計(jì)soc。

在步驟s51中，cpu10a取得開路電壓ocv。另外，作為求開路電壓ocv的方法，例如，在從車輛停止之后經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間(例如，幾小時(shí))的情況下，且在流過負(fù)載19的平均電流小于規(guī)定的閾值的情況下，通過測定二次電池14的電壓能夠得到開路電壓ocv?；蛘?，也可以根據(jù)二次電池14的電壓的經(jīng)時(shí)變化來估計(jì)作為穩(wěn)定電壓的開路電壓。

在步驟s52中，cpu10a對在圖5的步驟s21中根據(jù)需要實(shí)施了校正處理的ocv-soc相關(guān)式應(yīng)用在步驟s51中求出的開路電壓ocv而求出充電率soc。

根據(jù)以上處理，能夠求出累計(jì)soc，并且能夠使用在圖5的步驟s21中根據(jù)需要實(shí)施了校正處理的ocv-soc相關(guān)式來計(jì)算soc，通過補(bǔ)充性地使用雙方，能夠得到高精度的soc。

接下來，參照圖8，對圖5的步驟s21所示的soc校正/計(jì)算處理的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。當(dāng)圖8所示的處理開始時(shí)，執(zhí)行以下的步驟。

在步驟s70中，cpu10a從ram10c取得在圖5的步驟s12中存儲(chǔ)的等效電路的參數(shù)。

在步驟s71中，cpu10a從ram10c取得在圖5的步驟s15中存儲(chǔ)的變動(dòng)起因狀態(tài)量中的、在發(fā)動(dòng)機(jī)17停止前(例如，快要停止之前)存儲(chǔ)的變動(dòng)起因狀態(tài)量。另外，取得在發(fā)動(dòng)機(jī)17停止前存儲(chǔ)的變動(dòng)起因狀態(tài)量是為了要使用最新的變動(dòng)起因狀態(tài)量。當(dāng)然，對于經(jīng)時(shí)的變化較小的變動(dòng)起因狀態(tài)量，也可以不使用快要停止之前的信息，而是使用在那之前的信息。

在步驟s72中，cpu10a從ram10c取得在圖5的步驟s14中存儲(chǔ)的電壓值和電流值中的、在發(fā)動(dòng)機(jī)17停止前(例如，快要停止之前)存儲(chǔ)的電壓值和電流值。另外，取得在發(fā)動(dòng)機(jī)17停止前存儲(chǔ)的電壓值和電流值是為了要使用最新的電壓值和電流值。

在步驟s73中，cpu10a將所取得的等效電路參數(shù)、變動(dòng)起因狀態(tài)量和電壓值/電流值代入到前述的公式(1)～(3)中而計(jì)算出該時(shí)刻的二次電池14的soc的值。另外，公式(1)～(3)是一例，也可以使用除此之外的公式?；蛘?，例如也可以使用表來代替公式。

在步驟s74中，cpu10a取得開路電壓ocv。另外，作為求開路電壓ocv的方法，例如，與前述的情況相同，在從車輛停止之后經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間(例如，幾小時(shí))的情況下，且在流過負(fù)載19的電流小于規(guī)定的閾值的情況下，通過測定二次電池14的電壓能夠得到開路電壓ocv?；蛘?，也可以根據(jù)二次電池14的電壓的經(jīng)時(shí)變化來估計(jì)作為穩(wěn)定電壓的開路電壓。

在步驟s75中，cpu10a執(zhí)行校正ocv-soc相關(guān)式的處理。更詳細(xì)而言，cpu10a對ocv-soc相關(guān)式應(yīng)用在步驟s74中取得的ocv求出soc，對該求出的soc與由前述的公式(1)～(3)求出的soc進(jìn)行比較，在這些soc一致的情況下，判定為ocv-soc相關(guān)式正確因此無需校正，在除此之外的情況下，對ocv-soc相關(guān)式進(jìn)行校正。另外，作為校正的方法，例如，由一次函數(shù)(例如，soc＝a·ocv+b)來表示ocv-soc相關(guān)式，通過校正作為該一次函數(shù)的截距的b的值，使得通過對ocv-soc相關(guān)式應(yīng)用ocv而得到的soc與通過公式(1)～(3)得到的soc一致。另外，對于斜率a也可以一并進(jìn)行校正。在該情況下，通過基于多個(gè)soc進(jìn)行計(jì)算而能夠校正a、b雙方。

在步驟s76中，cpu10a對ocv-soc相關(guān)式應(yīng)用在步驟s74中求出的開路電壓ocv而求出作為充電率的soc。然后，恢復(fù)(返回)圖5的處理。

根據(jù)以上處理，將等效電路參數(shù)、停止前的變動(dòng)起因狀態(tài)量和停止前的電壓值/電流值代入到公式(1)～(3)中而求出充電率soc，對根據(jù)公式(1)～(3)求出的soc與根據(jù)ocv-soc相關(guān)式求出的soc進(jìn)行比較，由此能夠在上述soc不一致的情況下對ocv-soc相關(guān)式進(jìn)行校正。

如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，基于前述公式(1)～(3)計(jì)算soc，且基于計(jì)算出的soc校正ocv-soc相關(guān)式，因此，即使在二次電池14不是滿充電的狀態(tài)的情況下，也能夠正確地求出soc。這樣，通過不等待到滿充電狀態(tài)，能夠減少不必要的充電并提升燃料消耗率。

此外，在本實(shí)施方式中，基于內(nèi)部電阻比和變動(dòng)起因狀態(tài)量求出soc，且基于該soc校正ocv-soc相關(guān)式，因此，能夠與二次電池14的狀態(tài)或使用關(guān)系無關(guān)地高精度地求出soc。此外，取得根據(jù)二次電池14的劣化狀態(tài)及二次電池14的種類的不同而不同的要素作為變動(dòng)起因狀態(tài)量，且基于該取得的變動(dòng)起因狀態(tài)量求出soc，由此使得即使在二次電池14被更換的情況(被更換成相同種類的二次電池14的情況以及被更換成不同種類的二次電池14的情況)下，也能夠高精度地求出soc。

(c)變形實(shí)施方式的說明

以上實(shí)施方式是一例，本發(fā)明當(dāng)然不僅限于如上所述的情況。例如，在以上實(shí)施方式中，在公式(3)中，使用f(t)和f’(t)進(jìn)行校正，但是，也可以僅使用上述f(t)和f’(t)中的一方，或者，也可以不使用f(t)和f’(t)雙方。

此外，在以上實(shí)施方式中，在校正處理中，在通過公式(3)求出的soc與通過ocv-soc相關(guān)式求出的soc不相同的情況下進(jìn)行校正，但是，也可以例如在這些soc的差分值不足規(guī)定的閾值的情況下執(zhí)行校正。

此外，在以上實(shí)施方式中，使用溫度、分層化、極化、劣化狀態(tài)、電池容量和電池尺寸作為變動(dòng)起因狀態(tài)量，但是，也可以不使用它們的全部而是使用它們中的一部分。此外，通過實(shí)驗(yàn)已判明了影響是按照溫度、分層化、極化的順序而從大到小，因此，也可以對它們優(yōu)先使用，或者，也可以使用與影響的大小對應(yīng)的系數(shù)。

此外，在以上實(shí)施方式中，前述的公式(1)～(3)是一例，也可以使用除此之外的公式。或者，也可以使用表來代替數(shù)學(xué)式。

此外，在以上實(shí)施方式中，使用發(fā)動(dòng)機(jī)17快要停止之前的值作為變動(dòng)起因狀態(tài)量、電壓值和電流值，但是，也可以不使用快要停止之前的值，而是使用幾分鐘至幾十分鐘前的值。此外，也可以與駕駛時(shí)間對應(yīng)地變更取得值的時(shí)機(jī)。例如，在長時(shí)間駕駛的情況下，例如，關(guān)于溫度，在駕駛到某種程度時(shí)穩(wěn)定，因此可以取得穩(wěn)定后的值，此外，在短時(shí)間駕駛的情況下，在穩(wěn)定之前停止，因此優(yōu)選取得快要停止之前的值。此外，根據(jù)變動(dòng)起因狀態(tài)量的種類的不同，也可以設(shè)定取得值的時(shí)機(jī)。例如，對于變化劇烈的電壓值和電流值，在快要停止之前取得該值，而關(guān)于劣化狀態(tài)，則是緩慢地發(fā)生變化，因此，可以定期地(例如，每周)取得。另外，也可以不使用通過1次計(jì)測得到的值，而是求出通過多次測定得到的值的平均值。

此外，在以上實(shí)施方式中，使用圖3所示的等效電路作為二次電池14的等效電路，但是，也可以使用除此之外的等效電路。例如，并聯(lián)連接的反應(yīng)電阻和雙電層電容的數(shù)量也可以是1個(gè)或3個(gè)以上。此外，也可以使用只有不具有雙電層電容的電阻的等效電路。

此外，在以上實(shí)施方式中，使用前述的一次方程作為ocv-soc相關(guān)式，但是，也可以使用除了一次方程以外的數(shù)學(xué)式、或者使用表來代替數(shù)學(xué)式。

此外，如圖6的步驟s33所示，也可以不是通過比較上次和本次的電流值來判定，也可以是，例如在本次的電流值小于規(guī)定的閾值的情況下設(shè)定成c＝1。另外，例如可以使用10a作為閾值。

標(biāo)號(hào)說明

1：二次電池狀態(tài)檢測裝置；10：控制部(求出單元、計(jì)算單元、校正單元、學(xué)習(xí)單元、計(jì)測單元)；10a：cpu；10b：rom；10c：ram；10d：通信部；10e：i/f；11：電壓傳感器(測定單元)；12：電流傳感器；13：溫度傳感器；14：二次電池；15：放電電路；16：交流發(fā)電機(jī)；17：發(fā)動(dòng)機(jī)；18：起動(dòng)馬達(dá)；19：負(fù)載。