充電狀態(tài)運(yùn)算裝置以及充電狀態(tài)運(yùn)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種充電狀態(tài)運(yùn)算裝置以及充電狀態(tài)運(yùn)算方法。
[0002]本申請主張基于2012年9月21日申請的日本專利申請的特愿2012-208154號的優(yōu)先權(quán)，針對文獻(xiàn)參照中引用的指定國，上述申請記載的內(nèi)容作為參照引用入本申請中，并作為本申請的記載的一部分。
【背景技術(shù)】
[0003]已知如下一種技術(shù):使用表示電池中蓄積的電池容量與電池的端子電壓的關(guān)系的對應(yīng)表，根據(jù)端子電壓來確定當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)被充電的電池容量(SOC)，并在顯示部中顯示所確定的該電池容量(專利文獻(xiàn)I)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-91879號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_5] 發(fā)明要解決的問題
[0006]然而，預(yù)先記錄的端子電壓與電池容量的關(guān)系根據(jù)電池的劣化等的不同而變化，因此，在僅利用該對應(yīng)表來運(yùn)算電池的狀態(tài)的情況下，運(yùn)算值的誤差變大，在將包含大誤差的電池的充電狀態(tài)顯示于顯示器等的情況下，存在給用戶帶來不適感的問題。
[0007]本發(fā)明要解決的問題在于，提供一種運(yùn)算充電狀態(tài)的充電狀態(tài)運(yùn)算裝置以及充電狀態(tài)運(yùn)算方法，使得在將電池的充電狀態(tài)顯示于顯示器等時(shí)不會(huì)給用戶帶來不適感。
_8] 用于解決問題的方案
[0009]本發(fā)明運(yùn)算用于將在檢測出電池的滿充電時(shí)運(yùn)算出的充電狀態(tài)校正為100%的充電狀態(tài)的校正值，并在顯示部中顯示使用該校正值校正后的充電狀態(tài)。另外，僅在檢測出電池的滿充電時(shí)更新校正值，并將進(jìn)行該更新后的校正值保持到下一次檢測出電池的滿充電為止。
_0] 發(fā)明的效果
[0011]根據(jù)本發(fā)明，在因劣化等導(dǎo)致滿充電時(shí)的充電狀態(tài)產(chǎn)生誤差的情況下，利用校正值來校正誤差，之后在顯示部中顯示校正后的充電狀態(tài)，因此能夠防止給用戶帶來不適感。并且，僅在檢測出滿充電狀態(tài)時(shí)更新校正值，并將更新后的校正值保持到下一次檢測出滿充電為止，由此能夠起到抑制顯示部中顯示的校正后的充電狀態(tài)的大幅變化從而防止給用戶帶來不適感的效果。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的充電狀態(tài)運(yùn)算系統(tǒng)的框圖。
[0013]圖2是表示對圖1的電池充電的過程中的(a)電壓特性和(b)電流特性的曲線圖。
[0014]圖3是圖1的電池控制器的框圖。
[0015]圖4是圖1的滿充電SOC預(yù)測部中記錄的對應(yīng)表的概要圖。
[0016]圖5是表示圖1的電池的SOC的特性的圖，(a)是表示絕對SOC的特性的曲線圖，(b)是表示相對SOC的特性的曲線圖。
[0017]圖6是表示圖1的電池的SOC的特性的圖，(a)是表示絕對SOC的特性的曲線圖，(b)是表示相對SOC的特性的曲線圖。
[0018]圖7是表示圖1的車輛控制器和電池控制器的控制過程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，基于附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0020]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的充電狀態(tài)運(yùn)算系統(tǒng)的框圖。本例的充電狀態(tài)運(yùn)算裝置是如下裝置:裝載于車輛等，運(yùn)算車輛中的電池的充電狀態(tài)(S0C:State ofCharge)，使充電狀態(tài)顯示于顯示部。充電狀態(tài)運(yùn)算裝置包括在圖1所示的充電狀態(tài)運(yùn)算系統(tǒng)中。
[0021]本例的充電狀態(tài)運(yùn)算系統(tǒng)具備充電器10、電池20、傳感器31?33、顯示部40、車輛控制器50以及電池控制器60。
[0022]充電器10是對電池20充電的充電器，設(shè)置于車輛的外部。充電器10是基于車輛控制器50的控制將從交流電源(未圖示)輸入的電力轉(zhuǎn)換為適于電池20的充電的電力并輸出到電池20的充電電路。充電器10具有逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器以及控制器等。充電器10通過線纜等與電池20連接。
[0023]電池20是通過連接多個(gè)鋰離子電池等二次電池(以下也稱為單元。)而構(gòu)成的電池，是車輛的動(dòng)力源。電池20經(jīng)由逆變器(未圖示)與電動(dòng)機(jī)(未圖示)連接。能夠通過該電動(dòng)機(jī)的再生對電池20充電，還能夠利用車輛外部的充電器10對電池20充電。
[0024]電壓傳感器31是檢測電池20的端子電壓的傳感器，與電池20連接。另外，電壓傳感器31在檢測構(gòu)成電池31的各電池的端子電壓的情況下連接在多個(gè)電池各自的電池的端子之間。電壓傳感器31的檢測電壓被發(fā)送到電池控制器50。
[0025]電流傳感器32是檢測電池20的電流的傳感器，與電池20連接。電流傳感器32的檢測電流被發(fā)送到電池控制器50。
[0026]溫度傳感器33是檢測電池的20的溫度的傳感器，設(shè)置于電池20的外殼等。溫度傳感器33的檢測溫度被發(fā)送到電池控制器50。
[0027]顯示部40設(shè)置在車廂內(nèi)，是顯示由電池控制器60管理的電池20的S0C、電池20的充電時(shí)間等的顯示器。顯示部40由車輛控制器50控制。此外，關(guān)于由顯示部40進(jìn)行的顯示，既可以用數(shù)值來顯示電池20的S0C，也可以分階段地顯示電池20的S0C，不對顯示方式進(jìn)行限定。另外，關(guān)于顯示部40中顯示的S0C，顯示由后述的相對SOC運(yùn)算部67計(jì)算出的相對SOCo
[0028]車輛控制器50是控制車輛整體的控制器，控制受電器10和顯示部40等。另外，當(dāng)通過線纜等將充電器10與電池20之間連接時(shí)，車輛控制器50在確認(rèn)了充電器10的充電種類之后控制充電器10使該充電器10對電池20充電。在電池20的充電過程中，由后述的電池控制器60來管理電池20的狀態(tài)。車輛控制器50通過與電池控制器60進(jìn)行信號的發(fā)送和接收來管理電池20的狀態(tài)，并且與電池20的狀態(tài)相應(yīng)地將用于控制電池20的充電電力的指令電力發(fā)送到充電器10。由此，車輛控制器50通過控制充電器10來進(jìn)行電池20的充電控制。
[0029]電池控制器60具有SOC運(yùn)算部61、劣化度運(yùn)算部62、滿充電檢測部63、滿充電SOC預(yù)測部64、校正值運(yùn)算部65、滿充電SOC校正部66以及相對SOC運(yùn)算部67，是控制電池20的控制器。此外，在本例中，車輛控制器50和電池控制器60由不同的控制器構(gòu)成，但也可以由同一個(gè)控制器構(gòu)成。
[0030]SOC運(yùn)算部61根據(jù)電壓傳感器31和電壓傳感器32中的至少某一方的檢測值來運(yùn)算電池20的SOCo
[0031]劣化度運(yùn)算部62根據(jù)電壓傳感器31的檢測電壓和電流傳感器32的檢測電流來運(yùn)算電池20的內(nèi)阻，由此運(yùn)算出電池20的劣化度。電池20的內(nèi)阻根據(jù)電池20的劣化的不同而變化。在電池控制器60中預(yù)先記錄有表示初始狀態(tài)的電池20的內(nèi)阻、滿充電時(shí)的電池容量等的值。因此，劣化度運(yùn)算部62能夠通過將運(yùn)算出的電池20的內(nèi)阻與初始狀態(tài)的電池20的內(nèi)阻進(jìn)行比較來運(yùn)算電池20的劣化度。
[0032]關(guān)于內(nèi)阻的運(yùn)算方法，例如可以根據(jù)電池20的開路電壓和電壓傳感器31及電流傳感器32的檢測值進(jìn)行運(yùn)算，或者也可以通過根據(jù)電壓傳感器31和電流傳感器32的檢測值導(dǎo)出與電池20的電流變化對應(yīng)的電壓變化的特性(以下記載為IV特性)來進(jìn)行運(yùn)算。另外，運(yùn)算電池20的劣化度的方法也可以是除了比較內(nèi)阻以外的其它方法。并且，也可以在運(yùn)算劣化度時(shí)使用溫度傳感器33的檢測值。
[0033]滿充電檢測部63是檢測電池達(dá)到滿充電的狀態(tài)的控制部，使用電壓傳感器31和電流傳感器32中的至少某一方的檢測值來進(jìn)行檢測。
[0034]滿充電SOC預(yù)測部64預(yù)測檢測出電池20處于滿充電的狀態(tài)時(shí)的S0C。滿充電檢測部63基于電池20的充電電流或者充電電壓檢測出電池20的滿充電時(shí)的電池20的SOC根據(jù)電池20的劣化度、電池的溫度或者從充電器10輸出的輸出電力等的不同而有所不同。因此，滿充電SOC預(yù)測部64將在檢測出電池20處于滿充電的狀態(tài)時(shí)已被充電至電池20的SOC預(yù)測為滿充電SOC預(yù)測值。
[0035]在由滿充電檢測部63檢測出電池20的滿充電時(shí)，校正值運(yùn)算部65運(yùn)算用于將由SOC運(yùn)算部61運(yùn)算出的SOC校正為100%的校正值。關(guān)于在滿充電檢測部63檢測出電池20的滿充電時(shí)由SOC運(yùn)算部61運(yùn)算出的SOC運(yùn)算值，根據(jù)電池20的劣化的不同而變化。因此，在顯示部40中直接顯示SOC運(yùn)算部61的SOC運(yùn)算值的情況下，不論是否檢測出電池20處于滿充電，SOC都不會(huì)被顯示為100%，另外，所顯示的SOC根據(jù)傳感器的誤差、電池20的劣化等的不同而變化。
[0036]因此，在本例中，在SOC運(yùn)算值發(fā)生變化的狀態(tài)下，校正值運(yùn)算部65運(yùn)算校正值，以將由滿充電檢測部63檢測出滿充電時(shí)的顯示部40的顯示設(shè)為100%。
[0037]滿充電SOC校正部66使用由校正值運(yùn)算部65運(yùn)算出的校正值來校正由滿充電SOC預(yù)測部64預(yù)測出的SOC預(yù)測值，由此運(yùn)算校正后的滿充電SOC預(yù)測值。
[0038]相對SOC運(yùn)算部67運(yùn)算由滿充電SOC校正部66校正了的校正后滿充電SOC預(yù)測值與SOC運(yùn)算部61的SOC運(yùn)算值之比，由此運(yùn)算與校正該SOC運(yùn)算值得到的值相當(dāng)?shù)南鄬OCo相對SOC是顯示于顯示部40的S0C。
[0039]在此，對相對SOC進(jìn)行說明。關(guān)于電池，通常地，在電池溫度低的情況下內(nèi)阻變大，在小于化學(xué)意義上的滿充電狀態(tài)(絕對SOC為100%)的充電狀態(tài)下難以進(jìn)行充電。將難以進(jìn)一步進(jìn)行充電的狀態(tài)(該時(shí)間點(diǎn)的電池狀態(tài)的滿充電狀態(tài))的充電率設(shè)為100%時(shí)的相對充電率稱為相對SOC (Relative SOC:相對S0C)。
[0040]與此相對地，將