二次电池剩余容量推定装置和方法

专利名称：二次电池剩余容量推定装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于推定可充电二次电池的剩余容量的装置和方法，特别 涉及以更高的稳定性避免二次电池过度充电和过度放电的技术。
背景技术：
用于多种领域的二次电池需要适当的充电/放电控制，以便得到其高效 率的运行。这要求以高的准确性推定二次电池的剩余容量(充电状态，下
面简称为soc)。
传统而言，所谓的电流积分方案是已知的，其中，对二次电池的输入/
输出电流进行积分，以便推定soc。在这种电流积分方案中，例如，在池没有充分充电的情况下，由于包括对电流传感器准确性的高依赖性或者
进行电流积分的处理装置(CPU)舍去最低有效位、自放电引起的容量减
小等等带来的误差所产生的影响在内的原因，推定准确性的提高受到限制。 因此，为了提高推定准确性，提出了将电池的电动势电压
(electromotive voltage)(开路电压，下面简称为OCV)和电流积分值均 用于推定电池的剩余容量(SOC)(例如日本特开No.2003-149307)。具 体而言，提出了这样的电池剩余容量计算方法，其特征在于通过电池的电 动势电压确定SOC校正参数，并将校正参数用于对基于电流积分的SOC 进行校正。
类似地，作为使用二次电池的电流积分和输出电压计算剩余容量的方 法，提出了这样的剩余容量控制方法其依赖于输出电压对用于基于电流 积分的剩余容量推定的充电效率ri进行校正(例如日本特开 No.2002画369391)。
特别地，基于推定的soc，安装在混合动力车等等之上的二次电池受
到充电/放电控制，以便将soc的控制中心值假设为边界对充电或放电给
出较高优先级。另夕卜，在包括控制中心值的soc管理范围内设置上限和下 限值，以防止过度充电与过度放电。换句话说，充电在超过管理上限值的 情况下受到限制或禁止，放电在落在管理下限值之下的情况下受到限制或禁止。
因此，为了保证二次电池充电/放电控制的安全性，也就是说，避免二 次电池的过度充电与过度放电，希望以更高的准确度在soc管理范围的上 下限值附近推定soc推定值。因此，soc校正因数被设置为在soc管理 范围的上下限值附近较大。
然而，校正值被确定为使得基于充电/放电电流积分值的推定soc接 近于基于电动势电压的推定soc。因此，即佳羞于电流积分值的推定soc
(例如85%)与基于电动势电压的推定SOC (例如80%)相比接近于管
理上P艮值(例如卯％),基于积分值的推定soc受到大的校正以进一步
降低，也就是说，远离管理上限值。考虑到避免二次电池的过度充电，上 述校正产生负面影响，正好相反，这增大了过度充电的可能性。
类似地，即佳羞于电流积分值的推定SOC (例如15% )与基于电动势 电压的推定SOC (例如20% )相比密切接近于管理下限值(例如10% )， 基于电流积分值的推定SOC受到大的校正以进一步上升，也就是说，远离 管理下限值，正好相反，这增大了过度放电的可能性。
另外，二次电池剩余容量的时间变化率依赖于二次电池的充电/放电电 流的大小而改变。因此，在剩余容量接近于管理上P艮值的情况下，大的充 电电流的产生可导致过度充电。在剩余容量接近于管理下限值的情况下， 大的放电电流的产生可导致过度放电。

发明内容
完成本发明以解决上面描述的问题。本发明的一个目的在于提供一种 二次电池用剩余容量推定装置以及方法，其用于以高的准确性推定二次电 池的剩余容量，同时，以更大的稳定性防止过度充电与过度放电。
根据本发明一实施形态，提供了一种用于可充电二次电池的剩余容量
推定装置。用于二次电池的剩余容量推定装置包含第一推定单元，其基 于从上一次剩余容量推定时开始的二次电池充电/放电容量来计算二次电 池剩余容量的第一推定值；第二推定单元，其基于二次电池的状态值计算 二次电池剩余容量的第二推定值；校正单元，其基于根据上一次计算的剩 余容量值与第二推定值之间的偏差的校正值对第一推定值进行校正，并产 生二次电池的剩余容量推定值，上一次计算的剩余容量值为在上一次剩余 容量推定时推定的二次电池剩余容量推定值。校正单元基于上一次计算的 剩余容量值的大小以及上一次计算的剩余容量值与第二推定值之间的大小 关系来计算校正值。
才艮据此实施形态，为了产生二次电池的剩余容量推定值，基于上一次 剩余容量推定值一一其为在上一次剩余容量推定时推定的二次电池的剩余 容量推定值一一的大小以及在上一次计算得到的剩余容量值与第二推定值 之间的大小关系，对基于从上一次剩余容量推定时开始的二次电池的充电/ 放电量计算得到的第一推定值进行校正，由此计算二次电池的剩余容量推 定值。因此，校正值可基于上一次计算的二次电池剩余容量推定值位于的 范围(例如，其是否接近于过度充电或过度放电)以及产生校正值的方向 (例如，在过度放电侧还是过度充电侧方向产生校正值)来确定。
因此，在处于接近于过度充电或过度放电的范围内的情况下，可计算 剩余容量推定值，以便指示充电/放电控制中对于二次电池的安全侧值(进 一步过度充电侧或进一步过度放电侧)。在除了上述范围以外的范围内， 可以增强对第二推定值的跟随能力，从而改进剩余容量推定值的推定准确 性。
优选为，校正单元包含偏差计算单元，其接收第二推定值和上一次 计算的剩余容量值，计算偏差；校正值计算单元，其通过将接收自偏差计 算单元的偏差乘以至少一个校正增益来计算校正值；推定值计算单元，其 将接收自第一推定单元的校正值加到接收自第一推定单元的第一推定值， 以便输出。所述至少一个校正增益包含第一校正增益，校正值计算单元包
含第一校正增益选择单元，其基于上一次计算的剩余容量值的大小以及上 一次计算的剩余容量值与第二推定值之间的大小关系来选择第 一校正增 益。
进一步优选的是，在上一次计算的剩余容量值属于接近于二次电池过 度放电的第 一 区域且第二推定值不小于第 一预定值的条件下，在上一次计 算的剩余容量值大于第二推定值的情况下，与上一次计算的剩余容量值小
于第二推定值的情况下相比，第一校正增益选择单元减小第一校正增益； 在上一次计算的剩余容量值属于接近于二次电池过度放电的第二范围内且 第二推定值不大于第二预定值的条件下，在上一次计算的剩余容量值小于
第二推定值的情况下，与上一次计算的剩余容量值大于第二推定值的情况 下相比，减小第一校正增益。
优选为，第一校正增益选择单元通过参照预定映射图来选择第一校正 增益，在映射图中，上一次计算的剩余容量值与第二推定值各自被定义为 输入。
优选为，所述至少一个校正增益还包含第二校正增益，校正值计算单 元还包含第二校正增益选择单元，其基于用于对二次电池进行充电/放电的 二次电池输入/输出电流与第二推定值之间的关系来选择第二校正增益。
进一步优选的是，在第二推定值不小于接近于二次电池过度充电的第 三预定值的情况下，随着二次电池的输入电流的增大，第二校正增益选择 单元增大第二校正增益；并且，在第二推定值不大于接近于二次电池过度 放电的第四预定值的情况下，随着二次电池的输出电流的增大而增大第二 校正增益。
更为优选的是，第二校正增益选择单元参照预定的映射图选择第二校 正增益，在映射图中，二次电池的输入/输出电流和第二推定值各自被定义 为输入。
根据本发明另一实施形态，提供了一种用于可充电二次电池的剩余容 量推定装置。二次电池用剩余容量推定装置包含第一推定单元，其基于 从上一次剩余容量推定时开始的二次电池充电/放电量来计算二次电池剩 余容量的第一推定值；第二推定单元，其基于二次电池的状态值计算二次 电池剩余容量的第二推定值；校正单元，其基于根据上一次计算的剩余容 量值与第二推定值之间的偏差的校正值来对第一推定值进行校正，并产生 二次电池的剩余容量推定值，上一次计算的剩余容量值为在上一次剩余容 量推定时推定的二次电池的剩余容量推定值。校正单元基于用于对二次电
池进行充电和放电的二次电池输入/输出电流与第二推定值之间的关系来 计算校正值。
根据此实施形态，为了产生二次电池的剩余容量推定值，基于在二次 电池的输入/输出电流与第二推定值之间的关系，对基于从上一次剩余容量
推定时开始的二次电池的充电/放电量计算得到的第一推定值进行校正，由 此，计算二次电池的剩余容量推定值。因此，校正值可基于与第二推定值 所位于的范围对应的二次电池输入输出电流(例如，是否在接近于过度充 电的范围内产生不小于预定值的输入电流，或者，是否在接近于过度放电 的范围内产生不小于预定值的输出电流)来确定。
因此，在第二推定值属于接近于过度充电的范围且到二次电池的输入 电流大的情况下，以及在第二推定值处于接近于过度放电的范围且来自二 次电池的输出电流大的情况下，可以增强对第二推定值的跟随能力，以便 提高剩余容量推定值的推定准确性。
优选为，校正单元包含偏差计算单元，其接收第二推定值与上一次 计算的剩余容量值，计算偏差；校正值计算单元，其通过将接收自偏差计 算单元的偏差乘以至少一个校正增益来计算校正值；推定值计算单元，其 将接收自校正值计算单元的校正值加到接收自第一推定单元的第一推定 值，以便输出。所述至少一个校正增益包含第一校正增益，校正值计算单 元包含第一校正增益选择单元，其基于二次电池的输/v/输出电流与第二推 定值之间的关系来选择第 一校正增益。
进一步优选的是，在第二推定值不小于接近于二次电池过度充电的第 一预定值的情况下，随着到二次电池的输入电流的增大，第一校正增益选 择单元增大第一校正增益；并且，在第二推定值不大于接近于二次电池过
度放电的第二预定值的情况下，随着来自二次电池的输出电流的增大而增 大第一校正增益。
进一步优选的是，第一校正增益选择单元通过参照预定映射图来选择 第一校正增益，在映射图中，二次电池的输入/输出电流和第二推定值各自 被定义为输入。
进一步优选的是，所述至少一个校正增益包含第三校正增益，校正值 计算单元还包含第三校正增益选择单元，其基于二次电池的电池温度选择 第三校正增益。
进一步优选的是，第三校正增益选择单元随着二次电池的电池温度增 大而增大第三校正增益。
进一步优选的是，第一推定单元基于二次电池的输^/输出电流的积分 值来获得二次电池的充电/^t电量。
进一步优选的是，第二推定单元基于二次电池的电动势电压来计算推 定值。
进一步优选的是，二次电池剩余容量推定装置还包含电动势电压计算
单元，其基于二次电池充电/放电电压、二次电池的极化电压(polarized voltage)以及二次电池内阻引起的电压降来计算二次电池的电动势电压。
根据本发明另一实施形态，用于可充电二次电池的剩余容量推定方法 包含以下步骤基于从上一次剩余容量推定时开始的二次电池充电/放电 量，计算二次电池剩余容量的第一推定值；基于二次电池的状态值，计算 二次电池剩余容量的第二推定值；基于根据上一次计算的剩余容量值与第 二推定值之间的偏差的校正值对第 一推定值进行校正，并产生二次电池的 剩余容量推定值，上一次计算的剩余容量为在上一次剩余容量推定时推定 的二次电池剩余容量推定值。在产生二次电池剩余容量推定值时，基于上 一次计算的剩余容量值的大小以及上一次计算的剩余容量值与第二推定值 之间的大小关系来计算校正值。
根据本发明另一实施形态，提供了一种用于可充电二次电池的剩余容 量推定方法。二次电池用剩余容量推定方法包含以下步骤基于从上一次
剩余容量推定时开始的二次电池充电/放电量计算二次电池剩余容量的第
一推定值；基于二次电池的状态值计算二次电池剩余容量的第二推定值； 基于根据上一次计算的剩余容量值与第二推定值之间的偏差的校正值对第 一推定值进行校正，并产生二次电池的剩余容量推定值，上一次计算的剩 余容量值为在上一次剩余容量推定时推定的二次电池剩余容量推定值。在 产生二次电池剩余容量推定值时，基于用于对二次电池进行充电和放电的 二次电池输/^/输出电流与第二推定值之间的关系来计算校正值。
根据本发明，可实现这样的二次电池用剩余容量推定装置和方法其 以高准确性推定二次电池剩余容量，同时，以更大的稳定性避免过度充电 与过度》丈电。


图l为车辆的原理构造图，该车辆装有根据本发明第一实施例的二次 电池用剩余容量推定装置；
图2示出了充电W文电控制单元的充电/放电控制的实例；
图3为一框图，其示出了 SOC推定单元中的过程；
图4示出了二次电池电动势电压与SOC之间的关系的实例；
图5A与5B用于介绍在SOC计算单元中计算的校正值；
图6示出了依赖于SOC推定值的增益选择单元中存储的映射图的实
例；
图7示出了依赖于电池温度的增益选择单元中存储的映射图的结构； 图8示出了映射图中与推定soc有关的校正增益的变化的实例； 图9为根据本发明第二实施例的SOC推定单元中的过程的框图； 图10示出了依赖于输^/输出电流的增益选择单元中存储的映射图的
实例；
图IIA与IIB描述了与图IO所示映射图中的每个推定SOC对应的增 益特性；
图12为根据本发明第三实施例的SOC推定单元中的过程的框图。
具体实施例方式
下面参照附图详细介绍本发明的实施例，其中，相同或对应的部件用 同样的参考标号表示，且不再重复对其进行介绍。 [第一实施例
参照图1，车辆100包含二次电池6、 PCU (Power Control Unit) 8、 电动发电机(MG)IO、 ECU1、电压测量单元12、电流测量单元14、温 度测量单元16。车辆100为混合动力车，其通过来自电动发电;f几10的驱 动力以及来自未示出的发动机的驱动力中的至少一个行驶。代替混合动力 车的是，车辆可以为装有燃料电池的燃料电池车辆或仅使用来自电动发电 机的驱动力行驶的电气车辆。
二次电池6是电池装置，其具有这样的构造各自由多个集成电池单 体构成的多个电池^f莫块串联连接，举例而言，二次电池6包括锂离子电池、 镍金属氢化物电池等等。二次电池6被配置为借助PCU 8来充电和^t电。
在车辆100的动力运行过程中，PCU 8将供自二次电池6的DC (直 流)电力转换为AC (交流)电力，以便将之供给电动发电机10，并且， 在车辆100的再生制动过程中，将由电动发电机10产生的AC电力转换为 DC电力，以便将之供给二次电池6，由此将车辆100的动能收集为电能。 另外，PCU 8可包含升压/降压转换器(DC/DC转换器)，其用于对供自 二次电池6的DC电力进行升压并对供自电动发电机10的DC电压进行降 压。
注意，这里介绍的再生制动包括在混合动力车驾驶者进行足剎操作的
过程中通过释放加速器踏板在进行动力制动的同时的减速(或停止加速)。 电动发电机10例如为三相AC旋转电机，其作为接收供自PCU 8的 AC电力的电动机并将用于对车辆100进行驱动的驱动力传送到未示出的 车轮。另外，电动发电机10作为接收通过车轮传送的旋转驱动力的电动发 电机并将车辆100的动能转换为电力以^更借助PCU 8传送回到二次电池6。
ECU1基于车辆100的驱动状态、加速器踏板位置、换档位置、二次 电池的SOC、存储在装在ECU 1中的ROM (只读存储器)3中的程序和 映射图进行处理。因此，ECU1控制装在车辆中的装置，以便才艮据来自驾 驶者的操作指示产生驱动状态。
测量二次电池6的充电/放电电压Vb的电压测量单元12、测量二次电 池6的输入/输出电流Ib的电流测量单元14、测量二次电池的电池温度Tb 的温度测量单元16被连接到ECU 1。 ECU 1包含SOC推定单元2和充电 /放电控制单元5。
基于分别由电压测量单元12、电流测量单元14、温度测量单元16测 量得到的二次电池6的充电/放电电压Vb、 二次电池6的输入/输出电流Ib 以及二次电池6的电池温度Tb， SOC推定单元2逐次推定二次电池6的 SOC。推定的二次电池6的SOC推定值被存储在装在ECU 1中的RAM (随机访问存储器)4中。
依赖于存储在RAM 4中的SOC推定值，充电/放电控制单元5向PCU 8供给控制指示，以便控制从电动发电机10供到二次电池6的充电量以及 从二次电池6供到电动发电机10的放电量。
图2示出了充电/放电控制单元5的充电/》文电控制的实例。在图2中， 假设S1<S2<S3<S4。
参照图2，当二次电池6接近过度充电状态且SOC推定值超过状态值 S3时，充电/放电控制单元5随着SOC推定值的增大而减小二次电池6的 充电量。另外，当SOC推定值超过状态值S4时，充电/放电控制单元5将 充电量i殳置为零。因此，充电/放电控制单元5将二次电池6的充电限制在 充电限制范围内(状态值S3-S4)，并在充电禁止范围内(状态值S4-)禁 止二次电池6的充电。
另一方面，当二次电池6接近过度放电状态且SOC推定值下降到低于 状态值S2，充电/方文电控制单元5随着SOC推定值的减小而减小二次电池 6的放电量。另外，当SOC推定值下降到低于状态值Sl时，充电/放电控 制单元5将放电量设置为零。因此，充电/放电控制单元5将二次电池6的
放电限制在放电限制范围内(状态值S2-S1)并在放电禁止范围内(状态 值Sl-)禁止二次电池6的放电。
参照图3， SOC推定单元2以恒定的周期(例如每100msec)进行处 理，以便基于在前一推定(一个周期以前)中计算的SOC推定值、充电/ 放电电压Vb、输入/输出电流Ib、电池温度Tb来计算当前SOC推定值。 SOC推定单元2包含临时SOC推定单元30、电动势电压计算单元20、推 定SOC计算单元28、 SOC计算单元40。
临时SOC计算单元30基于从进行上一次剩余容量(SOC )推定后开 始的二次电池6的充电/放电量计算二次电池6的剩余容量的第一推定值 弁SOCa。换句话说，临时SOC计算单元30加上或减去从上一次推定到现 在的时间段中二次电池6的充电/放电量的变化量，由此计算笫一推定值 #SOCa。举例而言，临时SOC计算单元30基于二次电池6的输入Z输出电 流Ib的积分值获得二次电池6的充电/放电量。
临时SOC计算单元包含积分单元32，其对输入/输出电流Ib进行积 分；加法单元34，其输出作为第一推定值弁SOCa的、积分单元32的输出 值与上一次计算的SOC推定值的总和。第一推定值弁SOCa在下面也被称 为"临时SOC"。临时SOC为基于在上一次计算的剩余容量推定值的基 础上的二次电池6的充电/访丈电量的、二次电池6的剩余容量推定值。
基于二次电池6的充电/放电电压Vb、 二次电池6中的极化电压、二 次电池6的内阻引起的电压降，电动势电压计算单元20计算二次电池6 的电动势电压。电动势电压计算单元20包含电压降计算单元22、极化电 压计算单元24、加法单元26。
基于电池温度Tb和输入/输出电流Ib，电压降计算单元22计算在二 次电池6中发生的电压降。例如，内阻的变化先前被存储为映射图，在该 映射图中，电池温度Tb被定义为输入(参数)，且此电压降基于通过参 照映射图获得的内阻和输7W输出电流Ib的乘积来计算。
极化电压计算单元24基于电池温度Tb和输"输出电流Ib计算在二 次电池6中产生的极化电压。极化电压也可通过参照先前存储的映射图来
计算，在该映射图中，电池温度Tb和输入/输出电流Ib各自被定义为输入 C参数)。
注意，计算电压降和极化电压的方法不受特别限制，也可对之应用7> 知的技术，因此，不再给出对其的详细介绍。
加法单元26将由电压降计算单元22计算的电压降加到充电/放电电压 Vb并减去由极化电压计算单元24计算的极化电压，由此，计算二次电池 6的电动势电压(开路电压)#OCV的推定值。
注意，电动势电压计算单元20中所用的充电/放电电压Vb、输入/输出 电流Ib、电池温度Tb各自可以为例如在从上一次推定到目前的时间段中 的平均值。
推定SOC计算单元28基于电动势电压弁OCV—一其为二次电池6的 状态值的实例，由电动势电压计算单元20计算得到一一计算二次电池6 的剩余容量的第二推定值弁SOCb。第二推定值弁SOCb在下面也被称为"推 定SOC"。推定SOC为基于二次电池6的状态值的、二次电池6的剩余 容量推定值。
在本发明第一实施例中，作为基于二次电池6的状态值计算剩余容量 推定值的实例，示出了推定值基于二次电池6的电动势电压来计算的构造 (推定SOC计算单元28)，但推定SOC的计算不限于此。例如，推定 SOC可基于二次电池6的电池内压来计算。换句话说，推定SOC可有选 择地使用取决于二次电池类型适合的、二次电池的充电/放电电压、输入/ 输出电流、电池温度、电池内压等状态值来获得。
参照图4， 二次电池6的SOC具有与电动势电压OCV的对应的关系。 相应地，通过参照如图4所示先前存储的映射图，推定SOC计算单元28 获得与二次电池6的电动势电压弁OCV对应的映射值，由此允许在0-100 (%)的范围内计算推定SOC (弁SOCb)。
再度参照图3， SOC推定单元40接收分别来自临时SOC计算单元30 和推定SOC计算单元28的临时SOC (#SOCa)和推定SOC (#SOCb )， 并用通过预定处理计算得到的校正值来对临时SOC (#SOCa)进行校正，
由此，产生二次电池6的剩余容量(SOC)推定值。换句话说，SOC计算 单元40作为积分元件(I元件)，其用于对临时SOC (#SOCa)进行校正， 使之接近于推定SOC (#SOCb)。
具体而言，SOC计算单元40基于在上一次剩余容量推定时推定的 SOC推定值(下面也称为"SOC推定值(上一次计算的值)")的大小 以及SOC推定值(上一次计算的值)与推定SOC (#SOCb)之间的大小 关系来计算校正值。SOC计算单元40包含减法单元42、校正值计算单元 50、加法单元52。
减法单元42接收由推定SOC计算单元28计算的推定SOC( #SOCb ) 和SOC推定值(上一次计算的值)，以便计算SOC推定值(上一次计算 的值)相对于推定SOC (#SOCb)的偏差(=推定SOC (#SOCb) -SOC 推定值(上一次计算的值))。于是，减法单元42将计算得到的偏差输出 到校正值计算单元50。
校正值计算单元50接收来自减法单元42的偏差，并将偏差乘以多个 校正增益，以〗更计算校正值。校正值计算单元50包含转换增益单元44、 依赖于SOC推定值的增益选择单元46、依赖于电池温度的增益选择单元 48，并顺次将偏差乘以每个单元中的校正增益，以便计算校正值。
转换增益计算单元44具有转换增益K (其为固定值)，并对偏差进行 调节，使得将被输出的校正值的范围依赖于将被输入的偏差的可变范围受 到适当的设置。
依赖于SOC推定值的增益选择单元46基于SOC推定值(上一次计 算的值)的大小以及SOC推定值(上一次计算值)与推定SOC (弁SOCb ) 之间的大小关系来选择校正增益G1。举例而言，依赖于SOC推定值的增 益选择单元46可预先存储映射图，以便通过参照映射图来选择校正增益 Gl，在该映射图中，SOC推定值(上一次计算的值)与推定SOC各自被 定义为输入(参数)。在依赖于SOC推定值的增益选择单元46中，将在 乘以转换增益单元44中的转换增益K后获得的偏差进一步乘以其校正增 益G1，以l更输出。
依赖于电池温度的增益选择单元48基于电池温度Tb选^^校正增益 G3。举例而言，依赖于电池温度的增益单元48也可预先存储映射图，以 便通过参照映射图来选择校正增益G3，在该映射图中，电池温度Tb和推 定的SOC (#SOCb)各自被定义为输入(参数)。在依赖于电池温度的增 益选择单元48中，将在乘以依赖于SOC推定值的增益选择单元46中的校 正增益Gl之后获得的值进一步乘以其校正增益G3，以便将结果输出为校 正值ASOC。
依赖于SOC推定值的增益选择单元46和依赖于电池温度的增益选择 单元48中的校正增益的选择将在下面详细介绍。
加法单元52接收来自依赖于电池温度的增益选择单元48的校正值 ASOC并将校正值ASOC加到接收自临时SOC计算单元30的临时SOC (#SOCa)，以便将结果输出为SOC推定值。 (依赖于SOC推定值的增益选择单元) 将在下面详细介绍依赖于SOC推定值的增益选择单元46中的校正增 益Gl的选择。
图5A示出了 SOC推定值相对较大的情况(接近于过度充电)，图5B 示出了 SOC推定值相对较小的情况(接近于过度放电)。
参照图5A，依赖于SOC推定值的增益选择单元46计算SOC推定值 (上一次计算的值)相对于推定SOC USOCb)的偏差，并将偏差乘以预 定校正增益以计算校正值。相应地，如果推定SOC ( #SOCb ) <SOC推定
值(上一次计算的值)，发生负的偏差，结果，负的校正值^i^到soc临
时值(弁SOCa)，于是，SOC推定值得到连续校正，以便接近于表示较小 值的推定SOC (#SOCb )。
因此，例如，在二次电池6的充电继续进行的情况下，如果SOC推定 值大于推定SOC (#SOCb)，同时，SOC推定值表示接近于过度充电的
值，那么，在过度充电侧的相反方向(低soc侧)校正soc推定值。结
果，如果在推定SOC (#SOCb)中发生电压测量单元12、电流测量单元 14和温度测量单元16的测量准确性等导致的误差，可在二次电池6处于
过度充电状态时计算相对较小的SOC推定值。
另外，参照图5B，如果推定SOC (#SOCb) >SOC推定值(上一次 计算的值)，发生正的偏差，结果，正的校正值被加到SOC临时值(#SOCa)， SOC推定值受到连续校正，使得接近于表示较大值的推定SOC( #SOCb )。
因此，例如，在二次电池6的放电继续进行的情况下，如果SOC推定 值小于推定SOC (#SOCb)，同时，SOC推定值表示接近于过度放电的
值，那么，soc推定值在过度放电侧的相反方向(高soc侧)受到校正。
因此，如果在推定SOC (#SOCb)中发生电压测量单元12、电流测量单 元14、温度测量单元16中的测量准确性等导致的误差，在二次电池6处 于过度放电状态时，可计算得到相对较大的SOC推定值。
因此，在这样的情况下，依赖于SOC推定值的增益选择单元46相对 减小校正增益Gl以便由此避免计算过度校正值，并计算SOC推定值以便 对于充电/方丈电控制中的二次电池6指示安全侧(向着过度放电侧或向着过 度充电侧)的值。
参照图6,映射图46#为二维映射图，其中，SOC推定值(上一次计 算的值)和推定SOC (#SOCb )各自被定义为输入，将被输出的映射值对 应于校正增益Gl。校正增益Gl为图3中的依赖于SOC推定值的增益选 捧单元46乘以的校正增益。
映射图46#具有用SOC范围rl限定的区域，该范围中，SOC推定 值(上一次计算的值)接近于过度充电；用SOC范围r2限定的区域，该 范围中，SOC推定值(上一次计算的值)接近于过度放电；特性线60-64。 特性线60示出了 SOC推定值(上一次计算的值)匹配推定SOC (#SOCb ) 的位置。特性线61与62各自示出了推定SOC (#SOCb )对应于预定值的 位置。特性线63示出了 SOC推定值相对于推定SOC (#SOCb )的偏差对 应于-dl的位置。特性线64示出了 SOC推定值相对于推定SOC (#SOCb ) 的偏差对应于d2的位置。
在映射图46#中，在SOC推定值(上一次计算的值)属于接近二次电 池6过度充电的SOC区域rl内且推定SOC (#SOCb)不小于预定值(低
于特性线61)的情况下，SOC推定值(上一次计算的值)大于推定SOC (#SOCb )(高于特性线60 )的情况下的增益值gll被二没置为与SOC推 定值(上一次计算的值)小于推定SOC (#SOCb) U氐于特性线60)的 情况下的增益值g15相比较小的值。
例如，SOC范围rl被选择为其对应于图2所示的充电限制范围(状 态值S3-S4)。换句话说，在SOC推定值(上一次计算的值)增大到充电 限制值(状态值S3)的情况下，向着安全侧(校正增益G1相对减小)进 行校正。另一方面，在SOC推定值(上一次计算的值)增大到充电禁止值 (状态值S4)的情况下，二次电池6被禁止充电。结果，希望进一步增强 跟随能力，以便改进推定准确性(以便重置或相对增大校正增益G1)。
如上所述，在SOC推定值(上一次计算的值)属于接近过度充电的 SOC范围rl的情况下，需要上面介绍的向着安全侧的校正(相对减小校 正增益)，其为SOC推定值(上一次计算的值)大于推定SOC (#SOCb ) 的情况。因此，在映射图46幷中设置增益值g11的区域对应于特性线60上 的区域，大于增益值gll的增益值gl5在特性线60下的区域中被设置。
另外，在映射图46#中，其中设置较小增益值gll的区域被限制为低 于推定SOC (#SOCb)不小于预定值的特性线61。
才艮据图4所示二次电池6的电动势电压与SOC之间的关系，电动势电 压关于SOC变化的变化量随着相对于50%接近于过度充电侧(相对较大 的SOC)或过度力文电侧(相对较小的SOC)而增大。换句话说，当SOC 接近于50%时，相对于SOC变化的电动势电压变化相对较小(对SOC变 化的灵敏度低)，其导致推定SOC (#SOCb)的相对较大的推定误差。因 此，希望进一步增强跟随能力，以便提高推定SOC (#SOCb )的推定误差 变得相对较大的上述区域中的推定准确性。
因此，在映射图46#中，依赖于二次电池6的电动势电压特性，推定 SOC (#SOCb)的测量误差变得相对较大的区域由特性线61和62限定。 在SOC测量误差相对较小的区域中，也就是说，在特性线61下面的区域 和特性线62上面的区域中，i殳置较小的增益。
另外，在映射图46#中，在SOC推定值(上一次计算的值)属于接近 二次电池6的过度放电的SOC区域r2中且推定SOC (#SOCb)不大于预 定值(在特性线62之上)的情况下，SOC推定值小于推定SOC (#SOCb ) (在特性线60之下)的情况下的增益值g12被设置为与SOC推定值(上 一次计算的值)大于推定SOC (弁SOCb )(在特性线60之上)的情况下 的增益值gl5相比较小的值。
例如，SOC范围r2被选择为使其对应于如图2所示的放电限制范围 (状态值S2-S1)。换句话说，在SOC推定值(上一次计算的值)减小为 放电限制值(状态值S2)的情况下，进一步向着安全侧进行校正(校正增 益相对减小)。另一方面，在SOC推定值(上一次计算的值)减小为放电 禁止值(状态值S1)之后，二次电池6被禁止放电。结果，希望增强跟随 能力，以便提高推定准确性(重设或相对增大校正增益)。
如上所述，在SOC推定值(上一次计算的值)属于接近于过度放电的 SOC范围r2的情况下，需要向着安全侧的上述校正(相对减小校正增益)， 其为SOC推定值(上一次计算的值)小于推定SOC (#SOCb)的情况。 因此，在映射图46#中设置增益值g12的区域对应于特性线60下面的区域， 大于增益值g12的增益值g15在特性线60上面的区域中被设置。
另外，如上所述，在SOC测量误差相对较小的区域中，也就是说，在 特性线62上面的区域，设置较小的增益值g12。
另外，在映射图46#中，在SOC推定值(上一次计算的值)过度偏离 推定SOC USOCb)的情况下，为了进一步增强跟踪能力以提高推定准确 性(进一步增大校正增益)，大于增益值g15的增益值g13和g14分别对 于具有大于ldll的偏差绝对值的区域(特性线63上面的区域)以及具有大 于ld2l的偏差绝对值的区域(特性线64下面的区域)^皮设置。
因此，在映射图46#中，假设增益值gll、 gl2〈增益值gl5〈增益值g13、 gl4的关系。
尽管在上面介绍的映射图46#中介绍了分别用于限定特性线63与64 的偏差dl与d2彼此独立的情况，可假设ldll叫d2l的关系，以便对称地计
算过度充电侧与过度放电侧的校正值。出于同样的原因，也可假设增益值
gll-增益值g12以及增益值gl3-增益值gl4的关系。另外，增益值gl2、 g13、 g14、 g15的区域可^皮细分，以便设置对于每个细分区域的增益值， 只要存在类似于如上所述的技术意味。 (依赖于电池温度的增益选择单元)
将下面详细介绍依赖于电池温度的增益选择单元48中的校正增益G3 的选择。
参照图7，映射图48#为二维映射图，其中，电池温度Tb和推定SOC (弁SOCb)各自被定义为输入(参数)，将被输出的映射值对应于校正增 益G3。这种校正增益G3为图3中的依赖于电池温度的增益选择单元所乘 以的校正增益。
二次电池6使用化学反应来充放电能(电荷)。活动性受到电池温度 影响的这种化学反应随着电池温度Tb的上升而进一步活化。由于这种增 大的活动性，二次电池6的电动势电压推定值弁OCV倾向于波动，j吏得推 定SOC (#SOCb)也相对较大地波动。因此，希望相对增大校正增益G3， 以便增强跟随能力，并提高剩余容量推定值的推定准确性。
另外，同样地，在推定SOC接近于过度充电或过度放电的情况下，二 次电池6的电动势电压推定值幷OCV倾向于波动。因此，希望相对增大校 正增益G3，以便增强跟随能力，并提高剩余容量推定值的推定准确性。
因此，映射图48斜皮设置为使得表示上面介绍的特性的校正增益G3 被选择。
图8示出了映射图48#中与推定SOC (弁SOCb)有关的校正增益G3 的变化。注意，图8中的温度T1、 T2、 T3分别对应于如图7中的映射图 48弁所示的温度T1、 T2、 T3 ( T1<T2<T3 )。
参照图8，在映射图48#中，即使在电池温度Tb对应于温度Tl、 T2、 T3中的任意一个时，校正增益G3被设置为随着推定SOC (#SOCb)关 于50%向着过度充电侧或过度放电侧移动而增大。依赖于电池温度的增益 选捧单元48将过度充电侧与过度放电侧的校正增益G3设置为相对增大，
由此进一步提高推定准确性。
另外，在映射图48#中，对应于各个推定SOC (弁SOCb)的校正增益 G3被设置为随着二次电池6的电池温度Tb上升而增大。换句话说，显示 校正增益G3的特性线随着电池温度Tb上升在图表中向上移动。因此，校 正增益G3随着二次电池6的电池温度Tb上升而增大，其允许二次电池6 的SOC推定值在电池温度Tb变化的同时以稳定性和高准确性得到计算。
在本发明的第一实施例中，临时SOC计算单元30对应于"第一推定 单元"，推定SOC计算单元28对应于"第二推定单元"，SOC计算单元 40对应于"校正单元，，，电动势电压计算单元20对应于"电动势电压计 算单元，，。减法单元42对应于"偏差计算单元，，，校正值计算单元50对 应于"校正值计算单元，，，加法单元52对应于"推定值计算单元"。另夕卜， 依赖于SOC推定值的增益选择单元46对应于"第一校正增益选择单元"， 依赖于电池温度的增益选择单元48对应于"第三校正增益选择单元"。
在上面介绍的本发明第一实施例中，尽管介绍了包含在校正值计算单 元50中的依赖于SOC推定值的增益选择单元46和依赖于电池温度的增益 选择单元48通过分别乘以校正增益Gl与G3来计算校正值ASOC的构造， 校正值计算单元可被配置为包含依赖于SOC推定值的增益选择单元46和 依赖于电池温度的增益选择单元48中的一个。换句话说，即^J1在校正值 ASOC通过乘以由依赖于SOC推定值的增益选择单元46选择的校正增益 Gl以及由依赖于电池温度的增益选择单元48选择的校正增益G3中的一 个来计算的构造的情况下，二次电池的剩余容量可用高的准确性进行推定， 同时，以更大的稳定性避免了过度放电和过度放电。
根据本发明第一实施例，在SOC推定值(上一次计算的值)在接近过 度充电的范围内且SOC推定值(上一次计算的值)被校正为较小的值(向 着SOC控制中心)的情况下，依赖于SOC推定值的增益选择单元46选 择相对较小的校正增益G1。另外，在SOC推定值(上一次计算的值)属 于接近过度放电的范围且SOC推定值(上一次计算的值)被校正为较大的 值(向着SOC控制中心)的情况下，依赖于SOC推定值的增益选择单元
46选择相对较小的校正增益Gl。
因此，当SOC推定值(上一次计算的值)属于接近过度充电或过度放 电的范围内时，计算剩余容量推定值，以l更指示充电/方文电控制中的二次电 池的安全侧(进一步过度放电侧或进一步过度充电侧)的值。结果，二次 电池的剩余容量可用高的准确性来推定，同时，以更大的稳定性避免过度 充电和过度放电。
另外，根据本发明的第一实施例，根据电池温度Tb的增大，依赖于 电池温度的增益选择单元48依赖于可能相对较大地波动的推定SOC (#SOCb)相对增大校正增益G3，由此增强跟随能力，并提高剩余容量 推定值的推定准确性。另外，在接近于过度充电或过度放电的范围时，依 赖于电池温度的增益选择单元48依赖于可能相对较大地波动的推定SOC (弁SOCb)相对增大校正增益G3，由此增强跟随能力，并提高剩余容量 推定值的推定准确性。
因此，即使在剩余容量推定值的推定准确性倾向于劣化的情况下，例 如在电池温度Tb高的情况下和/或处于接近于过度充电或过度放电的范围 的情况下，可以增强跟随能力，以〗更提高推定准确性。相应地，二次电池 的剩余容量可用高的准确性来推定，同时，以更大的稳定性避免过度充电 和过度》丈电。
[第二实施例
在上面介绍的本发明第一实施例中，介绍了通过分别基于SOC推定值 (上一次计算的值)、推定SOC (#SOCb)、电池温度选择的校正增益计 算校正值ASOC的构造。在本发明第二实施例中，将介绍通过分别基于输 入/输出电流、推定SOC (#SOCb)、电池温度选择的校正增益计算校正 值ASOC的构造。
参照图9,根据本发明第二实施例的SOC推定单元2A等价于图3所 示根据本发明第一实施例的SOC推定单元2，除了其具有代替SOC计算 单元40的SOC计算单元40A以外，SOC计算单元卯A等价于SOC计算 单元40，除了其具有代替校正值计算单元50的校正值计算单元50A以外，
2
校正值计算单元50A等价于校正值计算单元50，除了其具有代，赖于 SOC推定值的增益选择单元46的、依赖于输入/输出电流的增益选择单元 47以夕卜。
基于接收自电流测量单元14的二次电池6的输入/输出电流Ib以及接 收自推定SOC计算单元28的推定SOC (弁SOCb)之间的关系，依赖于输 入/输出电流的增益选择单元47选择校正增益G2。举例而言，依赖于输入 /输出电流的增益选择单元47可预先存储映射图，以便通过参照映射图来 选择校正增益G2，在该映射图中，输入/输出电流Ib和推定的SOC (弁SOCb)各自被定义为输入(参数)。在依赖于输入/输出电流的增益选 择单元47中，在乘以转换增益单元44中的转换增益K后获得的偏差进一 步乘以其校正增益G2，以便输出。
由于其他的与根据本发明第一实施例中的SOC推定单元2中的相同， 不再重复对其进行详细介绍。
(依赖于输^/输出电流的增益选择单元)
下面将详细介绍依赖于输A7输出电流的增益选择单元47中的校正增 益G2的选择。
再度参照图4，根据二次电池6的电动势电压与SOC之间的关系，电 动势电压相对于SOC变化的变化量随着相对于50%接近于过度充电侧(相 对较大的SOC)或过度放电侧(相对较小的SOC)而增大。
因此，如果到二次电池6的输入电流(充电电流)在二次电池6接近 于过度充电状态的情况下大，推定SOCUSOCb)可能大大波动。类似地， 如果来自二次电池6的输出电流(放电电流)在二次电池6接近于过度放 电状态的情况下大，推定SOC (#SOCb)可大大波动。因此，在这种情况 下，希望将校正值ASOC设置为相对较大的值，由此增强跟随能力，并提 高推定准确性。
参照图10，存储在依赖于输入/输出电流的增益选择单元47中的映射 图47#为二维映射图，其中，二次电池6的输入/输出电流Ib和推定SOC (#SOCb )各自被定义为输入(参数)，将被输出的映射值对应于校正增
益G2。这种校正增益G2为图9中的依赖于输X/输出电流的增益选择单元 47中乘以的校正增益。
在映射图47#中，在推定SOC (#SOCb)不小于二次电池6的过度充 电附近的预定值(推定SOC (#SOCb)对应于特性线67上的任何输入/输 出电流Ib )的情况下，将被输出的校正增益G2被设置为随着到二次电池 6的输入电流增大而增大。另一方面，在推定SOC (#SOCb)不大于二次 电池6的过度放电附近的预定值(推定SOC (弁SOCb)对应于特性线68 上的任何输入/输出电流Ib)的情况下，将净皮输出的校正增益G2^皮设置为 随着二次电池6的输出电流增大而增大。
换句话说，在特性线67下面的区域和特性线68上面的区域中，增益 值g22和g23分别被设置，其大于在其它区域中设置的增益值g21。特性 线67和68依赖于二次电池6的满充电容量(Ah)、输/v/输出电流值(A)、 相对于SOC的电动势电压特性等等适当地确定。另外，在映射图47弁中， 增益值g21和g22的区域进一步被细分以便设置各个增益值，将被输出的 校正增益G2被设置为随着输入电流或输出电流增大而增大。
图11A和11B用于介绍对应于图IO所示映射图47弁中的每个推定SOC (#SOCb )的增益特性70-74。图11A与11B中的参考标号70-74分别对 应于图10中的参考标号70-74。
图11A示出了推定SOC (#SOCb)相对较大的情况(接近于过度充 电)，图11B示出了推定SOC (#SOCb )相对较小的情况(接近于过度放 电)。
参照图10与11A，例如，由于推定SOC (#SOCb)为50%的增益特 性70不与特性线67以及68相交，作为固定值的增益值g21不依赖于输入 /输出电流Ib被选择。
另一方面，由于与大于对应于增益特性70的推定SOC (#SOCb)的 推定SOC (#SOCb)对应的增益特性71与特性线67交叉，当输入/输出 电流Ib超过预定输入电流值II时，校正增益G2开始增大。
另外，对于与较大推定SOC (#SOCb)对应的较大的增益特性72，
当输入/输出电流Ib超过小于输入电流值II的输入电流值12时，校正增益 G2开始增大。
因此，在映射图47#中，在推定SOC (#SOCb)不小于特性线67定 义的预定值的情况下，将被输出的校正增益G2被设置为随着输入电流(充 电电流)增大和推定SOC (#SOCb)增大而增大。
另一方面，参照图10和IIB，由于与小于对应于增益特性70的推定 SOC (#SOCb)的推定SOC (#SOCb)对应的增益特性73与特性线68 交叉，当输入/输出电流Ib超过预定输出电流值13时，校正增益G2开始 增大。
另外，对于与较小推定SOC (#SOCb)对应的增益特性74，当输入/ 输出电流Ib超过小于输出电流值I3的输出电流值I4时，校正增益G2开 始增大。
因此，在映射图47#中，在推定SOC (#SOCb)不小于由特性线68 定义的预定值的情况下，将被输出的校正增益G2被设置为随着输出电流 (放电电流)增大和/或推定SOC (#SOCb)减小而增大。
如上所述，校正增益G2被设置为对于使得二次电池6过度充电的输 入电流或使得二次电池6过度放电的输出电流而增大，这使得二次电池6 的SOC推定值能够以稳定性以及高的准确性来计算。
在本发明第二实施例中，临时SOC计算单元30对应于"第一推定单 元"，推定SOC计算单元28对应于"第二推定单元"，SOC计算单元 40A对应于"校正单元，，，电动势电压计算单元20对应于"电动势电压计 算单元，，。减法单元42对应于"偏差计算单元"，校正值计算单元50A 对应于"校正值计算单元"，加法单元52对应于"推定值计算单元"。另 外，依赖于输入/输出电流的增益选择单元47对应于"第一校正增益选择 单元"，依赖于电池温度的增益选择单元站对应于"第三校正增益选择单 元，，。
在上面介绍的本发明第二实施例中，尽管介绍了包含在校正值计算单 元50A中的依赖于输7v/输出电流的增益选择单元47和依赖于电池温度的
增益选择单元48通过分别乘以校正增益G2与G3来计算校正值ASOC的 构造，校正值计算单元可被配置为包含依赖于输入/输出电流的增益选择单 元47和依赖于电池温度的增益选择单元48中的一个。换句话说，即使在 校正值ASOC通过乘以由依赖于输入/输出电流的增益选择单元47选择的 校正增益G2和由依赖于电池温度的增益选择单元48选择的校正增益G3 中的一个来计算的构造的情况下，二次电池的剩余容量可用高的准确性来 推定，同时，以稳定性来避免过度充电与过度放电。
根据本发明第二实施例，在推定SOC(#SOCb )可大大波动的状态下， 例如在接近过度充电且输入电流(充电电流)大的情况下，或者，在接近 过度放电且输出电流(放电电流)大的情况下，依赖于输入/输出电流的增 益选择单元47相对增大校正增益G2，以便增强跟随能力，并提高剩余容 量推定值的推定准确性。
因此，在接近过度充电或过度放电的范围内，即使是在剩余容量推定 值的推定准确性倾向于劣化的情况下，可以增强跟随能力，并提高推定准 确性。因此，二次电池的剩余容量可用高的准确性来推定，同时，以更大 的稳定性来避免过度的充电和过度的放电。
另外，根据本发明第二实施例，根据电池温度Tb的增大，依赖于可 能相对较大波动的推定SOC (#SOCb)，依赖于电池温度的增益选择单元 48相对增大校正增益G3,由此增强跟随能力，并提高剩余容量推定值的 推定准确性。另外，随着接近于过度充电或过度放电的范围，依赖于可能 相对较大地波动的推定SOC (#SOCb),依赖于电池温度的增益选择单元 48相对增大校正增益G3，由此增强跟随能力，并提高剩余容量推定值的 推定准确性。
结果，即使是在剩余容量推定值的推定准确性倾向于劣化的情况下， 例如在电池温度Tb高的情况下和/或处于接近于过度充电或过度放电的范 围的情况下，可以增强跟随能力以便提高推定准确性。因此，二次电池的 剩余容量可用高的准确性来推定，同时，以更大的稳定性避免过度充电和 过度放电。
[第三实施例
在上面介绍的本发明第 一与第二实施例中，分别介绍了校正值通过基
于SOC推定值(上一次计算的值)、推定SOC (#SOCb)以及电池温度
选择的校正增益来计算的构造以及校正值通过基于输入/输出电流、推定
SOC (#SOCb)以及电池温度选择的校正增益来计算的构造。在本发明第
三实施例中，将要介绍通过所有上述校正增益来计算校正值的构造。
参照图12，根据本发明第三实施例的推定单元2B等价于根据图3所 示本发明第一实施例的SOC推定单元2，除了其具有代替SOC计算单元 40的SOC计算单元40B以外，SOC计算单元40B等价于SOC计算单元 40,除了其具有代替校正值计算单元50的校正值计算单元50B以外。另 外，校正值计算单元50B等价于校正值计算单元50，除了其还包含图9所 示依赖于输入/输出电流的增益选择单元47以外。
由于其他的与根据本发明第一实施例的SOC推定单元2 —样，不再重 复对其进行详细介绍。
如上面的本发明第一与笫二实施例中详细所述，依赖于SOC推定值的 增益选择单元46、依赖于输7W输出电流的增益选择单元47、依赖于电池 温度的增益选择单元48各自选择校正增益，以便推定以高的准确性来推定 二次电池的剩余容量，同时，稳定地避免过度充电与过度放电。因此，与 第 一 以及第二实施例相比，SOC计算单元40B可计算通过以更高的准确性 推定二次电池剩余容量而获得的SOC推定值，同时，以更大的稳定性避免 过度充电与过度放电。
在本发明的第三实施例中，临时SOC计算单元30对应于"第一推定 单元，，，推定SOC计算单元28对应于"第二推定单元"，SOC计算单元 40B对应于"校正单元，，，电动势电压计算单元20对应于"电动势电压计 算单元，，。减法单元42对应于"偏差计算单元"，校正值计算单元50B 对应于"校正值计算单元，，，加法单元52对应于"推定值计算单元"。另 外，依赖于SOC推定值的增益选择单元^对应于"第一校正增益选择单 元，，，依赖于输^/输出电流的增益选择单元47对应于"第二校正增益选
择单元"，依赖于电池温度的增益选择单元48对应于"第三校正增益选择 单元，，。
根据本发明第三实施例，可同时实现上述本发明第一与第二实施例中 的/f壬何作用。
尽管在本发明第 一至第三实施例中介绍了装有根据本发明的二次电池 用剩余容量推定装置的车辆，本发明适用于任何配置为基于SOC推定值受 到充电和放电的二次电池用装置和系统。
应当明了 ，这里公开的实施例在所有方面是说明性而不是限制性的。 本发明的范围由权利要求书的条款定义，并旨在包括属于权利要求书的条 款的含义和范围的任何变型。
权利要求
1. 一种可充电二次电池用剩余容量推定装置，其包含第一推定单元，其基于从上一次剩余容量推定时开始的所述二次电池的充电/放电量计算所述二次电池的剩余容量的第一推定值；第二推定单元，其基于所述二次电池的状态值计算所述二次电池的剩余容量的第二推定值；以及校正单元，其基于根据上一次计算的剩余容量值与所述第二推定值之间的偏差的校正值对所述第一推定值进行校正，并产生所述二次电池的剩余容量推定值，其中，所述上一次计算的剩余容量值为在上一次剩余容量推定时推定的所述二次电池的剩余容量推定值，所述校正单元基于所述上一次计算的剩余容量值的大小以及所述上一次计算的剩余容量值与所述第二推定值之间的大小关系来计算所述校正值。
2. 根据权利要求l的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所述校正 单元包含偏差计算单元，其接收所述第二推定值以及所述上一次计算的剩余容 量值，计算所述偏差，校正值计算单元，其通过将接收自所述偏差计算单元的所述偏差乘以 至少一个校正增益来计算校正值，以及推定值计算单元，其将接收自所述校正值计算单元的所述校正值加到 接收自所述第一推定单元的所述第一推定值，以便输出，所述至少一个校正增益包括第一校正增益，且所述校正值计算单元包含第一校正增益选择单元，所述第一校正增益 选择单元基于所述上一次计算的剩余容量值的大小以及所述上一次计算的 剩余容量值与所述第二推定值之间的大小关系来选择所述第 一校正增益。
3. 根据权利要求2的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所述第一 校正增益选择单元 在所述上一次计算的剩余容量值属于所述二次电池过度充电附近的第 一范围内且所述第二推定值不小于第一预定值的条件下，在所述上一次计 算的剩余容量值大于所述第二推定值的情况下，与所述上一次计算的剩余 容量值小于所述第二推定值的情况下相比，减小所述第一校正增益，且在所述上一次计算的剩余容量值属于所述二次电池过度;^文电附近的第 二范围内且所迷第二推定值不大于第二预定值的条件下，在所述上一次计 算的剩余容量值小于所述第二推定值的情况下，与所述上一次计算的剩余 容量值大于所述第二推定值的情况下相比，减小所述第 一校正增益。
4. 根据权利要求2的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所述第一 校正增益选择单元通过参照预定的映射图来选择所述第 一校正增益，在所 述映射图中，所述上一次计算的剩余容量值与所述第二推定值各自4皮定义 为输入。
5. 根据权利要求2的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所述至少 一个校正增益还包括第二校正增益，且所述校正值计算单元还包括第二校正增益选择单元，所述第二校正增 益选择单元基于用于对所述二次电池进行充电/放电的所述二次电池的输 入/输出电流与所述第二推定值之间的关系来选择所述第二校正增益。
6. 根据权利要求5的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所述第二 校正增益选择单元在所述第二推定值不小于所述二次电池过度充电附近的第三预定值的 情况下，随着所迷二次电池的输入电流的上升，增大所述第二校正增益， 且在所述第二推定值不大于所述二次电池过度放电附近的第四预定值的 情况下，随着所述二次电池的输出电流的上升，增大所述第二校正增益。
7. 根据权利要求5的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所述第二 校正增益选择单元通过参照预定的映射图来选择所述第二校正增益，在所 述映射图中，所逸二次电池的输"输出电流和所迷第二推定值各自,皮定义 为输入。
8. —种可充电二次电池用剩余容量推定装置，其包含第 一推定单元，其基于从上一次剩余容量推定开始的所述二次电池的 充电/放电量计算所述二次电池的剩余容量的第一推定值；第二推定单元，其基于所述二次电池的状态值计算所述二次电池的剩余容量的第二推定值；以及校正单元，其基于根据上一次计算的剩余容量值与所述第二推定值之 间的偏差的校正值对所述第 一推定值进行校正，并产生所述二次电池的剩 余容量推定值，其中，所述上一次计算的剩余容量值为在上一次剩余容量 推定时推定的所述二次电池的剩余容量推定值，所述校正单元基于用于对所述二次电池进行充电与放电的所述二次电 池的输入/输出电流与所述第二推定值之间的关系来计算所述校正值。
9. 根据权利要求8的二次电池剩余容量推定装置，其中，所述校正单 元包含偏差计算单元，其接收所述第二推定值和所述上一次计算的剩余容量 值，计算所述偏差，校正值计算单元，其通过将接收自所述偏差计算单元的所述偏差乘以 至少一个校正增益来计算校正值，以及推定值计算单元，其将接收自所述校正值计算单元的所述校正值加到 接收自所述第一推定单元的所述第一推定值，以便输出，所述至少一个校正增益包括第一校正增益，且所述校正值计算单元包括第一校正增益选择单元，所述第一校正增益 选择单元基于所述二次电池的输入/输出电流与所述第二推定值之间的关 系选择所述第 一校正增益。
10. 根据权利要求9的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所述第 一校正增益选择单元在所述第二推定值不小于所述二次电池的过度充电 附近的第一预定值的情况下，随着所述二次电池的输入电流的上升而增大 所述第一校正增益，并且，在所述第二推定值不大于所述二次电池的过度 放电附近的第二预定值的情况下，随着所述二次电池的输出电流的上升而 增大所述第一校正增益。
11. 根据权利要求9的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所述第 一校正增益选择单元通过参照预定的映射图来选择所述第 一校正增益，在 所述映射图中，所述二次电池的输"输出电流与所述第二推定值各自被定 义为输入。
12. 根据权利要求2或9的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所 述至少一个校正增益还包括第三校正增益，且所述校正值计算单元还包括第三校正增益选择单元，所述第三校正增 益选择单元基于所述二次电池的电池温度来选择所述第三校正增益。
13. 根据权利要求12的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所述第 三校正增益选择单元随着所述二次电池的电池温度的上升而增大所述第三 校正增益。
14. 根据权利要求1或8的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所 述第 一推定单元基于所述二次电池的输入/输出电流积分值来获得所述二 次电池的充电/放电量。
15. 根据权利要求1或8的二次电池用剩余容量推定装置，其中，所 述第二推定单元基于所述二次电池的起电压来计算所述笫二推定值。
16. 根据权利要求15的二次电池用剩余容量推定装置，其还包含起 电压计算单元，该单元基于所迷二次电池的充电/放电电压、所述二次电池 的极化电压以及所述二次电池的内阻引起的电压降来计算所述二次电池的 起电压。
17. —种可充电二次电池用剩佘容量推定方法，其包含以下步骤 基于从上一次剩余容量推定时开始的所述二次电池的充电/放电量，计算所述二次电池的剩余容量的第一推定值；基于所述二次电池的状态值，计算所述二次电池的剩余容量的第二推 定值；以及基于根据上一次计算的剩余容量值与所述第二推定值之间的偏差的校 正值对所述第一推定值进行校正，并产生所述二次电池的剩余容量推定值， 其中，所述上一次计算的剩余容量值为在上一次剩余容量推定时推定的所 述二次电池的剩余容量推定值，在产生所述二次电池的剩余容量推定值时，基于所述上一次计算的剩 余容量值的大小以及所述上一次计算的剩余容量值与所述第二推定值之间 的大小关系来计算所述校正值。
18. —种可充电二次电池用剩余容量推定方法，其包含以下步骤 基于从上一次剩余容量推定开始的所述二次电池的充电/放电量，计算所述二次电池的剩余容量的第 一推定值；基于所述二次电池的状态值，计算所述二次电池的剩余容量的第二推定值；以及基于根据上一次计算的剩余容量值与所述第二推定值之间的偏差的校 正值对所述第 一推定值进行校正，并产生所述二次电池的剩余容量推定值， 其中，所述上一次计算的剩余容量值为在上一次剩余容量推定时推定的所 迷二次电池的剩余容量推定值，在产生所述二次电池的剩余容量推定值时，基于用于对所述二次电池 进行充电与访文电的所述二次电池的输入/输出电流与所述第二推定值之间 的关系来计算所述校正值。
全文摘要
依赖于SOC推定值的增益选择单元(46)将SOC推定值(上一次计算的值)相对于推定SOC(#SOCb)的偏差乘以校正增益G1，以便计算校正值。在SOC推定值(上一次计算的值)属于接近过度充电的范围且SOC推定值(上一次计算的值)被校正到较小的值(向着SOC推定中心)的情况下，以及在SOC推定值(上一次计算的值)属于接近过度放电的范围且SOC推定值(上一次计算的值)被校正为较大的值(向着SOC推定中心)的情况下，依赖于SOC推定值的增益选择单元(46)选择相对较小的校正增益G1。因此，在SOC推定值(上一次计算的值)接近于过度充电或过度放电的情况下，进行校正，以便对于充电/放电控制中的二次电池指示安全侧的值。
文档编号G01R31/36GK101379409SQ200780004780
公开日2009年3月4日 申请日期2007年2月7日 优先权日2006年2月9日
发明者铃木雄介 申请人:丰田自动车株式会社