蓄电装置状态估计方法_3

文档序号:9620704阅读:来源:国知局
图。图6的纵轴表征关于实部R的与温度相应的变化的程度的系数Rt [ppm/°C ](以下记作温度系数Rt),横轴表征频率[Hz]。根据图6的图表,温度系数Rt在低于频率fe3 (约10kHz)的频带具有负的依赖性,在频率fe3附近,依赖性从负变化到正,在从频率fe3 (约10kHz)到频率fe4 (约4MHz)的频带具有正的依赖性,在频率fe4附近,依赖性再度从正返回到负,在高于频率fe4(约4MHz)的频带具有负的依赖性。
[0075]在蓄电装置101的内部阻抗中的实部R也包含和内部阻抗|Z|同样的离子传导性分量和电子传导性分量。
[0076]在低于频率fe3(约10kHz)的频带,由于离子传导性分量相比于电子传导性分量处于支配地位,因此实部R的温度系数Rt具有伴随温度上升而变小的负的依赖性。若交流信号的频率变高,则离子传导性分量的贡献慢慢变小,在交流信号的频率超过fe3(约10kHz)的地方,电子传导性分量相比于离子传导性分量成为支配地位。由此实部R的温度系数Rt变得具有正的依赖性。
[0077]若交流信号的频率进一步变高,则实部R中的离子传导性分量的贡献再度变大,在交流信号的频率变大高于fe4 (约4MHz)的地方,离子传导性分量相比于电子传导性分量再度成为支配地位。在高的频带,实部R的温度系数Rt返回负的依赖性
[0078]在温度系数Rt成为零的频率fe3、fe4下,由于离子传导性分量的与温度相应的变化和电子传导性分量的与温度相应的变化相抵,从而温度系数Rt成为零,因此实部R的测定值成为不依赖于温度的值。因此,通过将交流信号源部102的交流信号的频率设定在这些值(fe3、fe4),来测定蓄电装置101的内部阻抗的实部R,能得到不依赖于温度的正确的测定结果。
[0079]图7是表示蓄电装置101的内部阻抗中的实部R的S0C依赖性对应于频率而变化这一情况的图。图7的纵轴表征关于实部R的与S0C相应的变化的程度的系数Rsoc[ppm/% ](以下记作S0C系数Rsoc),横轴表征频率[Hz]。根据图7的图表,在实部R的温度系数Rt成为零的频率fe3 (约10kHz)以及fe4 (约4MHz)的附近,S0C系数Rsoc的绝对值成为250?300[ppm/% ]程度。S卩,在频率fe3、fe4下测定的内部阻抗的实部R对应于S0C充分大地变化。这表示,能基于在这些频率下得到的实部R的测定结果来估计S0C。
[0080]图8是表示图7所示的S0C依赖性与图6所示的温度依赖性之比的图。图8的纵轴表征S0C系数Rsoc与温度系数Rt之比的绝对值(I Rsoc/Rt |),横轴表征频率。根据图8的图表可知,在频率fe3(约10kHz)的附近,比的绝对值(| Zsoc/Zt |)尖峰状地示出高的值。这是因为,在频率fe3下温度系数Rt成为零,另一方面S0C系数Rsoc保持正或负的值。从该图表可知,在频率fe3附近,能在温度依赖性的影响小的状态下测定具有S0C依赖性的实部R。
[0081]另一方面,温度系数Rt成为零的频率fe4(约4MHz)的附近的比(| Zsoc/Zt |)和频率fe3相比仅示出微小的峰顶。这表示,由于频率fe4的附近的温度系数Rt、SOC系数Rsoc的变化率相比于频率fe3附近变得非常大(温度系数Rt或S0C系数Rsoc的变化变得陡峭),因此由于测定误差或频率特性的变动等的影响,会有在频率fe4的附近不能测定具有充分的S0C依赖性的实部R的情况。
[0082]因此在该情况下,内部阻抗的实部R的测定期望在频率fe3下进行。
[0083]如此,可以在存在多个温度系数Rt成为零的频率fe的情况下,将S0C系数Rsoc的相对于频率的变化率、或温度系数Rt的相对于频率的变化率进行比较,在变化率最小的(相对于频率的变化缓和)频率fe下进行实部R的测定。这是因为,在这些系数(Rsoc、Rt)的相对于频率的变化率大的情况下,有因微小的测定误差或频率特性的个体偏差等而不能测定具有充分的S0C依赖性的实部R的可能性的缘故。由于通过选择系数(Rsoc、Rt)的频率变化率小的频率fe,减少了这样的可能性,因此提升了 S0C或S0H的估计精度。
[0084]另外,在存在多个温度系数Zt成为零的频率fe的情况下也同样,通过在S0C系数Zsoc的相对于频率的变化率、或温度系数Zt的相对于频率的变化率最小的频率fe下进行内部阻抗I Z I的测定,能谋求S0C或S0H的估计精度的提升。
[0085]如以上说明的那样,根据本实施方式所涉及的蓄电装置状态估计方法,在蓄电装置101的内部阻抗不再对应于温度而变化的频率下测定蓄电装置10的内部阻抗|z|,基于其测定值来估计蓄电装置101的S0C或S0H。另外,根据本实施方式所涉及的蓄电装置状态估计方法,在蓄电装置101的内部阻抗的实部R不按照温度而变化的频率下测定蓄电装置10的内部阻抗的实部R,基于其测定值来估计蓄电装置101的S0C或S0H。
[0086]由此,由于能得到不依赖于蓄电装置101的温度的正确的内部阻抗|Z|或实部R,因此不再需要测定蓄电装置101的温度来补正内部阻抗|Z|或实部R的测定值的步骤,能简化测定的次序或系统构成。并且,由于不用将易于出现测定误差的蓄电装置101的温度用在S0C或S0H的估计中,因此能提高估计精度。
[0087]另外,根据本实施方式所涉及的蓄电装置状态估计方法,在存在多个内部阻抗|Z不按照温度而变化的频率的情况下,或者在存在多个实部R不按照温度而变化的频率的情况下,在这多个频率当中的测定对象的内部阻抗|z|或实部R的与温度相应的变化量(zt、Rt)的频率变化率最小的频率下、或者测定对象的内部阻抗|Z|或实部R的与S0C相应的变化量(ZS0C、RS0C)的频率变化率最小的频率下进行内部阻抗|Z|或实部R的该测定。
[0088]由此,由于能减低受到微小的测定误差或频率特性的个体偏差的影响而变得不能测定具有充分的S0C依赖性的内部阻抗I Z I或实部R的可能性,因此能提高S0C或S0H的估计精度。
[0089]〈第2实施方式>
[0090]接下来说明本发明的第2实施方式。
[0091]在上述的第1实施方式所涉及的蓄电装置状态估计方法中,在存在多个内部阻抗Z不按照温度而变化的频率的情况下,或在存在多个实部R不按照温度而变化的频率的情况下,从这多个频率中选择适合的1个频率,在该频率下进行蓄电装置101的状态的估计。与此相对,在本实施方式所涉及的蓄电装置状态估计方法中,通过将针对这多个频率而得到的多个估计结果平均化,来得到1个估计结果。
[0092]图9是表示在本发明的第2实施方式所涉及的蓄电装置状态估计系统得到估计值的次序的一例的图。本实施方式所涉及的蓄电装置状态估计系统具有和图1同样的构成。
[0093]在存在多个内部阻抗|Z|不按照温度而变化的频率的情况下,或者在存在多个实部R不按照温度而变化的频率的情况下,在该各个频率下进行内部阻抗|z|或实部R的测定(ST100)。g卩,从交流信号源部102输出各频率的交流信号,在内部阻抗算出部105算出该各频率的内部阻抗I Z I或实部R。
[0094]接下来,基于多个频率下的内部阻抗|Z|或实部R的测定值分别进行S0C或S0H的估计(ST101)。g卩,基于内部阻抗算出部105中的各频率的内部阻抗|Z|或实部R的算出结果,由状态估计部106估计各频率下的S0C或S0H。
[0095]然后,根据该各频率下的S0C或S0H的估计结果来算出S0C或S0H的平均值。该平均值的算出例如在状态估计部106进行。
[0096]如以上说明的那样,根据本实施方式所涉及的蓄电装置状态估计方法,基于多个内部阻抗|z|或实部R的测定值取得多个蓄电装置状态(SOC、S0H)的估计结果,通过将该多个估计结果平均化来得到1个估计结果。由此能减低受到测定误差或频率特性的个体偏差等的影响而在估计结果出现大的误差的可能性。
[0097]〈第3实施方式>
[0098]接下来说明本发明的第3实施方式。
[0099]在上述的各实施方式中,在通过实际测定或仿真等预先取得内部阻抗|Z|或实部R不按照温度而变化的频率fe、进行了各个状态估计的情况下,在存储于存储装置等的固定的频率fe下进行内部阻抗|Z|或实部R的测定。为此,若频率特性在蓄电装置101的每个个体中有偏差,则有在存储于存储装置等的频率fe下呈现温度依赖性、在状态估计出现误差的可能性。与此相对,在本实施方式所涉及的蓄电装置状态估计方法中,由于以不测定蓄电装置101的温度的简易的方法取得蓄电装置101的每个个体的合适的频率fe,因此减低了蓄电装置101的个体偏差的影响所引起的状态估计误差。
[0100]图10是表示蓄电装置101的内部阻抗|Z|或实部R的频率特性按照温度而变化这一情况的图。图10的纵轴表征内部阻抗|Z|或实部R,横轴表征频率。图10所示的多个图表表示不同的温度(T1?T3)下的内部阻抗|Z|或实部R的频率响应特性。
[0101]例如如图10中所示那样,蓄电装置101的内部阻抗|Z|或实部R的频率响应特性对应于蓄电装置101的温度而整体发生变化,但在特定的频率fe下,内部阻抗|Z|或实部R的值不管温度如何都成为恒定。该频率fe相当于图3?图5中的频率fel、fe2、或图6?图8中的频率fe3、fe40为此在本实施方式中,通过在蓄电装置101的温度变化的期间反复测定内部阻抗|Z|或实部R的频率响应特性,求取该多个频率响应曲线的交点,来取得内部阻抗I Z I或实部R的值不管温度如何都成为恒定的频率fe。
[0102]图11是表示在本发明的第3实施方式所涉及的蓄电装置状态估计系统中得到估计值的次序的一例的图。本实施方式所涉及的蓄电装置状态估计系统具有和图1同样的构成。
[0103]在内部阻抗算出部105中,监视是否开始了在停止蓄电装置101的充电以及放电的状态下蓄电装置101的温度进行变化的给定的温度变化期间(ST200)。该温度变化期间例如是因汽车的怠速停车等而蓄电装置101的充电或放电刚结束后的期间。从例如未图示的上级装置(主计算机等)对内部阻抗算出部105通知该期间的开始。
[0104]在被通知了温度变化期间的开始时,在内部阻抗
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