电池监视装置、计算机程序和电池监视方法与流程

本公开涉及电池监视装置、计算机程序和电池监视方法。

本申请要求基于于2017年12月13日提交的日本专利申请no.2017-238642和于2017年12月13日提交的日本专利申请no.2017-238643的优先权，所述申请的全部内容以引用方式全文并入本文中。

背景技术：

专利文献1公开了一种满充电容量计算装置，其用于计算从车辆的启动开关接通至启动开关断开的一次行程中电池的充电量/放电量，并还在启动开关接通后立即测量单元电池的电压，从而计算在本次行程开始时计算的每个电池单元的剩余容量与在上一行程开始时计算的每个单元电池的剩余容量之间的差，并计算电池的满充电容量。

引用列表

[专利文献]

专利文献1：日本特开专利公开no.2015-83928

技术实现要素：

根据本公开的实施例的电池监视装置是用于监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的电池监视装置，所述电池监视装置包括：电压获取单元，其被配置为获取所述多个单元电池的电压；电流获取单元，其被配置为获取二次电池的充电/放电电流；第一充电状态计算单元，其被配置为在从用于二次电池的充电/放电操作的预定开关的接通时间至预定开关的下一接通时间的第一行程时段中，基于在预定开关处于off状态的第一时间处由电压获取单元获取的第一电压计算第一充电状态；第二充电状态计算单元，其被配置为在作为第一行程时段的下一行程时段的第二行程时段中，基于在预定开关处于off状态的第二时间处由电压获取单眼获取的第二电压计算第二充电状态；充电/放电量计算单元，其被配置为基于从第一时间至第二时间由电流获取单元获取的充电/放电电流计算二次电池的充电/放电量；满充电容量计算单元，其被配置为基于第一充电状态、第二充电状态和充电/放电量计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量；以及更新单元，其被配置为基于由满充电容量计算单元计算的单元满充电容量更新二次电池的满充电容量。

根据本公开的实施例的计算机程序是用于使计算机监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的计算机程序，所述计算机程序使计算机执行：获取所述多个单元电池的电压的处理；获取二次电池的充电/放电电流的处理；在从用于二次电池的充电/放电操作的预定开关的接通时间至预定开关的下一接通时间的第一行程时段中，基于在预定开关处于off状态的第一时间处获取的电压计算第一充电状态的处理；在作为第一行程时段的下一行程时段的第二行程时段中，基于在预定开关处于off状态的第二时间处获取的电压计算第二充电状态的处理；基于从第一时间至第二时间获取的充电/放电电流计算二次电池的充电/放电量的处理；基于第一充电状态、第二充电状态和充电/放电量计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量的处理；以及基于计算的单元满充电容量更新二次电池的满充电容量的处理。

根据本公开的实施例的一种电池监视方法是用于监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的电池监视装置的电池监视方法，所述电池监视方法包括步骤：获取所述多个单元电池的电压；获取二次电池的充电/放电电流；在从用于二次电池的充电/放电操作的预定开关的接通时间至预定开关的下一接通时间的第一行程时段中，基于在预定开关处于off状态的第一时间处获取的电压计算第一充电状态；在作为第一行程时段的下一行程时段的第二行程时段中，基于在预定开关处于off状态的第二时间处获取的电压计算第二充电状态；基于从第一时间至第二时间获取的充电/放电电流计算二次电池的充电/放电量；基于第一充电状态、第二充电状态和充电/放电量计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量；以及基于计算的单元满充电容量更新二次电池的满充电容量。

根据本公开的实施例的电池监视装置是用于监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的电池监视装置，所述电池监视装置包括：电流获取单元，其被配置为获取二次电池的电流；电流累积值计算单元，其被配置为计算从预定起始时间至结束时间的二次电池的电流累积值；指定单元，其被配置为基于由电流累积值计算单元计算的电流累积值的差的绝对值指定第一时间和第二时间；充电状态计算单元，其被配置为计算在由指定单元指定的第一时间和第二时间处的所述多个单元电池中的每一个的充电状态；以及满充电容量计算单元，其被配置为基于电流累积值的差和在第一时间和第二时间处的充电状态计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量。

根据本公开的实施例的一种计算机程序是用于使计算机监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的计算机程序，所述计算机程序使计算机执行：获取二次电池的电流的处理；计算从预定起始时间至结束时间的二次电池的电流累积值的处理；基于计算的电流累积值的差的绝对值指定第一时间和第二时间的处理；计算所述多个单元电池中的每一个在指定的第一时间和第二时间处的充电状态的处理；以及基于电流累积值的差的绝对值和在第一时间和第二时间处的充电状态计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量的处理。

根据本公开的实施例的一种电池监视方法是用于监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的电池监视装置的电池监视方法，所述电池监视方法包括步骤：获取二次电池的电流；计算从预定起始时间至结束时间的二次电池的电流累积值；基于计算的电流累积值的差的绝对值指定第一时间和第二时间；计算在指定的第一时间和第二时间处的所述多个单元电池中的每一个的充电状态；以及基于电流累积值的差的绝对值和第一时间和第二时间处的充电状态计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量。

附图说明

图1是示出配有实施例的电池监视装置的车辆的主要部分的配置的示例的框图。

图2是示出实施例的电池监视装置的配置的示例的框图。

图3是示出实施例的电池监视装置的操作的示例的时间图。

图4示出了开路电压与实施例的电池的充电状态之间的关系的示例。

图5是示出在充电结束之后的电池的电压的改变的示例的示意图。

图6是示出在放电结束之后的电池的电压的改变的示例的示意图。

图7示出了各个电池的单元满充电容量的历史的示例。

图8示出了用于通过实施例的电池监视装置更新二次电池单元的方法的第一示例。

图9示出了用于通过实施例的电池监视装置更新二次电池单元的方法的第二示例。

图10是示出通过实施例的电池监视装置计算单元满充电容量的处理程序的示例的流程图。

图11是示出通过实施例的电池监视装置计算单元满充电容量的处理程序的示例的流程图。

图12是示出通过实施例的电池监视装置更新满充电容量的处理程序的示例的流程图。

图13是示出实施例的电池监视装置的配置的示例的框图。

图14示出了实施例的电池的等效电路的示例。

图15示出了实施例的电池的电阻谱的示例。

图16示出了实施例的电池在充电与放电之间切换之前和之后的电流和电压的改变状态的示例。

图17是示出实施例的电池在一次行程中电流累积值的转变的第一示例的时间图。

图18是示出实施例的电池在一次行程中电流累积值的转变的第二示例的时间图。

图19示出了通过实施例的电池监视装置计算充电/放电量和充电状态的差的一系列方法。

图20是示出通过实施例的电池监视装置计算充电状态和电流累积值的处理程序的示例的流程图。

图21是示出通过实施例的电池监视装置计算充电状态和电流累积值的处理程序的示例的流程图。

图22是示出通过实施例的电池监视装置计算单元满充电容量的处理程序的示例的流程图。

图23是示出通过实施例的电池监视装置更新满充电容量的处理程序的示例的流程图。

具体实施方式

[本公开要解决的问题]

在专利文献1的装置中，在紧接在启动开关接通之后无电流流经电池组电池的前提下对各个电池组电池的开路电压进行测量。然而，实际上，即使紧接在启动开关接通之后，就可激活用于监视各个电池组电池的监视单元，或者电流可以从电池组电池流出以监视逆变器、电机等。在这种情况下，不能精确测量开路电压。因此，结果，不能精确计算电池的满充电容量。另外，当正在执行使各个电池组电池的剩余容量均衡的处理时，放电电流从电池组电池流出，并且不知紧接在启动开关接通之后电池组的电压是否稳定，从而可能无法精确计算电池的满充电容量。

因此，一个目的是提供一种允许精确计算二次电池的满充电容量的电池监视装置、计算机程序和电池监视方法。

[本公开的效果]

根据本公开，可以精确地计算二次电池的满充电容量。

[对本公开的第一实施例的描述]

根据实施例的电池监视装置是用于监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的电池监视装置，所述电池监视装置包括：电压获取单元，其被配置为获取所述多个单元电池的电压；电流获取单元，其被配置为获取二次电池的充电/放电电流；第一充电状态计算单元，其被配置为在从用于二次电池的充电/放电操作的预定开关的接通时间至预定开关的下一接通时间的第一行程时段中，基于在预定开关处于off状态的第一时间处由电压获取单元获取的第一电压计算第一充电状态；第二充电状态计算单元，其被配置为在作为第一行程时段的下一行程时段的第二行程时段中，基于在预定开关处于off状态的第二时间处由电压获取单元获取的第二电压计算第二充电状态；充电/放电量计算单元，其被配置为基于从第一时间至第二时间由电流获取单元获取的充电/放电电流计算二次电池的充电/放电量；满充电容量计算单元，其被配置为基于第一充电状态、第二充电状态和充电/放电量计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量；以及更新单元，其被配置为基于由满充电容量计算单元计算的单元满充电容量更新二次电池的满充电容量。

根据实施例的计算机程序是用于监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行：获取所述多个单元电池的电压的处理；获取二次电池的充电/放电电流的处理；在从用于二次电池的充电/放电操作的预定开关的接通时间至预定开关的下一接通时间的第一行程时段中基于在预定开关处于off状态的第一时间处获取的电压计算第一充电状态的处理；在作为第一行程时段的下一行程时段的第二行程时段中基于在预定开关处于off状态的第二时间处获取的电压计算第二充电状态的处理；基于从第一时间至第二时间获取的充电/放电电流计算二次电池的充电/放电量的处理；基于第一充电状态、第二充电状态和充电/放电量计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量的处理；以及基于计算的单元满充电容量更新二次电池的满充电容量的处理。

根据实施例的一种电池监视方法是用于监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的电池监视装置的电池监视方法，所述电池监视方法包括步骤：获取所述多个单元电池的电压；获取二次电池的充电/放电电流；在从用于二次电池的充电/放电操作的预定开关的接通时间至预定开关的下一接通时间的第一行程时段中，基于在预定开关处于off状态的第一时间处获取的电压计算第一充电状态；在作为第一行程时段的下一行程时段的第二行程时段中，基于在预定开关处于off状态的第二时间处获取的电压计算第二充电状态；基于从第一时间至第二时间获取的充电/放电电流计算二次电池的充电/放电量；基于第一充电状态、第二充电状态和充电/放电量计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量；以及基于计算的单元满充电容量更新二次电池的满充电容量。

二次电池(还称作二次电池单元(secondarybatteryunit))具有这样的配置，在该配置中，多个单体单元电池(unitcell，还称作电池组电池(batterycell))串联连接或者并联连接的多组单元电池串联连接。电压获取单元获取串联的所述多个单元电池中的每一个的电压。电流获取单元获取二次电池的充电/放电电流。

在从用于二次电池的充电/放电操作的预定开关的接通时间至预定开关的下一接通时间的第一行程时段中，第一充电状态计算单元基于在预定开关处于off状态的第一时间处由电压获取单元获取的第一电压计算第一充电状态。行程是指从预定开关接通的时间至在预定开关一旦断开之后预定开关下一次接通的时间的时段。例如，预定开关可以是车辆的启动开关。电压获取单元在第一时间处获取各个单元电池的电压(开路电压：ocv(open-circuitvoltage))。基于ocv与单元电池的充电状态soc(stateofcharge)之间的预定关系，可以从ocv中计算充电状态soc。

在作为第一行程时段的下一行程时段的第二行程时段中，第二充电状态计算单元基于在预定开关处于off状态的第二时间处由电压获取单元获取的第二电压计算第二充电状态。第一充电状态表示为soc1，并且第二充电状态表示为soc2。

充电/放电量计算单元基于由电流获取单元从第一时间至第二时间获取的充电/放电电流计算二次电池的充电/放电量。从第一时间至第二时间的充电/放电量表示为δc。

满充电容量计算单元基于第一充电状态soc1、第二充电状态soc2和充电/放电量δc计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量。当单元满充电容量表示为f时，可以通过公式f＝δc/δsoc(其中δsoc＝soc2-soc1)计算单元满充电容量f。

更新单元基于由满充电容量计算单元计算的单元满充电容量更新二次电池的满充电容量。例如，可以通过对各单元电池的单元满充电容量求和来计算二次电池的满充电容量。

如上所述，在预定开关处于off状态的时间处获取各个单元电池的电压，因此无充电/放电电流流经各个单元电池。因此，可以获得各个单元电池的精确开路电压。结果，可以精确地计算二次电池的满充电容量。

在根据本实施例的电池监视装置中，更新单元基于在一个时间处由满充电容量计算单元计算的单元满充电容量和在所述一个时间之前的时间处由满充电容量计算单元计算的单元满充电容量来更新二次电池的满充电容量。

更新单元基于在一个时间处(例如，称为此时)由满充电容量计算单元计算的单元满充电容量和在所述一个时间之前的时间处(例如，称为上一次)由满充电容量计算单元计算的单元满充电容量来更新二次电池的满充电容量。

例如，关于任意单元电池，如果此时的单元满充电容量大于上一次的单元满充电容量，则鉴于满充电容量随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此不使用此时的单元满充电容量，而使用上一次的单元满充电容量。另一方面，如果此时的单元满充电容量等于或小于上一次的单元满充电容量，则单元电池的满充电容量更新为此时的满充电容量。因此，可以精确地更新单元电池的单元满充电容量。

根据本实施例的电池监视装置包括：存储单元，其被配置为每当由满充电容量计算单元计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量时存储所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量；以及统计值计算单元，其被配置为基于存储在存储单元中的针对过去预定次数的单元满充电容量计算关于单元满充电容量的统计值；以及更新单元，其基于在一个时间处由统计值计算单元计算的统计值和在所述一个时间之前的时间处由统计值计算单元计算的统计值更新二次电池的满充电容量。

存储单元每当由满充电容量计算单元计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量时存储所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量。

统计值计算单元基于存储在存储单元中的针对过去预定次数的单元满充电容量计算关于单元满充电容量的统计值。预定次数可以是从此时(或者当前时间)向过去的例如5次、10次等，但是不限于5次和10次，而是从减小错误的观点，预定次数可以是几次。例如，统计值可以是平均值但不限于平均值。

例如，假设在向着过去的方向，任意单元电池的单元满充电容量是fn、f(n-1)、f(n-2)、f(n-3)和f(n-4)，可以通过公式{fn+f(n-1)+f(n-2)+f(n-3)+f(n-4)}/5来计算统计值。

更新单元基于在一个时间处(例如，称为此时)由统计值计算单元计算的统计值和在所述一个时间之前的时间处(例如，称为上一次)由统计值计算单元计算的统计值更新二次电池的满充电容量。

例如，关于任意单元电池，如果此时的单元满充电容量的统计值大于上一次的单元满充电容量的统计值，则鉴于满充电容量随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此不使用此时的统计值。另一方面，如果此时的单元满充电容量的统计值等于或小于上一次单元满充电容量的统计值，则使用此时的统计值更新二次电池的满充电容量，作为单元电池的单元满充电容量。因此，可以减小错误，并且可以精确地更新二次电池的满充电容量。

在根据本实施例的电池监视装置中，如果在一个时间处的统计值大于在前一时间处的统计值，则更新单元不更新二次电池的满充电容量。

如果在一个时间处的统计值大于在前一时间处的统计值，则更新单元不更新二次电池的满充电容量。例如，如果此时的单元满充电容量的统计值大于上一次的单元满充电容量的统计值，则鉴于满充电容量随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此不使用此时的统计值，并且不更新二次电池的满充电容量。因此，可以防止二次电池的满充电容量的精度减小。

在根据本实施例的电池监视装置中，如果在一个时间处的统计值等于或小于在前一时间处的统计值，则更新单元基于统计值更新二次电池的满充电容量。

如果在一个时间处的统计值等于或小于在前一时间处的统计值，则更新单元基于统计值更新二次电池的满充电容量。例如，如果此时的单元满充电容量的统计值等于或小于上一次的单元满充电容量的统计值，由于二次电池的满充电容量被更新，因此可以反映随时间减小的满充电容量，因此可以精确获得二次电池的满充电容量。

在根据本实施例的电池监视装置中，如果在一个时间处的统计值大于标称满充电容量(nominalfullchargecapacity)，则更新单元基于统计值更新二次电池的满充电容量(fullchargecapacity)。

如果在一个时间处的统计值大于标称满充电容量，则更新单元基于统计值更新二次电池的满充电容量。

考虑到电池生产中的变化等，电池的实际满充电容量(实际值)通常大于其标称满充电容量。具体地，当单元电池(或者二次电池)是新的或者几乎是新的时，单元电池的单元满充电容量通常大于其标称满充电容量。因此，如果统计值大于标称满充电容量，则基于统计值更新二次电池的满充电容量。

例如，假设标称满充电容量为fn并且计算的满充电容量为f(＝fn+δf)，通过将二次电池的满充电容量设为f而不是fn，可以通过与δf相对应的容量来执行再生，以便可以扩展能够再生的范围。

在根据本实施例的电池监视装置中，如果在一个时间处的统计值等于或小于标称满充电容量并且大于在前一时间处的统计值，则更新单元不更新二次电池的满充电容量。

如果在一个时间处的统计值等于或小于标称满充电容量并且大于在前一时间处的统计值，则更新单元不更新二次电池的满充电容量。如果统计值等于或小于标称满充电容量，则不像与当统计值大于标称满充电容量时那样有空间扩展能够再生的范围。此外，如果此时的单元满充电容量的统计值大于上一次的单元满充电容量的统计值，则认为发生了一些错误，因此不使用此时的统计值，并且不更新二次电池的满充电容量。因此，可以防止二次电池的满充电容量的精度下降。

在根据本实施例的电池监视装置中，如果在一个时间处的统计值等于或小于标称满充电容量并且等于或小于在前一时间处的统计值，则更新单元基于统计值更新二次电池的满充电容量。

如果在一个时间处的统计值等于或小于标称满充电容量并且等于或小于在前一时间处的统计值，则更新单元基于统计值更新二次电池的满充电容量。如果统计值等于或小于标称满充电容量，则不像当统计值大于标称满充电容量时那样有空间扩展能够再生的范围。此外，如果此时的单元满充电容量的统计值等于或小于上一次的单元满充电容量的统计值，则由于更新了二次电池的满充电容量，则可以反映随时间减小的满充电容量，并且可以精确获得二次电池的满充电容量。

在根据本实施例的电池监视装置中，统计值计算单元基于针对过去预定次数中的每一次的存储在存储单元存储在存储单元中的所述多个单元电池的各单元满充电容量中，的最小值计算关于单元满充电容量的统计值。

统计值计算单元基于针对过去预定次数中的每一次的存储在存储单元中的所述多个单元电池的各单元满充电容量中的最小值计算关于单元满充电容量的统计值。

例如，假设在所述多个单元电池的各单元满充电容量中，在向着过去的方向，单元满充电容量的最小值为fn、f(n-1)、f(n-2)、f(n-3)和f(n-4)，则可以通过公式{fn+f(n-1)+f(n-2)+f(n-3)+f(n-4)}/5来计算统计值。当所述多个单元电池的各单元满充电容量不同时，二次电池的满充电容量通常取决于所述多个单元电池的单元满充电容量的最小值。根据上述配置，可以精确获得其中所述多个单元电池串联的二次电池的满充电容量。

在根据本实施例的电池监视装置中，电压获取单元获取除在充电期间或者在放电器件由二次电池获取的电压之外的第一电压和第二电压。

电压获取单元获取除在充电期间或者在放电期间由二次电池获取的电压之外的第一电压和第二电压。换句话说，在二次电池的充电或者放电期间，电压获取单元不获取电压。因此，当无电流流经二次电池(单元电池)时可以获取电压(也就是说，开路电压)，并且可以精确地计算充电状态(soc)。

在根据本实施例的电池监视装置中，电压获取单元获取除从二次电池的充电或者放电结束开始的预定时段内或者在从预定开关的断开时间开始的预定时段内获取的电压之外的第一电压和第二电压。

电压获取单元获取除在从二次电池的充电或者放电结束开始的预定时段内或者在从预定开关的断开时间开始的预定时段内获取的电压之外的第一电压和第二电压。在充电结束之后、在放电结束之后、或者在预定开关断开之后的预定时段内，单元电池的电压可能不稳定。因此，通过在单元电池的电压稳定之后获取电压，可以精确地计算充电状态(soc)。

根据本实施例的电池监视装置包括：电压变化率计算单元，其被配置为在二次电池的充电或者放电结束之后或者在预定开关的断开时间之后计算所述多个单元电池中的每一个的电压变化率；以及电压获取单元获取除在由电压变化率计算单元计算的电压变化率等于或大于预定值时获取的电压之外的第一电压和第二电压。

电压变化率计算单元在二次电池的充电或者放电结束之后或者在预定开关的断开时间之后计算所述多个单元电池中的每一个的电压变化率。

电压获取单元获取除在由电压变化率计算单元计算的电压变化率等于或者大于预定值时获取的电压之外的第一电压和第二电压。在充电结束之后、在放电结束之后、或者在预定开关断开之后，单元电池的电压可能不稳定。因此，通过在单元电池的电压稳定之后获取电压，可以精确地计算充电状态(soc)。

根据本实施例的电池监视装置包括信号获取单元，其被配置为获取关于所述多个单元电池的剩余容量的平衡操作的信号，并且电压获取单元获取除在由信号获取单元获取的信号指示正执行平衡操作时获取的电压之外的第一电压和第二电压。

信号获取单元获取关于所述多个单元电池的剩余容量的平衡操作的信号。剩余容量的平衡操作还称作电池平衡操作。执行平衡操作的电路可以单独地为每个单元电池充电，例如，通过接通串联电路的开关，所述串联电路包括电阻单元和所述开关，所述开关与各个电池并联连接，从而可以均衡剩余容量。

电压获取单元获取除在由信号获取单元获取的信号指示正执行平衡操作时获取的电压之外的第一电压和第二电压。在平衡操作中，单元电池的电压可能不稳定。因此，通过当未执行平衡操作时获取电压，可以精确地计算充电状态(soc)。

[本公开要解决的问题]

此外，在专利文献1的装置中，当一次行程中的充电/放电量较小时，满充电容量的计算错误可增大。

因此，一个目的是提供一种允许精确计算二次电池的满充电容量的电池监视装置、计算机程序和电池监视方法。

[本公开的效果]

根据本公开，可以精确地计算二次电池的满充电容量。

[本公开的第二实施例的说明]

根据实施例的电池监视装置是用于监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的电池监视装置，所述电池监视装置包括：电流获取单元，其被配置为获取二次电池的电流；电流累积值计算单元，其被配置为计算从预定起始时间至结束时间的二次电池的电流累积值；指定单元，其被配置为基于由电流累积值计算单元计算的电流累积值的差的绝对值指定第一时间和第二时间；充电状态计算单元，其被配置为计算在由指定单元指定的第一时间和第二时间处的所述多个单元电池中的每一个的充电状态；以及满充电容量计算单元，其被配置为基于电流累积值的差和在第一时间和第二时间处的充电状态计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量。

根据实施例的一种计算机程序是用于使计算机监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的计算机程序，所述计算机程序使计算机执行：获取二次电池的电流的处理；计算从预定起始时间至结束时间的二次电池的电流累积值的处理；基于计算的电流累积值的差的绝对值指定第一时间和第二时间的处理；计算在指定的第一时间和第二时间处的所述多个单元电池中的每一个的充电状态的处理；以及基于电流累积值的差的绝对值和在第一时间和第二时间处的充电状态计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量的处理。

根据实施例的一种电池监视方法是用于监视包括多个单元电池的二次电池的满充电容量的电池监视装置的电池监视方法，所述电池监视方法包括步骤：获取二次电池的电流；计算从预定起始时间至结束时间的二次电池的电流累积值；基于计算的电流累积值的差的绝对值指定第一时间和第二时间；计算在指定的第一时间和第二时间处的所述多个单元电池中的每一个的充电状态；以及基于电流累积值的差的绝对值和第一时间和第二时间处的充电状态计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量。

二次电池(还称作二次电池单元)具有这样的配置，在该配置中，多个单体单元电池(还称作电池组电池)串联连接或者并联连接的多组单元电池串联连接。电流获取单元获取二次电池的充电/放电电流。

电流累积值计算单元计算从预定起始时间至结束时间的二次电池的电流累积值。假设二次电池的充电电流为正，并且二次电池的放电电流为负，电流累积值在充电中增大，并且在放电中减小。例如，预定起始时间可为车辆的启动开关从off状态接通的时间，并且结束时间可为启动开关从on状态断开的时间。启动开关的接通时间不仅可以包括接通时间，而且可以包括在接通时间之前和之后附近的短时段。另外，启动开关的断开时间不仅可以包括断开时间，而且可以包括在断开时间之前和之后附近的短时段。

指定单元基于由电流累积值计算单元计算的电流累积值的差的绝对值指定第一时间和第二时间。第一时间和第二时间可以是电流累积值之间的差的绝对值大于起始时间处的电流累积值与结束时间处的电流累积值之间的差的绝对值的时间。

充电状态计算单元计算在指定单元指定的第一时间和第二时间处的所述多个单元电池中的每一个的充电状态。

满充电容量计算单元基于电流累积值的差和在第一时间和第二时间处的充电状态计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量。当电流累积值的差由δc指示，并且在第一时间和第二时间处的充电状态之间的差由δsoc指示时，可以通过公式δc/δsoc计算单元满充电容量f。

如上所述，即使起始时间处的电流累积值与结束时间处的电流累积值之间的差小，也指定电流累积值之间的差的绝对值大于起始时间处的电流累积值与结束时间处的电流累积值之间的差的绝对值的第一时间和第二时间，因此可以禁止电流累积值的差δc变小。结果，可以精确地计算二次电池的满充电容量。

根据本实施例的电池监视装置包括：最小值指定单元，其被配置为指定由电流累积值计算单元计算的电流累积值变成最小值的最小时间；以及指定单元，其从起始时间、结束时间和最小时间中指定第一时间和第二时间。

最小值指定单元指定由电流累积值计算单元计算的电流累积值变为最小值的最小时间。如果最小值持续一段时间，则最小时间可以是电流累积值第一次达到最小值的时间，或者可以是保持最小值的任何其它时间。

指定单元从起始时间、结束时间和最小时间中指定第一时间和第二时间。例如，第一时间和第二时间可以是起始时间和最小时间，或者可以是最小时间和结束时间。

如上所述，即使起始时间处的电流累积值与结束时间处的电流累积值之间的差小，也指定电流累积值变为最小值的最小时间，因此可以禁止电流累积值的差δc变小。结果，可以精确地计算二次电池的满充电容量。

根据本实施例的电池监视装置包括：最大值指定单元，其被配置为指定由电流累积值计算单元计算的电流累积值变为最大值的最大时间；以及指定单元，其从起始时间、结束时间和最大时间中指定第一时间和第二时间。

最大值指定单元指定由电流累积值计算单元计算的电流累积值变为最大值的最大时间。如果最大值持续一段时间，最大时间可以是电流累积值第一次达到最大值的时间，或者可以是保持最大值的任何其它时间。

指定单元从起始时间、结束时间和最大时间中指定第一时间和第二时间。例如，第一时间和第二时间可以是起始时间和最大时间，可以是最大时间和结束时间，或者可以是最小时间和最大时间。

如上所述，即使起始时间处的电流累积值与结束时间处的电流累积值之间的差小，也指定电流累积值变为最大值的最大时间，因此可以禁止电流累积值的差δc变小。结果，可以精确地计算二次电池的满充电容量。

根据本实施例的电池监视装置包括：电压获取单元，其被配置为获取所述多个单元电池的电压；电阻计算单元，其被配置为计算所述多个单元电池的内部电阻；以及开路电压计算单元，其被配置为基于二次电池的电流和所述多个单元电池的电压和内部电阻计算所述多个单元电池的开路电压，并且充电状态计算单元基于开路电压计算单元计算的开路电压计算充电状态。

电压获取单元获取所述多个单元电池的电压。电阻计算单元计算所述多个单元电池的内部电阻。例如，当从充电切换为放电或者从放电切换为充电时，将各个单元电池的内部电阻中的扩散电阻(扩散阻抗)和电荷转移电阻重置一次，并且内部电阻根据电流施加时间开始增大。因此，当确定发生充电和放电之间的切换时，可以通过在待机时间t之后获取电压v2和电流i2来计算各个单元电池的内部电阻。更具体地，当v1和i1分别指示充电和放电之间的切换之前的单元电池的电压和电流时，可以通过r＝(v2-v1)/(i2-i1)计算内部电阻r。

开路电压计算单元基于二次电池的电流和所述多个单元电池的电压和内部电阻计算所述多个单元电池的开路电压。可以通过公式ocv＝v2-i2×r计算单元电池的开路电压ocv。当计算内部电阻r时，电压v2和电流i2是电压和电流。

充电状态计算单元基于由开路电压计算单元计算的开路电压计算充电状态。基于单元电池的ocv与充电状态(soc)之间的预定关系，可以从ocv中计算充电状态。

根据上述配置，可以计算用于计算满充电容量所需的单元电池的充电状态。

在根据本实施例的电池监视装置中，如果在起始时间处由电流累积值计算单元计算的电流累积值与在结束时间处由电流累积值计算单元计算的电流累积值之间的差的绝对值小于预定阈值，则指定单元指定第一时间和第二时间。

如果在起始时间处由电流累积值计算单元计算的电流累积值与在结束时间处由电流累积值计算单元计算的电流累积值之间的差的绝对值小于预定阈值，则指定单元指定第一时间和第二时间。

如上所述，可禁止电流累积值的差δc变小。结果，可以精确地计算二次电池的满充电容量。

根据本实施例的电池监视装置包括更新单元，其被配置为基于由满充电容量计算单元计算的单元满充电容量更新二次电池的满充电容量。

更新单元基于由满充电容量计算单元计算的单元满充电容量更新二次电池的满充电容量。例如，当二次电池由串联连接的单元电池构成时，二次电池的满充电容量可以是单元满充电容量，而当二次电池由并联连接的单元电池构成时，二次电池的满充电容量可以是单元满充电容量乘以并联连接的单元电池的数量。结果，可以精确地计算二次电池的满充电容量。

在根据本实施例的电池监视装置中，更新单元基于由满充电容量计算单元计算的在一个时间处的单元满充电容量和由满充电容量计算单元计算的在所述一个时间之前的时间处的单元满充电容量更新二次电池的满充电容量。

更新单元基于由满充电容量计算单元计算的在一个时间处(例如，称为此时)的单元满充电容量和由满充电容量计算单元计算的在所述一个时间之前的时间处(例如，称为上一次)的单元满充电容量更新二次电池的满充电容量。

例如，关于任意单元电池，如果此时的单元满充电容量大于上一次的单元满充电容量，则鉴于满充电容量随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此，不使用此时的单元满充电容量，而使用上一次的单元满充电容量。另一方面，如果此时的单元满充电容量等于或小于上一次的单元满充电容量，则单元电池的满充电容量更新为此时的满充电容量。因此，可以精确更新单元电池的单元满充电容量。

根据本实施例的电池监视装置包括：存储单元，其被配置为每当满充电容量计算单元计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量时，存储所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量；以及统计值计算单元，其被配置为基于存储在存储单元中的针对过去预定次数的单元满充电容量计算关于单元满充电容量的统计值，并且更新单元基于由统计值计算单元计算的在一个时间处的统计值和统计值计算单元计算的在所述一个时间之前的时间处的统计值更新二次电池的满充电容量。

存储单元每当由满充电容量计算单元计算所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量时，存储所述多个单元电池中的每一个的单元满充电容量。

统计值计算单元基于存储在存储单元中的针对过去预定次数的单元满充电容量计算关于单元满充电容量的统计值。例如，预定次数可为从此时(或者当前时间)开始向过去的5次、10次等，但是不限于5次和10次，而是从减小错误的观点，预定次数可以是几次。例如，统计值可为平均值，但不限于平均值。

例如，假设在向过去的方向，任意单元电池的单元满充电容量为fn、f(n-1)、f(n-2)、f(n-3)和f(n-4)，可以通过公式{fn+f(n-1)+f(n-2)+f(n-3)+f(n-4)}/5计算统计值。

更新单元基于由统计值计算单元计算的在一个时间处(例如，称为此时)的统计值和由统计值计算单元计算的在所述一个时间之前的时间处(例如，称为上一次)计算的统计值更新二次电池的满充电容量。

例如，关于任意单元电池，如果此时的单元满充电容量的统计值大于上一次的单元满充电容量的统计值，则鉴于满充电容量随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此，不使用此时的统计值。另一方面，如果此时的单元满充电容量的统计值等于或小于上一次的单元满充电容量的统计值，则使用此时的统计值更新二次电池的满充电容量作为单元电池的单元满充电容量。因此，可以减小错误，并且可以精确更新二次电池的满充电容量。

在根据本实施例的电池监视装置中，如果在一个时间处的统计值大于在前一时间处的统计值，则更新单元不更新二次电池的满充电容量。

如果在一个时间处的统计值大于在前一时间处的统计值，则更新单元不更新二次电池的满充电容量。例如，如果此时的单元满充电容量的统计值大于上一次的单元满充电容量的统计值，则鉴于满充电容量随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此，不使用此时的统计值，并且不更新二次电池的满充电容量。因此，可以防止降低二次电池的满充电容量的精度。

在根据本实施例的电池监视装置中，统计值计算单元基于针对过去预定次数中的每一次的存储在存储单元中的所述多个单元电池的各单元满充电容量中的最小值计算关于单元满充电容量的统计值。

统计值计算单元基于针对过去预定次数中的每一次的存储在存储单元中的所述多个单元电池的各单元满充电容量中的最小值计算关于单元满充电容量的统计值。

例如，假设所述多个单元电池的各单元满充电容量中，在向着过去的方向，单元满充电容量的最小值为fn、f(n-1)、f(n-2)、f(n-3)和f(n-4)，可以通过公式{fn+f(n-1)+f(n-2)+f(n-3)+f(n-4)}/5计算统计值。当所述多个单元电池的各单元满充电容量不同时，二次电池的满充电容量通常取决于所述多个单元电池的单元满充电容量的最小值。根据上述配置，可以精确地获得其中所述多个单元电池串联连接的二次电池的满充电容量。

[本公开的实施例的细节]

(第一实施例)

下文中，将参照附图描述根据本公开的电池监视装置的实施例。图1是示出配备本实施例的电池监视装置100的车辆的主要部分的配置的示例的框图。如图1所示，除电池监视装置100之外，车辆包括二次电池单元50、继电器61和62、逆变器63、电机64、dc/dc转换器65、电池66、电负载67、作为预定开关的启动开关68、充电器69等。

例如，二次电池单元(二次电池)50是锂离子电池，并且多个电池(单元电池)51在二次电池单元50中串联或者串并联连接。二次电池单元50包括电压传感器52、电流传感器53和温度传感器54。电压传感器52检测各个电池51的电压以及二次电池单元50的两端之间的电压，并且经电压检测线50a将检测到的电压输出至电池监视装置100。例如，电流传感器53由分流电阻器、霍尔(hall)传感器等构成，并且检测二次电池单元50的充电电流和放电电流。电流传感器53经电流检测线50b将检测到的电流输出至电池监视装置100。例如，温度传感器54由热敏电阻构成，并且检测电池51的温度。温度传感器54经温度检测线50c将检测到的温度输出至电池监视装置100。

继电器61和62的开启/关闭(on/off)受未示出的继电控制单元控制。逆变器63基于来自未示出的车辆控制器的命令控制针对电机64的电流施加。充电器69从车辆外的电源接收电力并且在车辆停止时为二次电池单元50充电。

例如，电池66是铅电池，其向车辆的电负载67供电，并且其在继电器61接通时经dc/dc转换器65通过二次电池单元50充电。电池66不限于铅电池。

启动开关68是用于二次电池单元50的充电/放电操作的开关，并且指示on/off的信号从其输出至电池监视装置100。例如，当启动开关68从off状态接通时，如果电池监视装置100未在操作，则电池监视装置100启动。

图2是示出本实施例的电池监视装置100的配置的示例的框图。电池监视装置100包括控制整个装置的控制单元10、电压获取单元11、电流获取单元12、温度获取单元13、充电状态计算单元14、充电/放电量计算单元15、满充电容量计算单元16、更新单元17、统计值计算单元18、定时器19、接口单元20、电压变化率计算单元21、存储单元22等。

电压获取单元11获取多个电池51中的每一个的电压和二次电池单元50的电压。另外，电流获取单元12获取二次电池单元50的电流(充电电流和放电电流)。控制单元10可以控制用于获取电压和电流的采样周期。例如，采样周期可以是10ms，但不限于此。温度获取单元13获取电池51的温度。

充电状态计算单元14计算多个电池51中的每一个的充电状态。充电状态还称作soc。

充电/放电量计算单元15基于由电流获取单元12获取的电流计算二次电池单元50的充电/放电量。充电/放电量在充电的情况下为正，在放电的情况下为负。特定时段中的充电/放电量可以是根据该时段中的充电电流和放电电流的值的大小的正值或负值。

满充电容量计算单元16计算多个电池51中的每一个的单元满充电容量。另外，满充电容量计算单元16计算二次电池单元50的满充电容量。稍后将详细描述用于计算满充电容量的方法。满充电容量计算单元16以预定周期(例如，1小时、30分钟等)计算满充电容量和单元满充电容量。预定周期不限于30分钟和1小时。

更新单元17更新二次电池单元50的满充电容量。下面将详细描述更新的条件。

统计值计算单元18计算由满充电容量计算单元16以预定周期计算的预定次数的单元满充电容量的统计值。例如，预定次数可以是5次、10次等，但是不限于5次和10次，从减小错误的角度，预定次数可为几次。例如，统计值可以是平均值，但是不限于平均值。

定时器19将时间测量结果输出至控制单元10。

接口单元20获取启动开关68的on/off信号。另外，接口单元20具有作为信号获取单元的功能，并且获取与多个电池51的剩余容量的平衡操作相关的信号。剩余容量的平衡操作还称作电池平衡操作。例如，执行平衡操作的电路(未示出)具有其中电阻元件与开关的串联电路与各个电池51并联的配置，并且可以通过接通开关将各个电池51放电，从而可以均衡多个电池51的剩余容量。

电压变化率计算单元21基于由电压获取单元11获取的电压分别在二次电池单元50的充电或者放电结束之后以及在当启动开关68断开时之后计算多个电池51中的每一个的电压变化率。

存储单元22在其中存储由电压获取单元11获取的电压、由电流获取单元12获取的电流、由充电状态计算单元14计算的充电状态、由充电/放电量计算单元15计算的充电/放电量、由满充电容量计算单元16计算的满充电容量和单元满充电容量、由更新单元17更新的满充电容量、由统计值计算单元18计算的统计值等。

接着，将描述本实施例的电池监视装置100的操作。

图3是示出本实施例的电池监视装置100的操作的示例的时序图。在图3中，从上侧向下侧，示出了启动开关68的on/off状态、电池监视装置100的操作状态(on/off)、二次电池单元50的充电状态和放电状态以及电池平衡操作状态(on/off)。

启动开关68在时间t1(接通时间)处从off状态接通，在时间t2(断开时间)处从on状态断开，在时间t3(接通时间)处从off状态接通，在时间t4(断开时间)处从on状态断开，并且在时间t8(接通时间)从off状态接通。

从启动开关68的接通时间(t1)至下一接通时间(t3)的时段被称作第一行程时段t1。另外，从启动开关68的接通时间(t3)至下一接通时间(t8)的时段被称作第二行程时段t2。第二行程时段t2是第一行程时段t1的下一行程时段。

当启动开关68在时间t1处接通时，电池监视装置100开始操作，并且充电电流和放电电流根据车辆的行驶流经二次电池单元50。当启动开关68在时间t2处断开时，车辆停止，停止从二次电池单元50向车辆施加电流，并且没有电流流动通过二次电池单元50。另外，电池监视装置100的操作也暂时停止。

在从时间t2至时间t3的时段中，也就是说，当启动开关68处于off状态时，电池监视装置100以预定周期(例如，30分钟、1小时等)被激活，并且计算多个电池51中的每一个的单元满充电容量。具体地，在图3的示例中，电压获取单元11在从时间t11至时间t1n的时段内多次获取电压，并且充电状态计算单元14计算各个电池51的充电状态。如果启动开关68处于off状态的时间很短，则在一些情况下不计算单元满充电容量。

此外，当启动开关68在时间t3处接通时，电池监视装置100开始操作，并且充电电流和放电电流根据车辆的行驶流经二次电池单元50。当启动开关68在时间t4处断开时，车辆停止，并且停止从二次电池单元50向车辆施加电流。在该示例中，在从时间t4至时间t6的时段内，从外部电源为二次电池单元50充电。另外，在已经进行充电的时间t5处，开始电池平衡操作，并且即使充电停止(在时间t6之后)，电池平衡操作也一直持续到时间t7。此外，为了监视各个电池51的电压，电池监视装置100继续操作直至电池平衡操作结束的时间t7。

在从时间t7至时间t8的时段内，也就是说，当启动开关68处于off状态时，电池监视装置100以预定周期(例如，30分钟、1小时等)被激活，并且计算多个电池51中的每一个的单元满充电容量。具体地，在图3的示例中，电压获取单元11在从时间t21至时间t2n的时段内多次获取电压，并且充电状态计算单元14计算各个电池51的充电状态。

在第一行程时段t1中(例如，在图3的示例中的时间t1n处)，充电状态计算单元14具有作为第一充电状态计算单元的功能，并且基于在启动开关68处于off状态的第一时间处由电压获取单元11获取的第一电压来计算第一充电状态。在时间t11、…、t1n处，无电流流经二次电池单元50，因此第一电压是开路电压(ocv)。

图4示出了本实施例的电池51的开路电压与充电状态之间的关系的示例。在图4中，水平轴指示开路电压(ocv)，并且竖直轴指示充电状态(soc)。如图4所示，充电状态随着电池51的开路电压增大而增大。图4所示的开路电压与充电状态之间的关系可以存储在存储单元22中，或者可以由计算电路计算。

充电状态计算单元14可以通过使用图4所示的关系来基于第一电压计算第一充电状态。

在第二行程时段t2中(例如，图3的示例中的时间t21、…、t2n处)，充电状态计算单元14具有作为第二充电状态计算单元的功能，并且基于在启动开关68处于off状态的第二时间处由电压获取单元11获取的第二电压来计算第二充电状态。在时间t2n处，无电流流经二次电池单元50，因此第二电压是开路电压(ocv)。下文中，将第一时间定义为时间t1n，将第二时间定义为时间t2n，将第一充电状态表示为soc1，并且将第二充电状态表示为soc2。

充电/放电量计算单元15基于在从第一时间t1n至第二时间t2n的时段内由电流获取单元12获取的充电/放电电流来计算二次电池单元50的充电/放电量。从第一时间t1n至第二时间t2n的充电/放电量表示为δc。

满充电容量计算单元16基于第一充电状态soc1、第二充电状态soc2和充电/放电量δc计算多个电池51中的每一个的单元满充电容量。当单元满充电容量表示为f时，可以通过公式f＝δc/δsoc(其中δsoc＝soc2-soc1)计算单元满充电容量f。

当满足预定条件时，更新单元17基于由满充电容量计算单元16计算的单元满充电容量更新二次电池单元50的满充电容量。例如，可以通过对各个单元电池的单元满充电容量求和来计算二次电池单元50的满充电容量。

如上所述，获取在启动开关68处于off状态的时间处的各个电池51的电压，因此无充电/放电电流流经各个电池51。因此，可以获得各个电池51的精确开路电压(ocv)。结果，可以精确地计算二次电池单元50的满充电容量。

假设电池的内部电阻为5mω，并且在启动开关接通之后立即流经电池的电流为5a，则电池的电压具有25mv的误差(与精确开路电压的差)。如果开路电压中具有25mv的误差，则在soc中出现约10％的误差。根据本实施例，如上所述，无电流流经电池51，因此可以获得精确开路电压，并且可以精确地计算soc。

例如，在获取各个电池51的电压时，可以使用以下条件。

电压获取单元11获取除在二次电池单元50的充电或者放电期间获取的电压之外的第一电压和第二电压。换句话说，在二次电池单元50的充电或者放电期间，电压获取单元11不获取电压。在图3的示例中，在从时间t1至时间t2的时段中和在从时间t3至时间t6的时段中，二次电池单元50被充电或者放电，因此由电压获取单元11获取的电压不用于计算充电状态。因此，可以获取在无电流流经二次电池单元50(电池51)时的电压(也就是说，开路电压)，并且可以精确地计算充电状态(soc)。

此外，电压获取单元11获取除在二次电池单元50的充电或者放电结束时开始的预定时段内或者在启动开关68的断开时间开始的预定时段内获取的电压之外的第一电压和第二电压。

图5是示出在充电结束之后电池51的电压的改变的示例的示意图。在图5中，水平轴表示时间，竖直轴表示电压。在时间ts之前的充电期间，电池51的电压往往趋于逐渐增大(在电池51变得满充电后电压保持在恒定值)。当在时间ts处停止充电时，电池51的电压趋于下降一次，随后往往趋于逐渐下降，并且在时间td之后趋于变为基本恒定值。

图6是示出在放电结束之后电池51的电压的改变的示例的示意图。在图6中，水平轴表示时间，而竖直轴表示电压。在时间ts之前的放电期间，电池51的电压往往趋于逐渐减小。当在时间ts处停止放电时，电池51的电压趋于快速增大一次，然后往往趋于逐渐增大，并且在时间td之后趋于变为基本恒定值。

如图5和图6所示，在充电结束之后或者在放电结束之后的预定时段(例如，图5和图6所示的从时间ts至时间td的时段)或者在启动开关68断开之后的预定时段(图3的示例中，在时间t2之后的预定时段内)内，电池51的电压可能不稳定。因此，通过在电池51的电压稳定之后获取电压，可以精确地计算充电状态(soc)。

此外，电压获取单元11获取除在由电压变化率计算单元21计算的电压变化率等于或者大于预定值时获取的电压之外的第一电压和第二电压。在图5的示例中，在时间tp处的电池51的电压变化率相对高，并且电池51的电压不稳定。另外，在图6的示例中，在时间tp处的电池51的电压变化率相对高，并且电池51的电压不稳定。也就是说，在充电结束之后、在放电结束之后、或者在启动开关68断开之后，电池51的电压可能不稳定，因此通过在电池51的电压稳定之后获取电压，可以精确地计算充电状态(soc)。

此外，电压获取单元11获取除在由接口单元20获取的信号指示正在执行电池平衡操作时获取的电压之外的的第一电压和第二电压。在图3的示例中，在从时间t5至时间t7的时段内，执行电池平衡操作。在电池平衡操作期间，电池51的电压可能不稳定，因此，在不执行电池平衡操作时获取电压。在图3的示例中，在不执行二次电池单元50的充电/放电并且不执行电池平衡操作的时间t7至时间t8的时段中获取各个电池51的电压。因此，可以精确地计算充电状态(soc)。

下面将描述更新二次电池单元50的满充电容量的方法。

更新单元17基于在一个时间处(例如，称为此时)由满充电容量计算单元16计算的单元满充电容量和在所述一个时间之前的一个时间处(例如，称为上一次)由满充电容量计算单元16计算的单元满充电容量来更新二次电池单元50的满充电容量。

在图3的示例中，可通过公式f＝δc/δsoc(其中δsoc＝soc2-soc1)来计算此时的单元满充电容量。这里，δc是从时间t1n至时间t2n的充电/放电量，soc2是时间t2n处的充电状态，并且soc1是时间t1n处的充电状态。

另外，可通过公式f＝δc/δsoc(其中，δsoc＝soc2-soc1)计算上一次的单元满充电容量。这里，δc是从时间t1n至时间t2(n-1)的充电/放电量，soc2是在时间t2(n-1)处的充电状态，并且soc1是在时间t1n处的充电状态。时间t2(n-1)是比时间t2n早预定周期(例如，30分钟、1小时等)的过去的时间。

例如，关于任意电池51，如果此时的单元满充电容量大于上一次的单元满充电容量，则鉴于满充电容量随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此不使用此时(时间t2n)的单元满充电容量，并且使用上一次(时间t2(n-1))的单元满充电容量)。另一方面，如果此时的单元满充电容量等于或小于上一次的单元满充电容量，则电池51的满充电容量更新为此时的满充电容量。因此，可以精确更新电池51的单元满充电容量。

当更新电池51的单元满充电容量时，可以使用单元满充电容量的统计值。下文中，将描述使用统计值的情况。

每当由满充电容量计算单元16计算各个电池51的单元满充电容量时，将计算的单元满充电容量存储在存储单元22中。例如，在图3中，可以存储在时间t21、…、t2n中的每一个时间处计算的各个电池51的单元满充电容量，以与电池51的身份信息(id)关联。

统计值计算单元18基于存储在存储单元22中的过去的预定次数的单元满充电容量来计算关于各个电池51的单元满充电容量的统计值。例如，预定次数可以是从此时(或者当前时间)向过去的5次、10次等，但是不限于5次和10次，而是从减小错误的观点，预定次数可以是几次。例如，统计值可以是平均值，但是不限于平均值。

例如，假设向着过去的方向，任意电池51的单元满充电容量为fn、f(n-1)、f(n-2)、f(n-3)和f(n-4)，则可以通过公式{fn+f(n-1)+f(n-2)+f(n-3)+f(n-4)}/5计算统计值。

例如，在图3中，假设紧接在时间t8之前的单元满充电容量为fn，满充电容量计算单元16如上所述在时间t21、…、t2n中的每一个时间处计算电池51的单元满充电容量，但未知所述时间中的哪一个是t8，因此在每个时间处都计算单元满充电容量，在每次计算时执行更新，并且紧接在t8(例如，时间t2n)之前的值变为fn。在这种情况下，从时间t21至时间t2(n-1)的值丢弃。另外，虽然图3的示例中未示出，但是使用在时间t1之前计算的值作为f(n-1)。然后，更新单元17基于在一个时间处(例如，称为此时)由统计值计算单元18计算的统计值和在所述一个时间之前的一个时间(例如，称为上一次)由统计值计算单元18计算的统计值更新二次电池单元50的满充电容量。

关于任意电池51，如果此时的单元满充电容量的统计值大于上一次的单元满充电容量的统计值，则鉴于满充电容量随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此不使用此时的统计值。另一方面，如果此时的单元满充电容量的统计值等于或小于上一次的单元满充电容量的统计值，则使用此时的统计值更新二次电池单元50的满充电容量作为电池51的满充电容量。因此，可以减小错误，并且可以精确更新二次电池单元50的满充电容量。

此外，统计值计算单元18可以基于针对过去预定次数中的每一次的存储在存储单元22中的多个电池51的各单元满充电容量中的最小值计算关于单元满充电容量的统计值。

图7示出了各个电池51的单元满充电容量的历史的示例。在图7的示例中，为了方便起见，假设二次电池单元50由包括电池1至电池5的五个电池51组成。在图7中，朝着过去，按照时间次序(tn、t(n-1)、t(n-2)、t(n-3)、t(n-4)、t(n-5)、…)示出每次计算和存储的各个电池51的单元满充电容量。例如，电池1至电池5在时间tn处的单元满充电容量表示为f1n、f2n、f3n、f4n和f5n，并且电池1至电池5在时间t(n-1)处的单元满充电容量表示为f1(n-1)、f2(n-1)、f3(n-1)、f4(n-1)和f5(n-1)。其它时间也如此。另外，在图7中，圈出的值是最小值。例如，指示出了，在时间tn处，在电池1至电池5的单元满充电容量f1n、f2n、f3n、f4n和f5n中，f2n是最小值。其它时间也如此。

在图7的情况下，统计值计算单元18通过公式fsn＝{f2n+f2(n-1)+f2(n-2)+f3(n-3)+f2(n-4)}/5计算在时间tn处的统计值fsn。另外，统计值计算单元18通过公式fs(n-1)＝{f2(n-1)+f2(n-2)+f3(n-3)+f2(n-4)+f2(n-5)}/5计算在时间t(n-1)处的统计值fs(n-1)。

当多个电池51的各单元满充电容量不同时，二次电池单元50的满充电容量通常取决于多个电池51的单元满充电容量的最小值。根据上述配置，可以精确地获得其中多个电池51串联连接的二次电池单元50的满充电容量。

下面将描述用于更新二次电池单元50的满充电容量的方法。

图8示出了用于通过本实施例的电池监视装置100更新二次电池单元50的方法的第一示例。如图所示8，如果此时的统计值大于上一次的统计值，则更新单元17不更新二次电池单元50的满充电容量。例如，如果此时的单元满充电容量的统计值大于上一次的单元满充电容量的统计值，则鉴于单元满充电容量(满充电容量)随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此，不使用此时的统计值，并且不更新二次电池单元50的满充电容量。因此，可以防止二次电池单元50的满充电容量的精度减小。

此外，如图8所示，如果此时的统计值等于或小于上一次的统计值，则更新单元17基于此时的统计值更新二次电池单元50的满充电容量。例如，如果此时的单元满充电容量的统计值等于或小于上一次的单元满充电容量的统计值，则由于更新了二次电池单元50的满充电容量，因此可以反映随时间减小的满充电容量，并且可以精确地获得二次电池单元50的满充电容量。

图9示出了用于通过本实施例的电池监视装置100更新二次电池单元50的方法的第二示例。如图9所示，如果任意时间处的统计值大于标称满充电容量，则更新单元17基于此时的统计值更新二次电池单元50的满充电容量。

考虑到电池生产等的变化，电池的实际满充电容量(实际值)通常大于其标称满充电容量。具体地，当电池51(或者二次电池单元50)是新的或者几乎是新的时，电池51的单元满充电容量通常大于其标称满充电容量。因此，如果统计值大于标称满充电容量，则基于统计值更新二次电池单元50的满充电容量。

例如，假设标称满充电容量为fn并且二次电池单元50的计算的满充电容量为f(＝fn+δf)，通过将二次电池单元50的满充电容量设为f而不是fn，能够通过与δf相对应的容量执行再生，从而可以扩展能够再生的范围。

此外，如图9所示，如果此时的统计值等于或小于标称满充电容量并且大于上一次的统计值，则更新单元17不更新二次电池单元50的满充电容量。如果统计值等于或小于标称满充电容量，则不像当统计值大于标称满充电容量时那样有空间扩展能够再生的范围。此外，如果此时的单元满充电容量的统计值大于上一次的单元满充电容量的统计值，则认为发生了一些错误，因此，不使用此时的统计值，并且不更新二次电池单元50的满充电容量。因此，可以防止二次电池单元50的满充电容量的精度减小。

此外，如图9所示，如果此时的统计值等于或小于标称满充电容量并且等于或小于上一次的统计值，则更新单元17基于统计值更新二次电池单元50的满充电容量。如果统计值等于或小于标称满充电容量，则不像当统计值大于标称满充电容量时那样有空间扩展能够再生的范围。此外，如果此时的单元满充电容量的统计值等于或小于上一次的单元满充电容量的统计值，则由于更新了二次电池单元50的满充电容量，因此，可以反映随时间减小的满充电容量，并且可以精确地获得二次电池单元50的满充电容量。

此外，通过掌握二次电池单元50的初始满充电容量和将初始满充电容量与标称满充电容量进行比较，也可以精确掌握二次电池单元50的退化程度。

图10和图11是示出用于通过本实施例的电池监视装置100计算单元满充电容量的处理过程的示例的流程图。下文中，为了方便起见，将以控制单元10作为处理的主体提供描述。控制单元10确定启动开关68是否处于off状态(s11)。如果启动开关68不处于off状态(s11中的否)，则控制单元10继续步骤s11中的处理。如果启动开关68处于off状态，则电池监视装置100的操作停止，但是电池监视装置100可以在省电模式或待机状态下持续监视启动开关68的on/off状态。

如果启动开关68处于off状态(s11中的是)，则控制单元10确定是否执行充电或者放电(s12)。如果未执行充电或者放电(s12中的否)，则控制单元10确定是否执行电池平衡操作(s13)。

如果未执行电池平衡操作(s13中的否)，则控制单元10确定是否是各个电池51的单元满充电容量的计算时间(s14)。例如，可以基于是否已经从上一次计算过去了与预定周期(例如，30分钟、1小时等)相对应的时间确定计算时间。

如果是单元满充电容量的计算时间(s14中的是)，则控制单元10获取各个电池51的电压(s15)，基于各个电池51的电压计算各个电池51的soc(s16)，并且在存储单元22中存储各个电池51的计算的soc(s17)。

控制单元10基于一次行程之前各个电池51的soc和此时计算的各个电池51的soc计算soc差(δsoc)(s18)。控制单元10计算从在该一次行程之前计算各个电池51的soc时获取各个电池51的电压时开始至在此时计算各个电池51的soc时获取各个电池51的电压时为止的充电/放电量(δc)(s19)。

控制单元10通过公式fcc＝δc/δsoc计算各个电池51的单元满充电容量fcc(s20)，并且将计算的单元满充电容量存储在存储单元22中(s21)。控制单元10确定是否已经接通了启动开关68(s22)。如果启动开关68未接通(s22中的否)，则控制单元10继续步骤s12和后续步骤中的处理。

如果正执行充电或者放电(s12中的是)、如果正执行电池平衡操作(s13中的是)、或者如果不是单元满充电容量的计算时间(s14中的否)，则控制单元10执行步骤s22中的处理。如果已经接通了启动开关68(s22中的是)，则控制单元10结束处理。

图12是示出通过本实施例的电池监视装置100更新满充电容量的处理的示例的流程图。控制单元10确定是否已经计算了各个电池51的单元满充电容量(s31)。如果未计算单元满充电容量(s31中的否)，则控制单元10继续步骤s31中的处理。

如果已经计算了单元满充电容量(s31中的是)，则控制单元10基于针对过去的预定次数中的每一次的存储在存储单元22中的各个电池51的单元满充电容量中的最小值计算单元满充电容量的平均值(s32)。

控制单元10确定此时计算的平均值是否大于上一次计算的平均值(s33)。如果此时计算的平均值大于上一次计算的平均值(s33中的是)，则控制单元10不更新二次电池单元50的满充电容量(s34)并且结束处理。

如果此时计算的平均值不大于上一次计算的平均值(s33中的否)，则控制单元10基于此时计算的平均值更新二次电池单元50的满充电容量(s35)并且结束处理。

也可通过使用通用计算机实现本实施例的电池监视装置100，所述通用计算机包括cpu(处理器)、ram(存储器)等。也就是说，通过将限定如图10至图12所示的处理程序的计算机程序加载到包括在计算机中的ram(存储器)上，并且通过cpu(处理器)执行计算机程序，可以在计算机上实现电池监视装置100。

(第二实施例)

在第二实施例中，使用第一实施例的图1的内容。如图1所示，除了电池监视装置100之外，车辆还包括二次电池单元50、继电器61和62、逆变器63、电机64、dc/dc转换器65、电池66、电负载67、启动开关68、充电器69等。启动开关68是在车辆行驶之前用于通电的开关。

例如，二次电池单元(二次电池)50是锂离子电池，并且多个电池(单元电池)51在二次电池单元50中串联连接或者串并联连接。二次电池单元50包括电压传感器52、电流传感器53和温度传感器54。电压传感器52检测各个电池51的电压和二次电池单元50的两端之间的电压，并且经电压检测线50a将检测到的电压输出至电池监视装置100。例如，电流传感器53由分流电阻器、霍尔传感器等构成，并且检测二次电池单元50的充电电流和放电电流。电流传感器53经电流检测线50b将检测到的电流输出至电池监视装置100。例如，温度传感器54由热敏电阻构成，并且检测电池51的温度。温度传感器54经温度检测线50c将检测到的温度输出至电池监视装置100。

继电器61和62的开启/关闭受未示出的继电控制单元控制。逆变器63基于来自未示出的车辆控制器的命令控制针对电机64的电流施加。充电器69从车辆外的电源接收电力，并且在车辆停止时为二次电池单元50充电。

例如，电池66是铅电池，其向车辆的电负载67供电，并且在继电器61接通时经dc/dc转换器65通过二次电池单元50充电。电池66不限于铅电池。

启动开关68是用于二次电池单元50的充电/放电操作的开关，并且从其将指示on/off的信号输出至电池监视装置100。例如，当启动开关68从off状态接通时，如果电池监视装置100未在操作，则电池监视装置100启动。如果启动开关68处于off状态，则电池监视装置100的操作停止，但是电池监视装置100可以在省电模式或者待机状态下持续监视启动开关68的on/off状态。

图13是示出本实施例的电池监视装置120的配置的示例的框图。电池监视装置120包括控制整个装置的控制单元10、电压获取单元11、电流获取单元12、温度获取单元13、充电状态计算单元14、电流累积值计算单元23、满充电容量计算单元16、电阻计算单元24、更新单元17、统计值计算单元18、定时器19、开关确定单元25、指定单元26、存储单元22、开路电压计算单元27等。

电压获取单元11获取多个电池51中的每一个的电压和二次电池单元50的电压。另外，电流获取单元12获取二次电池单元50的电流(充电电流和放电电流)。控制单元10可以控制用于获取电压和电流的采样周期。例如，采样周期可以是10ms，但不限于此。温度获取单元13获取电池51的温度。

电流累积值计算单元23基于由电流获取单元12获取的电流计算二次电池单元50(各个电池51)的电流累积值。假设二次电池单元50的充电电流为正，并且二次电池单元50的放电电流为负，则电流累积值在充电过程中增大，并且在放电过程中减小。在特定时段中累积的电流值与该时段的开始相比可以是正值或负值，取决于该时段内的充电电流和放电电流的大小。

满充电容量计算单元16计算特定时段中的多个电池51中的每一个的单元满充电量。另外，满充电容量计算单元16计算特定时段中的二次电池单元50的满充电容量。稍后将详细描述计算满充电容量的方法。

更新单元17更新二次电池单元50的满充电容量。稍后将详细描述更新的条件。

统计值计算单元18计算由满充电容量计算单元16计算的预定次数的单元满充电容量的统计值。例如，预定次数可为5次、10次等，但是不限于5次和10次，从减小错误的角度，预定次数可以是几次。例如，统计值可以是平均值，但是不限于平均值。

定时器19将时间测量结果输出至控制单元10。

开关确定单元25基于由电流获取单元12获取的电流确定存在/不存在二次电池单元50的充电和放电之间的切换。例如，预先限定充电或者放电之一的电流为正，并且，如果电流从正改变为负或0、如果电流从0改变为正或负，或者如果电流从负改变为正或0，则可以确定充电和放电之间发生切换。

电阻计算单元24计算多个电池51中的每一个的内部电阻。下面将描述用于计算电池51的内部电阻的方法。

图14示出了本实施例的电池51的等效电路的示例。电池51可由电解液主体(bulk)的电阻rs、界面电荷转移电阻rc、双电层电容c和扩散阻抗zw构成的等效电路表示。更具体地，电池51的阻抗可以等效地由一电路表示，在该电路中，将电解液主体的电阻rs与其中双电层电容c并联到界面电荷转移电阻rc和扩散阻抗zw的串联电路的电路串联。

电解液主体的电阻rs包括锂(li)离子在电解液中的传导电阻、正负电极的电子电阻等。界面电荷转移电阻rc包括有源材料表面上的电荷转移电阻和膜电阻等。扩散阻抗zw是锂(li)离子在有源材料颗粒中的扩散过程产生的阻抗。

图15示出了本实施例的电池51的阻抗谱的示例。在图15中，水平轴表示阻抗z的实数分量zr，并且竖直轴表示阻抗z的虚数分量zi。电池51的内部电阻主要由电解液主体的电阻rs和界面电荷转移电阻rc构成。同时，当ac阻抗方法中的频率从高频改变为低频(例如，从100khz改变为0.01mhz，或者从1mhz改变为10μhz)时，如图15所示，在特定的频率范围(称作边界频率范围：图15中的字符a指示的区域周围)内，扩散阻抗zw增大，并且电池51的阻抗增大(对电池51的阻抗有贡献)。

也就是说，在电池51的阻抗谱中，预定离子的扩散过程导致的扩散阻抗对电池51的阻抗有贡献的事实意味着当频率(或者角频率)从高频向低频减小时，扩散阻抗zw增大，并且电池51的阻抗增大。换句话说，边界频率范围意味着其中电池51的阻抗可由电解液主体的电阻rs和界面电荷转移电阻rc的总值表示的频率范围，并且扩散阻抗zw的影响(贡献)较小或者可以忽略。

在图15中，当w＝∞时，轨迹与水平轴相交的点处的阻抗z为z＝zr＝rs。在半圆轨迹的中心(与水平轴相交的点)处的阻抗z为z＝zr＝rs+rc/2。另外，可以看出，在图15中，当w变得小于字符a指示的边界频率范围时，阻抗z的轨迹线性增大。这样一条直线的延长线与水平轴交叉的点处的阻抗z为z＝zr＝rs+r-2σ²c。小于字符a指示的边界频率范围的频率范围是由于锂离子的扩散过程导致的范围，并且扩散阻抗zw随着频率减小而增大。

如上所述，电池51的内部电阻r主要由电解液主体的电阻rs和界面电荷转移电阻rc构成。另外，当ac阻抗方法中的频率从高频改变为低频时，扩散阻抗zw在边界频率范围中增大，并且电池51的阻抗增大。因此，可以认为，扩散阻抗zw增大之前边界频率范围中的阻抗z表示电池51的内部电阻r。

此外，ac阻抗方法中的频率f和从施加用于测量的直流开始的待机时间t的关系是t＝1/(2×f)。也就是说，例如，可以由频率f两倍的倒数指定待机时间t。例如，当频率f为5hz时，待机时间t为0.1秒。将待机时间t设为频率f两倍的倒数是一个示例，例如，可以将待机时间t设为频率f四倍的倒数。

图16示出了在充电和放电之间切换之前和之后本实施例的电池51的电流和电压的改变状态的示例。在图16的示例中，在时间t0处，从放电切换为充电。紧接在充电和放电之间切换的时间t0之前(图16的示例中的时间t1)的电池51的电流和电压分别表示为i(t1)和v(t1)，并且在从切换时间过去了待机时间t的时间(图16的示例中的时间t2)的电池51的电流和电压分别表示为i(t2)和v(t2)。电阻计算单元24可以通过公式计算电池51的内部电阻r。以上同样应用于从充电切换为放电的情况。

因此，可以精确地计算电池51的内部电阻r。

开路电压计算单元27基于电池51的电流、电压和内部电阻计算电池51的开路电压。可以通过公式计算电池51的开路电压ocv。电压v(t2)和电流i(t2)是在过去了代理时间t并且计算内部电阻r的时间t2处的电池51的电压和电流。

充电状态计算单元14计算多个电池51中的每一个的充电状态。充电状态还称作soc。

在第二实施例中，使用第一实施例的图4的内容。如图4所示，充电状态随着电池51的开路电压增大而增大。图4所示的开路电压与充电状态之间的关系可以存储在存储单元23中，或者可以通过计算电路计算。

充电状态计算单元14可以通过使用图4所示的关系基于由开路电压计算单元27计算的开路电压计算充电状态。根据上述配置，可以计算用于计算满充电容量所需的电池51的充电状态。

存储单元22在其中存储由电压获取单元11获取的电压、由电流获取单元12获取的电流、由充电状态计算单元14计算的充电状态、由电流累积值计算单元23计算的电流累积值、由满充电容量计算单元16计算的满充电容量和单元满充电容量、由更新单元17更新的满充电容量、由统计值计算单元18计算的统计值等。

下面将描述本实施例的电池监视装置120的操作。

图17是示出在一次行程中本实施例的电池51的电流累积值的转变的第一示例的时序图。在图17中，水平轴表示时间。时间ts表示一次行程的起始时间，并且时间te表示该一次行程的结束时间。该一次行程的起始时间ts可为启动开关68从off状态接通的接通时间，而该一次行程的结束时间te可为接通的启动开关68断开的断开时间。启动开关68的接通时间不仅可以包括接通时间还可以包括接通时间前后近期的短时段(例如，与电池51的电压和电流的几个采样周期相对应的时段)。另外，启动开关68的断开时间不仅可以包括断开时间还可以包括断开时间前后近期的短时段。

图17中的字符a指示的图示出了电池51的充电/放电电流，相对于0的正侧表示正执行充电，而相对于0的负侧表示正执行放电。图17中的字符b指示的图示出了电池51的电流累积值的转变。在图17中的字符b指示的图中，起始时间ts处的电流累积值定义为0，并且电流累积值的转变由相对于在起始时间ts处的电流累积值的改变量来表示。电流累积值在放电期间减小，并且在充电期间增大。图17中的字符c指示的图示出了电流累积值的最小值的转变。同样在图17中的字符c指示的图中，最小值的转变由改变量表示。图17的示例示出了在结束时间te处的电流累积值相对于在起始时间ts处的电流累积值减小的示例。

控制单元10确定起始时间ts处的电流累积值与结束时间te处的电流累积值之间的差的绝对值(图17的示例中的cen)是否小于预定阈值。如果起始时间ts处的电流累积值与结束时间te处的电流累积值之间的差的绝对值小于预定阈值，则在计算电池51的单元满充电容量时可能包括错误。

如果起始时间ts处的电流累积值与结束时间te处的电流累积值之间的差的绝对值小于预定阈值，则在从起始时间ts至结束时间te的时段中，指定单元26指定电流累积值之间的差的绝对值大于起始时间ts处的电流累积值与结束时间te处的电流累积值之间的差的绝对值的第一时间和第二时间。在本实施例中，指定了电流累积值之间的差的绝对值变为最大值的第一时间和第二时间，但是第一时间和第二时间不限于此。

因此，可禁止电流累积值的差δc变小。结果，可以精确地计算电池51的单元满充电容量和二次电池单元50的满充电容量。

在图17的示例中，记录电流累积值的最小值cmin，因此指定单元26指定电流累积值变为最小值的最小时间。如果最小值随时间持续，则最小时间可为电流累积值第一次达到最小值的时间(图17中的字符c指示的图中的时间ta)，或者可为保持最小值的任何其它时间。

更具体地，指定单元26从起始时间ts、结束时间te和最小时间ta中指定第一时间和第二时间。在图17中的字符c指示的图的示例中，起始时间ts处的电流累积值与最小时间ta处的电流累积值之间的差的绝对值大于最小时间ta处的电流累积值与结束时间te处的电流累积值之间的差的绝对值，因此将起始时间ts和最小时间ta指定为第一时间和第二时间。

充电状态计算单元14计算在起始时间ts和最小时间ta处的多个电池51中的每一个的充电状态。

例如，可以如下所述计算在起始时间ts处的充电状态。紧接在起始时间ts之前，未接通启动开关68，并且可以忽略流经电池51的电流。在这种情况下，可以将电池51的电压看作开路电压ocv，因此将在紧接在起始时间ts之前的采样周期获取的电池51的电压看作开路电压ocv。然后，可以通过使用图4所示的关系从获取的开路电压ocv中计算充电状态soc。

在最小时间ta附近的时段中，可以通过使用图4所示的关系和在从充电/放电切换时间过去待机时间t的时间处计算的电池51的开路电压ocv来计算在最小时间ta处的充电状态。具体地，通过使用图4所示的关系和在从充电/放电切换时间过去待机时间t的时间处或者在此时之后并且接近此时的时间处计算的电池51的开路电压ocv，可以更精确地计算充电状态。

满充电容量计算单元16基于电流累积值的差(充电/放电量)和在第一时间和第二时间处的充电状态计算多个电池51中的每一个的单元满充电容量。当通过δc指示电流累积值的差和通过δsoc指示在第一时间和第二时间处的充电状态之间的差时，可以通过公式δc/δsoc计算单元满充电容量f。电流累积值中的差δc还称作充电/放电量。

在图17的示例中，第一时间和第二时间是起始时间ts和最小时间ta，因此δc为(cmin-cst)。这里，cst是起始时间ts处的电流累积值，并且为了方便，图17中将其定义为0。另外，δsoc是(socmin-socst)。这里，socmin是最小时间ta处的soc，并且socst是起始时间ts处的soc。

如上所述，即使起始时间处的电流累积值与结束时间处的电流累积值之间的差较小，也指定电流累积值之间的差的绝对值变为最大的第一时间和第二时间，因此可禁止电流累积值的差δc变小。结果，可以精确地计算电池51的单元满充电容量和二次电池单元50的满充电容量。

此外，即使起始时间处的电流累积值与结束时间处的电流累积值之间的差较小，也指定电流累积值变为最小值的最小时间，因此可禁止电流累积值的差δc变小。结果，可以精确地计算电池51的单元满充电容量和二次电池单元50的满充电容量。

图18是示出在一次行程中本实施例的电池51的电流累积值的转变的第二示例的时间图。在图18中，水平轴表示时间。时间ts指示一次行程的起始时间，时间te指示该一次行程的结束时间。图18中的字符a指示的图示出了电池51的充电/放电电流，相对于0的正侧表示正执行充电，而相对于0的负侧表示正执行放电。图18中的字符b指示的图示出了电池51的电流累积值的转变。在图18中的字符b指示的图中，起始时间ts处的电流累积值定义为0，并且电流累积值的转变由相对于在起始时间ts处的电流累积值的改变量来表示。电流累积值在放电过程中减小，并且在充电过程中增大。图18中的字符c指示的图示出了电流累积值的最大值的转变。图18中的字符d指示的图示出了电流累积值的最小值的转变。在图18中的字符c指示的图和字符d指示的图中的每一个中，最大值或最小值的转变由改变量表示。

在图18的示例中，不仅记录了电流累积值的最小值cmin，还记录了电流累积值的最大值cmax，并且指定单元22不仅指定电流累积值变为最小值的最小时间，还指定电流累积值变为最大值的最大时间。如果最大值随时间持续，则最大时间可为电流累积值第一次达到最大值的时间(图18中的字符c指示的图中的时间tb)，或者可为保持最大值的任何其它时间。

更具体地，指定单元26从起始时间ts、结束时间te和最大时间tb中指定第一时间和第二时间。另外，同样考虑最小时间ta，指定单元26也可以从起始时间ts、结束时间te、最小时间ta和最大时间tb中指定第一时间和第二时间。在图18的示例中，最大时间tb处的电流累积值与最小时间ta处的电流累积值之间的差的绝对值是最大的，因此将最小时间ta和最大时间tb指定为第一时间和第二时间。

虽然未示出，如果电流累积值的转变不小于起始时间ts处的电流累积值(也就是说，如果最小值是起始时间ts处的电流累积值)，则不需要考虑最小时间。

充电状态计算单元14计算在最小时间ta和最大时间tb处的多个电池51中的每一个的充电状态。在最大时间tb附近的时段中，可以通过使用图4所示的关系和在从充电/放电切换时间过去待机时间t的时间处计算的电池51的开路电压ocv来计算最大时间tb处的充电状态。具体地，可以通过使用图4所示的关系和在从充电/放电切换时间过去待机时间t的时间处或在此时之后并且接近此时的时间处计算的电池51的开路电压ocv更精确地计算充电状态。

例如，如下所述，可以计算在结束时间te处的充电状态。紧接在结束时间te之后，断开启动开关68，并且可以忽略流经电池51的电流。然而，电池51的电压可以由于其松弛和减少而缓慢改变。因此，在过去了足够的时间的时间(例如，紧接在下一次行程开始之前的时间)处而不是紧接在结束时间te之前的时间处以采样周期获取的电池51的电压看作开路电压ocv。然后，可以通过图4所示的关系从获取的开路电压ocv中计算充电状态soc。因此，可以更加精确地计算充电状态。

满充电容量计算单元16基于电流累积值的差(充电/放电量)和在第一时间和第二时间处的充电状态计算多个电池51中的每一个的单元满充电容量。当电流累积值的差由δc指示并且在第一时间和第二时间处的充电状态之间的差由δsoc指示时，可以通过公式δc/δsoc计算单元满充电容量f。电流累积值中的差δc还称作充电/放电量。

在图18的示例中，第一时间和第二时间是最小时间ta和最大时间tb，因此δc为(cmax-cmin)。这里，cmax是最大时间tb处的电流累积值。另外，δsoc为(socmax-socmin)。这里，socmax是最大时间tb处的soc。

如上所述，即使起始时间处的电流累积值与结束时间处的电流累积值之间的差较小，也指定电流累积值变为最大值的最大时间，因此可禁止电流累积值的差δc变小。结果，可以精确地计算电池51的单元满充电容量和二次电池单元50的满充电容量。

图19示出了用于通过本实施例的电池监视装置120计算充电/放电量δc和充电状态的差δsoc的一系列方法。电流累积值之间的差的绝对值变为最大的第一时间和第二时间的可能候选包括起始时间ts、结束时间te、最小时间ta和最大时间tb。如图19所示，当起始时间ts处的电流累积值cst与最小时间ta处的电流累积值cmin之间的差的绝对值变为最大(最大差)时，可以通过(cmin-cst)计算充电/放电量(δc)，并且可以通过(socmin-socst)计算soc差(δsoc)。

当起始时间ts处的电流累积值cst与最大时间tb处的电流累积值cmax之间的差的绝对值变为最大(最大差)时，可以通过(cmax-cst)计算充电/放电量(δc)，并且可以通过(socmax-socst)计算soc差(δsoc)。

当结束时间te处的电流累积值cen与最小时间ta处的电流累积值cmin之间的差的绝对值变为最大(最大差)时，可以通过(cen-cmin)计算充电/放电量(δc)，并且可以通过(socen-socmin)计算soc差(δsoc)。

当结束时间te处的电流累积值cen与最大时间tb处的电流累积值cmax之间的差的绝对值变为最大(最大差)时，可以通过(cen-cmax)计算充电/放电量(δc)，并且可以通过(socen-socmax)计算soc差(δsoc)。

当最大时间tb处的电流累积值cmax与最小时间ta处的电流累积值cmin之间的差的绝对值变为最大(最大差)时，可以通过(cmax-cmin)计算充电/放电量(δc)，并且可以通过(socmax-socmin)计算soc差(δsoc)。

更新单元17基于由满充电容量计算单元16计算的单元满充电容量更新二次电池单元50的满充电容量。例如，当二次电池单元50由串联连接的电池51构成时，如果各个电池51的单元满充电容量的变化在可允许的范围内，则二次电池单元50的满充电容量可以是电池51的单元满充电容量。结果，可以精确地计算二次电池单元50的满充电容量。

此外，更新单元17可以基于在一个时间处(例如，称为此时)由满充电容量计算单元16计算的单元满充电容量和在所述一个时间之前的一个时间出(例如，称为上一次)由满充电容量计算单元16计算的单元满充电容量更新各个电池51的单元满充电容量和二次电池单元50的满充电容量。

例如，关于任意电池51，如果此时的单元满充电容量大于上一次的单元满充电容量，则鉴于满充电容量随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此，不使用此时的单元满充电容量，并且使用上一次的单元满充电容量。另一方面，如果此时的单元满充电容量等于或小于上一次的单元满充电容量，则将电池51的满充电容量更新为此时的满充电容量。因此，可以精确更新电池51的单元满充电容量和二次电池单元50的满充电容量。

当更新电池51的单元满充电容量时，可以使用单元满充电容量的统计值。下文中，将描述利用统计值的情况。

每当由满充电容量计算单元16计算各个电池51的单元满充电容量时，将计算的单元满充电容量存储在存储单元22中。例如，可以存储计算的各个电池51的单元满充电容量，以与电池51的识别信息(id)关联。

统计值计算单元18基于存储在存储单元22中的预定次数的单元满充电容量针对各个电池51计算关于单元满充电容量的统计值。例如，从此时(或者当前时间)向过去，预定次数可为5次、10次等，但是不限于5次和10次，从减小错误的观点，预定次数可以是几次。例如，统计值可以是平均值，但是不限于平均值。

例如，假设向过去的方向，任意电池51的单元满充电容量为fn、f(n-1)、f(n-2)、f(n-3)和f(n-4)，则可以通过公式{fn+f(n-1)+f(n-2)+f(n-3)+f(n-4)}/5计算统计值。

更新单元17基于在一个时间处(例如，称为此时)由统计值计算单元18计算的统计值和在所述一个时间之前的一个时间处(例如，称为上一次)由统计值计算单元18计算的统计值更新二次电池单元50的满充电容量。

关于任意电池51，如果此时的单元满充电容量的统计值大于上一次的单元满充电容量的统计值，则鉴于满充电容量随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此不使用此时的统计值。另一方面，如果此时的单元满充电容量的统计值等于或小于上一次的单元满充电容量的统计值，则使用此时统计值更新二次电池单元50的满充电容量，作为电池51的满充电容量。因此，可以减小错误，并且可以精确更新二次电池单元50的满充电容量。

此外，统计值计算单元18可以基于针对过去预定次数中的每一次的存储在存储单元22中的多个电池51的各单元满充电容量中的最小值计算关于单元满充电容量的统计值。

在第二实施例中，使用第一实施例的图7、图8和图9的内容。在图7中，朝着过去，按照时间次序tn、t(n-1)、t(n-2)、t(n-3)、t(n-4)、t(n-5)、…示出每次计算和存储的各个电池51的单元满充电容量。例如，电池1至电池5在时间tn处的的单元满充电容量表示为f1n、f2n、f3n、f4n和f5n，并且电池1至电池5时间t(n-1)处的的单元满充电容量表示为f1(n-1)、f2(n-1)、f3(n-1)、f4(n-1)和f5(n-1)。其它时间也是如此。另外，在图7中，圈出的值表示最小值。例如，指示出了，在电池1至电池5在时间tn的单元满充电容量f1n、f2n、f3n、f4n和f5n中，f2n为最小值。其它时间也是如此。

在图7的情况下，统计值计算单元18通过公式fsn＝{f2n+f2(n-1)+f2(n-2)+f3(n-3)+f2(n-4)}/5计算在时间tn的统计值fsn。另外，统计值计算单元18通过公式fs(n-1)＝{f2(n-1)+f2(n-2)+f3(n-3)+f2(n-4)+f2(n-5)}/5计算在时间t(n-1)的统计值fs(n-1)。

当多个电池51的各单元满充电容量不同时，二次电池单元50的满充电容量通常取决于多个电池51的单元满充电容量的最小值。根据上述配置，可以精确地获得其中多个电池51串联连接的二次电池单元50的满充电容量。

下面将描述用于更新二次电池单元50的满充电容量的方法。

如图8所示，如果此时的统计值大于上一次统计值，则更新单元17不更新二次电池单元50的满充电容量。例如，如果此时的单元满充电容量的统计值大于上一次的单元满充电容量的统计值，则鉴于单元满充电容量(满充电容量)随时间减小的事实，认为发生了一些错误，因此不使用此时的统计值，并且不更新二次电池单元50的满充电容量。因此，可以防止二次电池单元50的满充电容量的精度减小。

此外，如图8所示，如果此时的统计值等于或小于上一次的统计值，则更新单元17基于此时的统计值更新二次电池单元50的满充电容量。例如，如果此时的单元满充电容量的统计值等于或小于上一次的单元满充电容量的统计值，则由于更新了二次电池单元50的满充电容量，因此可以反映随时间减小的满充电容量并且可以精确地获得二次电池单元50的满充电容量。

如图9所示，如果任意时间处的统计值大于标称满充电容量，则更新单元17基于此时的统计值更新二次电池单元50的满充电容量。

考虑电池生产等的变化，电池的实际满充电容量(实际值)通常大于其标称满充电容量。具体地，当电池51(或者二次电池单元50)是新的或者几乎是新的时，电池51的单元满充电容量通常大于其标称满充电容量。因此，如果统计值大于标称满充电容量，则基于统计值更新二次电池单元50的满充电容量。

例如，假设标称满充电容量为fn并且二次电池单元50的计算的满充电容量为f(＝fn+δf)，通过将二次电池单元50的满充电容量设为f而不是fn，能够通过与δf相对应的容量执行再生，从而可以扩展能够再生的范围。

此外，如图9所示，如果此时的统计值等于或小于标称满充电容量并且大于上一次的统计值，则更新单元17不更新二次电池单元50的满充电容量。如果统计值等于或小于标称满充电容量，则不像当统计值大于标称满充电容量时那样有空间扩展能够再生的范围。此外，如果此时的单元满充电容量的统计值大于上一次的单元满充电容量的统计值，则认为发生了一些错误，因此，不使用此时的统计值，并且不更新二次电池单元50的满充电容量。因此，可以防止二次电池单元50的满充电容量的精度减小。

此外，如图9所示，如果此时的统计值等于或小于标称满充电容量并且等于或小于上一次的统计值，则更新单元17基于统计值更新二次电池单元50的满充电容量。如果统计值等于或小于标称满充电容量，则不像当统计值大于标称满充电容量时那样有空间扩展能够再生的范围。此外，如果此时的单元满充电容量的统计值等于或小于上一次的单元满充电容量的统计值，则由于更新了二次电池单元50的满充电容量，因此，可以反映随时间减小的满充电容量，并且可以精确地获得二次电池单元50的满充电容量。

此外，通过掌握二次电池单元50的初始满充电容量和将初始满充电容量与标称满充电容量进行比较，也可以精确掌握二次电池单元50的劣化程度。

下面将描述本实施例的电池监视装置120的操作。

图20和图21是示出用于通过本实施例的电池监视装置120计算充电状态和电流累积值的处理程序的示例的流程图。下文中，为了方便起见，将以控制单元10作为处理主体进行描述。控制单元10获取各个电池51的电压和电流(s111)，并且确定当前时间是否是行程的起始时间(s112)。如果当前时间不是起始时间ts(s112中的否)，则控制单元10继续步骤s111和后续步骤中的处理。

如果当前时间是起始时间(s112中的是)，则控制单元10设置socmax＝0、socmin＝0、cmax＝0和cmin＝0(s113)。控制单元10基于紧接在起始时间ts之前的各个电池51的开路电压计算起始时间ts处的充电状态socst(s114)。

控制单元10计算从起始时间ts开始的电流累积值(s115)，并且确定在二次电池单元50的充电和放电之间存在/不存在切换(s116)。如果充电和放电之间未出现切换(s116中的否)，则控制单元10继续步骤s115和后续步骤中的处理。如果充电和放电之间出现切换(s116中的是)，则控制单元10紧接在充电和放电之间切换之前存储各个电池51的电压v1和电流i1(s117)。

控制单元10确定是否已经从充电和放电之间切换的时间起过去了待机时间t(s118)。如果未过去待机时间t(s118中的否)，则控制单元10继续步骤s118中的处理。如果过去了待机时间t(s118中的是)，则控制单元10获取各个电池51的电压v2和电流i2(s119)。

控制单元10确定从起始时间ts至过去了待机时间t的电流累积值是否小于cmin(s120)。如果电流累积值小于cmin(s120中的是)，则控制单元10用电流累积值更新cmin(s121)。也就是说，控制单元10将电流累积值设为cmin。控制单元10计算各个电池51的内部电阻r(s122)。可以通过公式r＝(v2-v1)/(i2-i1)计算内部电阻r。

控制单元10计算各个电池51的开路电压(s123)。可以通过公式ocv＝v2-i2×r计算开路电压ocv。控制单元10基于计算的开路电压计算充电状态(s124)，并且用计算的充电状态更新socmin(s125)。也就是说，控制单元10将计算的充电状态设置socmin。控制单元10执行稍后描述的步骤s132中的处理。

如果电流累积值不小于cmin(s120中的否)，则控制单元10确定从起始时间ts至过去了待机时间t的电流累积值是否大于cmax(s126)。如果电流累积值大于cmax(s126中的是)，则控制单元10用电流累积值来更新cmax(s127)。也就是说，控制单元10将电流累积值设为cmax。控制单元10计算各个电池51的内部电阻r(s128)。

控制单元10计算各个电池51的开路电压(s129)。控制单元10基于计算的开路电压计算充电状态(s130)，并且用计算的充电状态来更新socmax(s131)。也就是说，控制单元10将计算的充电状态设为socmax。

控制单元10确定当前时间是否是行程的结束时间te(s132)。如果当前时间不是结束时间te(s132中的否)，则控制单元10继续步骤s115及后续步骤中的处理。另外，如果电流累积值不大于cmax(s126中的否)，则控制单元10继续步骤s115及后续步骤中的处理。

如果当前时间是结束时间te(s132中的是)，则控制单元10计算从起始时间ts至结束时间te的电流累积值(cen-cst)(s133)、基于紧接在结束时间te之后的各个电池的开路电压计算充电状态socen(s134)，并且结束处理。

图22是示出通过本实施例的电池监视装置120计算单元满充电容量的处理程序的示例的流程图。控制单元10确定从起始时间ts至结束时间te的电流累积值中的差(cen-cst)的绝对值是否小于阈值(s141)。如果电流累积值的差的绝对值小于阈值(s141中的是)，则控制单元10在起始时间ts处的电流累积值cst、结束时间te处的电流累积值cen、电流累积值的最小值cmin和电流累积值的最大值cmax中指定电流累积值之间的差的绝对值变为最大的两个点(s142)。

控制单元10将指定的两个点的充电状态之间的差设为soc差(δsoc)(s143)，将指定的两个点的电流累积值之间的差设为充电/放电量(δc)(s144)，并且执行稍后描述的步骤s147中的处理。

如果电流累积值之间的差的绝对值不小于阈值(s141中的否)，则控制单元10基于紧接在起始时间ts之前的充电状态socst和紧接在结束时间te之后的充电状态socen计算soc差(δsoc)(s145)，并且将从起始时间ts至结束时间te的电流累积值的差(cen-cst)设为充电/放电量(δc)(s146)。

控制单元10通过公式fcc＝δc/δsoc计算各个电池51的单元满充电容量fcc(s147)，将计算的单元满充电容量存储在存储单元23中(s148)，并且结束处理。

图23是示出通过本实施例的电池监视装置120更新满充电容量的处理的示例的流程图。控制单元10确定是否已经计算了各个电池51的单元满充电容量(s151)。如果未计算单元满充电容量(s151中的否)，则控制单元10继续步骤s151中的处理。

如果已经计算了单元满充电容量(s151中的是)，则控制单元10针对过去预定次数中的每一次的存储在存储单元23中的各个电池51的单元满充电容量中的最小值计算单元满充电容量的平均值(s152)。

控制单元10确定此时计算的平均值是否大于上一次计算的平均值(s153)。如果此时计算的平均值大于上一次计算的平均值(s153中的是)，则控制单元10不更新二次电池单元50的满充电容量(s154)并且结束处理。

如果此时计算的平均值不大于上一次计算的平均值(s153中的否)，则控制单元10基于此时计算的平均值更新二次电池单元50的满充电容量(s155)并且结束处理。

也可通过使用通用计算机实现本实施例的电池监视装置100，所述通用计算机包括cpu(处理器)、ram(存储器)等。也就是说，可以通过将限定如图20至图23所示的处理程序的计算机程序加载到包括在计算机中的ram(存储器)上，并通过cpu(处理器)执行计算机程序来在计算机上实现电池监视装置100。

公开的实施例在所有方面都是示出性的，并且不应理解为限制性的。本公开的范围由权利要求的范围而不是以上描述限定，并且本公开的范围旨在包括等同于权利要求的范围的含义以及该范围内的所有修改。

参考标号：

10：控制单元

11：电压获取单元

12：电流获取单元

13：温度获取单元

14：充电状态计算单元

15：充电/放电量计算单元

16：满充电容量计算单元

17：更新单元

18：统计值计算单元

19：定时器

20：接口单元

21：电压变化率计算单元

22：存储单元

23：电流累积值计算单元

24：电阻计算单元

25：开关确定单元

26：指定单元

27：开路电压计算单元

50：二次电池单元

51：电池

52：电压传感器

53：电流传感器

100：电池监视装置