计算装置和计算方法_3

文档序号:9216042阅读:来源:国知局
内部状 态参数计算器161中的处理完成之后开始。
[0062] 在图4中所示的过程开始时,上限充电容量计算器162设置充电容量的初始值 q n(即,首先赋予作为变量的充电容量qn的值)(步骤S301)。可以将任何任意值设置为该 充电容量9"的初始值。例如,上限充电容量计算器162可以将测量数据库172中记录的充 电容量中的最大值或由计算装置10内的CPU 110或计数器(未示出)使用记录在测量数 据库172上的电流值等计算出的充电容量中的最大值设置为初始值。通过利用上述方式设 置初始值,可以有效率地搜索上限充电容量。所述过程在步骤S301之后进行到步骤S302。
[0063] 在步骤S302中,上限充电容量计算器162通过例如以下方程(3)来计算可充电电 池201的开路电压:
[0065] 在公式(3)中,En表示在给定充电容量q n时可充电电池201的开路电压。如上所 述,f;0和fa()由函数信息数据库171管理。由内部状态参数计算器161计算值q C(l、M。、 qajP M a。符号qn是表示充电容量的变量,并且在步骤S301处被初始化,并且在下文将描 述的步骤304处被更新。
[0066] 如果在步骤S302处计算的开路电压不低于预定的上限电压,则所述过程进行到 步骤S305 ;如果不是这样,则所述过程进行到步骤S304(步骤S303)。该上限电压对应于例 如可充电电池201的开路电压可用的预定电压的范围的上限值。从安全、寿命和电阻等角 度考虑,在确定可充电电池201的阴极活性材料和阳极活性材料中的每一个之前确定电压 的适当范围。出于该原因,可充电电池201的上限电压由可充电电池201的阴极活性材料 和阳极活性材料的类型的组合来确定。例如,可以将由可充电电池201的阴极活性材料确 定的电压范围的上限值或由可充电电池201的阳极活性材料确定的电压范围的上限值中 的较大值限定为上限电压。
[0067] 在步骤S304中,上限充电容量计算器162将Aqn加到充电容量(^上。值八(^是 充电容量9"的调整宽度,并且其可以被配置为任何任意值。例如,上限充电容量计算器162 可以使用具有处于可充电电池201的额定容量的1/1000到1/100的范围内的值的Aq n。具 体地,在可充电电池201的额定容量为lOOOmAh时,可以将Aqn设置为ImAh到10mAh的范 围内的值。
[0068] 在步骤S305中,上限充电容量计算器162将当前充电容量qn( 即,可充电电池201 的开路电压达到上限电压时的基于土 Aqn的范围内的充电容量的值)作为上限充电容量 qupp"记录在计算结果数据库173中,并且图4中所示的过程完成。
[0069] 初始充电容量计算器如图5中所示地进行操作,以将在步骤S602处计算的阴极和 阳极的活性材料量的至少其中之一(即,至少第一电极的活性材料量)改变为固定值,并且 使用至少第一电极的活性材料量和初始充电容量以及在步骤S603处计算的上限充电容量 来重新计算适用的第一电极的初始充电容量(步骤S604)。图5中所示的过程例如在上限 充电容量计算器162处的处理完成之后开始。
[0070] 初始充电容量计算器163将阴极或阳极的活性材料量中的在下降时具有较小的 减小量的一个(即,具有较小的由于活性材料量的减少而导致的下降的阴极或阳极)改变 为固定值,并且重新计算它们的其中之一的初始充电容量。例如,如果可充电电池201包 含磷酸铁作为阴极活性材料,并且包含石墨作为阳极活性材料,则初始充电容量计算器163 优选地将阴极的活性材料量改变为固定值,并且重新计算阴极的初始充电容量。即使将这 种活性材料量改变为固定值,对可充电电池201的内部状态的估计的准确度也几乎不会降 低;相反,通过基于固定值来以高准确度重新计算初始充电容量提高了对可充电电池201 的内部状态的估计的准确度。
[0071] 为简洁起见,下述说明将基于初始充电容量计算器163将阴极的活性材料量改变 为固定值并且重新计算其初始充电容量的假设;然而在实际实施方式中,初始充电容量计 算器163可以将阳极的活性材料量改变为固定值,并且可以重新计算其初始充电容量,或 者可以将阴极和阳极的活性材料量中的每一个均改变为固定值,并且可以重新计算阴极和 阳极中的每一个的初始充电容量。
[0072] 在图5中所示的过程开始时,初始充电容量计算器163从计算结果数据库173中 读取由上限充电容量计算器162计算的上限充电容量q uppe,(步骤S401)。然后,初始充电 容量计算器163将由内部状态参数计算器161计算的阴极的活性材料量改变为固定值。此 外,初始充电容量计算器163基于在步骤S401处读取的上限充电容量q uppOT、由内部状态参 数计算器161计算的阴极的初始充电容量qC(l和活性材料量M。、以及对应于上述固定值的 活性材料量凡来重新计算阴极的初始充电容量(步骤S402)。具体地,初始充电容量计算 器163可以基于以下方程(4)来重新计算阴极的初始充电容量:
[0074]在公式(4)中,qC(l'表示重新计算的阴极的初始充电容量。根据公式(4),除了 M。 =MQ的情况之外,qc。'辛qc。。根据公式(4),如图6中所示,初始充电容量计算器163重 新计算阴极的初始充电容量,以使可充电电池201的对应于上限充电容量q uppOT的开路电压 (近似等于上限电压)在将阴极的活性材料量改变为固定值之前和之后不发生改变。由于 可以由以上方程(3)计算开路电压,因此可以导出以下方程(4)。
t ,Clipper Supper
[0078] qc0 =qc,+----- McMt)
[0079] 应当注意,上面的活性材料量凡可以是任意固定值;然而,可以基于可充电电池 201的额定容量以及活性材料的每单位质量(例如,lg)的最大充电容量来确定凡。具体地, 例如,可充电电池201的额定容量为lOOOmAh,并且活性材料的每单位质量的满充电容量为 100mAh/g,可以将活性材料量凡设置为10到15的范围内的固定值。或者,可以将上述活 性材料量 M(l设置为等于由内部状态参数计算器161基于在可充电电池201的低速率充电 时的端子电压值测量的时间变化而预先计算的活性材料量的固定值。
[0080] 容量计算器164如图7中所示地进行操作,以使用由内部状态参数计算器161计 算的内部状态参数(除了被改变为固定值的活性材料量和由初始充电容量计算器163重新 计算的初始充电容量之外)、被初始充电容量计算器163改变为固定值的活性材料量、以及 由初始充电容量计算器163重新计算的初始充电容量来计算可充电电池201的对应于多个 充电容量的开路电压和可充电电池201的容量。图7中所示的过程在例如初始充电容量计 算器163处的处理完成之后开始。
[0081] 在图7中所示的过程开始时,容量计算器164设置充电容量qn的初始值(即,首 先赋予作为变量的充电容量q n的值)(步骤S501)。可以将任意值设置为该充电容量 初始值。容量计算器164可以为充电容量^设置可以基于由(例如)内部状态参数计算 器161计算的阴极或阳极的初始充电容量和活性材料量来导出的值作为初始值。例如,如 果阴极或阳极的初始充电容量是10mAh/g,并且活性材料量为10g,则容量计算器164可以 为充电容量q nS置处于-100到-50的范围内的值作为初始值。过程在S501之后进行到 步骤S502。
[0082] 在步骤S502中,容量计算器164通过例如以上方程(3)来计算可充电电池201的 开路电压。然而,应当注意,初始充电容量计算器163将M。和^的至少其中之一(即,至少 第一电极的活性材料量)改变为固定值,并且初始充电容量计算器163重新计算qcjP qaQ 的至少其中之一(即,至少第一电极的初始充电容量)。在步骤S501处对表示充电容量的 变量qn进行初始化,并且在步骤S504、步骤S505和步骤S509处对其进行更新。
[0083] 如果在步骤S502处计算的开路电压小于预定的下限电压,则过程进行到步骤 S505 ;如果不是,则过程进行到步骤S504 (步骤S503)。例如,该下限电压对应于可充电电池 201的开路电压可用的预定电压的范围的下限值。从安全、寿命和电阻等的角度考虑,在确 定可充电电池201的阴极活性材料和阳极活性材料中的每一个之前确定电压的适当范围。 出于该原因,由可充电电池201的阴极活性材料和阳极活性材料的类型的组合来确定可充 电电
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1