蓄電池裝置、蓄電池的電池狀態評價裝置及方法

2023-06-10 11:07:36 1

專利名稱：蓄電池裝置、蓄電池的電池狀態評價裝置及方法
技術領域：
本發明涉及例如在風力發電系統中通過正確掌握在風力發電的變動抑制中使用 的蓄電池的電池狀態(S0C:Sate of Charge)，來使電池壽命增加並使包括蓄電池的系統的 成本降低的技術。
背景技術：
全球變暖對全人類來說是重大的問題。各國為了放緩減緩、阻止地球變暖而正在 推進節能和不排放二氧化碳的新能源利用等。在日本為了減排二氧化碳，國家也確定了新能源導入目標，發放補助金等進行著 太陽能和風力等新能源發電的導入。風力發電和太陽能發電具有使用自然能源、不排放二氧化碳(CO2)這樣的優點，但 依賴風、依賴天氣，因此發電輸出不穩定，可能對電力系統產生惡劣影響，導致電力質量降 低。為了防止這樣的對電力系統產生的惡劣影響，在導入風力發電和太陽能發電時要求同 時導入蓄電池系統。下面詳細說明該情況，首先例如基於風力發電的發電輸出根據風況激烈變動。若 將其直接流入電力系統，則對電力系統的電力質量產生惡劣影響。因此，使用了鉛蓄電池等 蓄電池系統輸出配合風力發電輸出狀況的蓄電系統輸出，作為結果，能夠在電力系統中對 發電輸出和蓄電系統輸出進行合成，流出平穩的系統輸出，避免對電力質量產生惡劣影響。因此，要求要使用的用於抑制風力發電輸出變動的鉛蓄電池與風力發電設備具有 同等程度的長壽命化和低成本化。關於這一點，鉛蓄電池能夠通過恪守適當的使用條件來 延長壽命。然而，為了恪守適當的使用條件，使蓄電池的壽命增加，作為該電池當前的電池狀 態需要正確掌握剩餘容量。若能夠正確掌握電池狀態，則能夠使鉛蓄電池的壽命增加，並且 能夠降低成本(減少緩和風力輸出變動所需的鉛蓄電池個數)。作為用於正確掌握鉛蓄電池的電池狀態的方法已知有專利文獻1。在該方法中，預先求出搭載在車輛中的蓄電池的電池狀態與端電壓(端子電壓)、 電流的關係式，根據端電壓、電流來判斷無空轉時的電池狀態。在專利文獻2中公開有以下方法在檢測蓄電池的電池狀態時，電池狀態分為高 區域和低區域，在前一區域的情況下，根據放電電壓與放電電流的關係來求出電池狀態，在 後一區域的情況下根據充電電壓與充電電流的關係來求出電池狀態，根據上述這樣的情況 來切換判斷方法，提高估計精度。並且，在專利文獻3中公開有根據一定時間的平均電壓與電流的關係檢測電池狀 態的方法。這些現有方式均是預先生成蓄電池的電池狀態、端電壓以及電流的關係模型，根 據當前的端電壓測量值和電流測量值來估計蓄電池當前的電池狀態的方法。專利文獻1 日本特開2005-1491號公報
專利文獻2 日本特開2004486642號公報專利文獻3 日本特開2006-343230號公報非專利文獻1 電氣學會論文B，1 卷8號，2008年)「使用了階躍電流的鉛蓄電 池模擬建模方法」

發明內容
以往，要正確估計蓄電池的電池狀態考慮有以下方法，預先生成蓄電池的電池狀 態、端電壓以及電流的關係模型，根據當前的端電壓測量值和電流測量值來估計蓄電池當 前的電池狀態。在現有方法中，也能夠生成蓄電池的電池狀態的關係模型，但那是蓄電池為新品 時的模型(單體)。蓄電池經過老化(劣化)，(電池總容量自身)和電池狀態特性發生極 大變化(降低)，但現有方法並未考慮這一點。作為其理由，劣化度不是僅由時間確定的，而 是根據電池的使用條件而變化，因此，這是以往不易求出劣化度的一個很大的原因。本發明的課題在於實現不僅對新品電池，即使對經過某一定使用時間的、已經劣 化的鉛蓄電池，也能夠使用可以正確估計當前電池狀態的方法和正確求出的電池狀態信息 來實現其長壽命化和低成本化的蓄電池裝置、蓄電池的電池狀態評價裝置以及蓄電池的電 池狀態評價方法。本發明的蓄電池裝置包括蓄電池；端電壓測量部，用於測量蓄電池的端電壓；電 流測量部，用於測量流過蓄電池的電流；多維特性模型，按照劣化度準備多個所測量的端電 壓、電流以及電池狀態的關係模型；劣化度估計部，用於估計蓄電池當前的劣化度；相應模 型選擇部，根據劣化度估計部所求出的劣化度，從多維特性模型中選擇相應的模型；以及電 池狀態估計部，使用從相應模型選擇部所選擇的模型來估計當前的電池狀態。另外，本發明的蓄電池裝置包括蓄電池；端電壓測量部，用於測量蓄電池的端電 壓；電流測量部，用於測量流過蓄電池的電流；第一過程測量部，用於測量自蓄電池初始使 用時的過程；第一多維特性模型，按照劣化度準備多個充電時的端電壓、電流與電池狀態的 關係模型；第一選擇單元，按照第一過程測量部的輸出從第一多維特性模型中選擇特性模 型；第一估計部，根據由第一選擇單元選擇出的特性模型來估計電池狀態；第二過程測量 部，用於測量自均衡充電時的過程；第二多維特性模型，按照劣化度準備多個放電時的端電 壓、電流與電池狀態的關係模型；第二選擇單元，按照第二過程測量部的輸出從第二多維特 性模型中選擇特性模型；第二估計部，根據由第二選擇單元選擇出的特性模型來估計電池 狀態；第三估計部，根據電流累積來估計電池狀態；權重確定單元，根據由第二過程測量 部求出的均衡充電時的過程，確定對第一估計部、第二估計部以及第三估計部的輸出分別 施加的權重；以及確定單元，按照考慮了由權重確定單元求出的權重的第一估計部、第二估 計部以及第三估計部的輸出來最終確定電池狀態。本發明的蓄電池的性能評價裝置包括端電壓測量部，用於測量蓄電池的端電壓； 電流測量部，用於測量流過蓄電池的電流；多維特性模型，按照劣化度準備多個測量出的端 電壓、電流與電池狀態的關係模型；劣化度估計部，用於估計蓄電池當前的劣化度；相應模 型選擇部，根據劣化度估計部所求出的劣化度，從多維特性模型中選擇相應的模型；以及電池狀態估計部，使用由相應模型選擇部所選擇的模型來估計當前的電池狀態。另外，本發明的蓄電池的性能評價裝置包括端電壓測量部，用於測量蓄電池的端 電壓；電流測量部，用於測量流過蓄電池的電流；第一過程測量部，用於測量自蓄電池初始 使用時的過程；第一多維特性模型，按照劣化度準備多個充電時的端電壓、電流與電池狀態 的關係模型；第一選擇單元，按照第一過程測量部的輸出從第一多維特性模型中選擇特性 模型；第一估計部，根據由第一選擇單元所選擇的特性模型來估計電池狀態；第二過程測 量部，用於測量自均衡充電時的過程；第二多維特性模型，按照劣化度準備多個放電時的端 電壓、電流與電池狀態的關係模型；第二選擇單元，按照第二過程測量部的輸出從第二多維 特性模型中選擇特性模型；第二估計部，根據由第二選擇單元所選擇的特性模型來估計電 池狀態；第三估計部，根據電流累積來估計電池狀態；權重確定單元，根據由第二過程測量 部求出的均衡充電時的過程，確定對第一估計部、第二估計部以及第三估計部的輸出分別 施加的權重；確定單元，根據考慮了在權重確定單元中所求出的權重的第一估計部、第二估 計部以及第三估計部的輸出來最終確定電池狀態。另外，本發明的蓄電池的電池狀態評價方法按照上述蓄電池的劣化度準備多個表 示蓄電池的端電壓、電流以及電池狀態的關係的模型，估計上述蓄電池當前的劣化度，選擇 與所估計的劣化度對應的上述蓄電池的端電壓、電流以及電池狀態的關係模型，使用所選 擇的模型來估計當前的電池狀態。另外，本發明的蓄電池的電池狀態評價方法對蓄電池的充電時和放電時分別準備 多個表示端電壓、電流以及電池狀態的關係的模型，按照上述蓄電池的工作過程來分別選 擇蓄電池的充電時和放電時的模型，根據這些模型來估計當前的電池狀態。另外，在蓄電池的電池狀態評價方法中，也可以根據電流累積來估計電池狀態，從 多個電池狀態中確定最終的電池狀態，其中所述多個電池狀態包含根據上述蓄電池的充電 時和放電時的模型所估計的當前的電池狀態。並且，為了從多個電池狀態中確定最終的電池狀態，也可以使用自均衡充電時的 過程。根據本發明，使用蓄電池即使經過某種程度的使用時間，也能夠正確掌握根據使 用狀況(劣化度)而存在很大不同的電池狀態。通過考慮蓄電池的劣化並正確掌握電池 狀態，能夠使蓄電池的壽命增加。通過正確掌握電池狀態，能夠擴大使用範圍(SOC使用範 圍)，能夠在蓄電池較少的情況下使用(低成本化)。即，使用在考慮蓄電池的劣化的同時 正確地求出的電池狀態信息，能夠構築實現了長壽命化和低成本化的面向風力發電的蓄電 池和蓄電池系統。


圖1是本發明一個實施例的功能框圖。圖2是本發明一個實施例的處理流程圖。圖3是本發明一個實施例的功能框圖。圖4是本發明一個實施例的處理流程圖。圖5是使用了放電特性模型的電池狀態估計的例子。圖6是放電特性模型的例子。
圖7是充電特性模型的例子。標號說明101端電壓測量部102電流測量部301自蓄電池初始使用時的過程測量部302自均衡充電時的過程測量部303多維充電時特性模型304多維放電時特性模型306、307 選擇單元305、310、311電池狀態估計部308權重確定單元309電池狀態確定單元
具體實施例方式以下使用附圖詳細說明本發明的一個實施方式。實施例圖1示出本發明的蓄電池電池狀態評價裝置的功能框圖。本發明的功能塊包括 端電壓測量部101、電流測量部102、多維特性模型103、劣化度估計部104、相應模型選擇部 105、電池狀態估計部(S0C估計部)106。對本發明的各功能進行說明。端電壓測量部101測量鉛蓄電池的端電壓V。電流 測量部102測量流過鉛蓄電池的電流I。多維特性模型103按照劣化度多維地準備端電壓 V、電流I與電池狀態(SOC)的關係模型，其是預先調查鉛蓄電池的特性而生成的。劣化度估計部104對蓄電池當前的劣化度進行估計。具有以從使用開始起的總充 放電量(總充放電量(Ah))作為蓄電池當前的劣化度指標而求出的方法。相應模型選擇部105根據劣化度估計部104所求出的蓄電池當前的劣化度，從多 維特性模型103中選擇適用於電池狀態的估計中(與當前劣化度相應且適當的)的模型。電池狀態估計部106以端電壓測量部101所測量的端電壓V、電流測量部102所測 量的電流I為基礎，使用相應模型選擇部105所選擇的模型(V、I與電池狀態的關係模型)， 估計當前的電池狀態。另外，作為在劣化度估計部104對蓄電池當前的劣化度進行估計的方法的一例， 具有以從使用開始起的總的充放電量(總充放電量(Ah))來求取的方法。另外，作為一例，針對按劣化度保持多維特性模型103的端電壓V、電流I與電池狀 態的關係模型的生成方法，在非專利文獻1中詳細記載有模型的生成過程。接著，使用圖2，對本發明蓄電池電池狀態評價方法的處理流程進行說明。首先，在 端電壓測量部101中測量蓄電池的端電壓V(步驟S201)。接著，在電流測量部102中測量 蓄電池的電流1(步驟S202)。接著，在劣化度估計部104中估計蓄電池當前的劣化度(步 驟S203)。相應模型選擇部105根據劣化度估計部104所估計的值(蓄電池當前的劣化度) 從多維特性模型103中選擇相應的關係模型(步驟S204)。然後，電池狀態估計部106使用在端電壓測量部101中所測量的蓄電池的端電壓V (步驟S201)、在電流測量部102中所測量的蓄電池的電流I (步驟S202)、以及由相應模型 選擇部105所選擇的模型，對蓄電池當前的電池狀態進行估計(步驟S205)。能夠通過以上 處理，估計蓄電池當前的電池狀態。根據圖2的蓄電池的電池狀態評價方法，按照上述蓄電池的劣化度準備多個表示 蓄電池的端電壓、電流以及電池狀態的關係的模型，對上述蓄電池當前的劣化度進行估計， 選擇與所估計的劣化度對應的上述蓄電池的端電壓、電流以及電池狀態的關係模型，能夠 使用所選擇的模型來估計當前的電池狀態，因此即使在不為新品的情況下，也能夠配合使 用狀態來正確地估計電池狀態。以上，使用圖1和圖2對本發明的蓄電池電池狀態評價裝置和方法進行了說明，但 這裡對使用的按劣化度的多維特性模型103是怎樣的模型進行說明。圖5所示的特性Ll表示在電池的劣化度為5%、溫度為25°C、放電電流為8A的環 境下使用電池時的放電特性模型的一例。該曲線圖的縱軸表示電壓V (端電壓V)，橫軸表示 電池狀態(SOC)。根據該曲線圖，在劣化度為5 %、溫度為25 V的環境下流過8A的電流，測量此 時的端電壓，若為2. 04V，則如圖5所示，可知(能夠估計)鉛蓄電池此時的電池狀態為 0. 85(85% )。從以上可知，按照劣化度的多維特性模型103也準備多組其他劣化度時的特性L， 按照所測量的劣化度的指標抽取最佳特性來用於電池狀態的判斷中。圖3示出本發明蓄電池電池狀態評價裝置的另一實施例的詳細的功能框圖。其 功能塊包括4種測量部(101、102、301、302)、2種多維特性模型(303、304)、2種選擇單元 (306，307)、3種電池狀態估計部(305、310、311)、1個權重確定單元(308)以及最終確定電 池狀態的單元(309)。其中，4種測量部(101、102、301、302)是端電壓測量部101、電流測量部102、自蓄 電池初始使用時的過程測量部301以及自均衡充電時的過程測量部302。2種多維特性模型(303、304)是多維充電時特性模型303和多維放電時特性模型 304。2種選擇單元(306、307)是按照自蓄電池初始使用時的過程測量部301的輸出來 從多維充電時特性模型303中選擇模型的單元306 ；和按照自蓄電池初始使用時的過程測 量部301的輸出來從多維放電時特性模型304中選擇模型的單元307。3種電池狀態(SOC)估計部(305、310、311)是根據電流累積來估計的電池狀態估 計部305、根據充電時特性來估計的電池狀態估計部310以及根據放電時特性來估計的估 計部311。確定權重的單元308按照自均衡充電時的過程測量部302的輸出，對3種電池狀 態估計部(305、310、311)的輸出進行加權。最終確定電池狀態的單元(309)根據被加權的 3種電池狀態估計部(305、310、311)的輸出來求取電池狀態。接著，對各功能進行說明。端電壓測量部101測量鉛蓄電池的端電壓V。電流測量 部102測量流過鉛蓄電池的電流I。自蓄電池初始使用時的過程測量部301測量自蓄電池 初始使用時的過程(例總充放電量(Ah)、劣化度或者經過時間等)。自均衡充電時的過程 測量部302測量實施蓄電池的均衡充電後的過程(例時間、總充放電量(Ah)等)。
多維充電時特性模型303按照自蓄電池初始使用時的過程(按劣化度)多維地準 備充電時的端電壓V、電流I與電池狀態的關係模型。其是預先調查鉛電池的充電時特性而 生成的。多維放電時特性模型304按自蓄電池初始使用時的過程(按劣化度)多維地準備 放電時的端電壓V、電流I與電池狀態SOC的關係模型。其也是預先調查鉛電池的放電時特 性而生成的。另外，作為一例，針對按劣化度的多維充電特性模型303和按劣化度的多維放電 特性模型304保持的「端電壓V、電流I與電池狀態的SOC的關係模型」的生成方法，在非專 利文獻1中記載有模型的生成過程。選擇單元306按照自蓄電池初始使用時的過程測量部301的值(當前的劣化度)， 從多維充電特性模型303中選擇適當的模型。選擇單元307按照自蓄電池初始使用時的過 程測量部301的值(當前的劣化度)，從多維放電時特性模型304中選擇適當的模型。根據電流累積來估計的電池狀態估計部305根據從均衡充電時起對電流I的累積 來估計電池狀態。根據充電時特性來估計的電池狀態估計部310以端電壓測量部101在蓄電池充電 時所測量的端電壓V、電流測量部102所測量的電流I為基礎，使用選擇單元306從多維充 電時特性模型303中所選擇的模型來估計當前的電池狀態。根據放電時特性來估計的電池狀態估計部311以端電壓測量部101在蓄電池放電 時所測量的端電壓V、電流測量部102所測量的電流I為基礎，使用選擇單元307從多維放 電時特性模型304中所選擇的模型來估計當前的電池狀態。確定權重的單元308根據自均衡充電時的過程測量部302的值對3種電池狀態估 計部(305、310、311)的輸出進行加權。S卩，在自均衡充電時的過程較短時，由根據電流累積來估計的電池狀態估計部305 所求出的電池狀態值的可靠性較高。但是，在自均衡充電時的過程較長時，由根據電流累積 來估計的電池狀態估計部305所求出的電池狀態值的可靠性變低。這種情況下，進而在根 據充電時特性來估計的電池狀態估計部310所求出的電池狀態和在根據放電時特性的電 池狀態估計部311所求出的值很重要。除此之外，在從當前開始的一定時間內，在3種電池 狀態估計部(305、310、311)中所求出的電池狀態的權重也根據「充電」 「放電」的比例為怎 樣的程度等而變化，因此權重確定單元308按照這些條件對各個值加權。接著，使用圖4對本發明蓄電池電池狀態評價方法的處理流程進行說明。在處理 流程中首先進行各種測量。在端電壓測量部101中測量蓄電池的端電壓V (步驟S401)。在電流測量部102中 測量蓄電池的電流1(步驟S402)。在自蓄電池初始使用時的過程測量部301中測量(估 計)蓄電池到當前為止的過程(劣化度)(步驟S403)。並且，在自均衡充電時的過程測量 部302中測量從通過均衡充電對蓄電池充滿電開始到當前為止的過程(步驟S404)。接著，在根據電流累積來估計的電池狀態估計部305中對當前的電池狀態進行估 計(步驟S405)。其累積均衡充電時起的電流I來估計電池狀態。接著，選擇單元306根據 自蓄電池初始使用時的過程測量部301所求出的結果(過程、劣化度)來從充電時特性模 型303的模型中選擇相應的關係模型(步驟S406)。在根據充電時特性的電池狀態估計部310中使用在步驟S406所選擇的關係模型，對蓄電池當前的電池狀態進行估計(步驟S407)。另外，同樣地，進行選擇的單元307根據自蓄電池初始使用時的過程測量部301所 求出的結果(過程、劣化度)來從充電時特性模型304的模型中選擇相應的關係模型(步 驟 S408)。然後，根據放電時特性來估計的電池狀態估計部311使用在步驟S408所選擇的關 系模型，對蓄電池當前的電池狀態進行估計(步驟S409)。接著，確定權重的單元308根據自均衡充電時的過程估計部302所求出的結果 (自均衡充電時的過程)來確定分別對在步驟S405、步驟S407、步驟S409中求出的電池狀 態施加的權重(可靠性)(步驟S410)。最後，將在步驟S410中所確定的權重分別施加到在步驟S405、步驟S407、步驟 S409中所求出的電池狀態，最終確定相應電池的電池狀態。根據圖4所示的本發明蓄電池的電池狀態評價方法，對蓄電池的充電時和放電時 分別準備多個表示端電壓、電流以及電池狀態的關係的模型，按照蓄電池的工作過程分別 選擇蓄電池的充電時和放電時的模型，能夠根據這些模型來估計當前的電池狀態，因此能 夠精度更高地估計電池狀態。並且，也能夠根據電流累積來估計電池狀態，從多個電池狀態中確定最終的電池 狀態，其中，多個電池狀態包含根據上述蓄電池的充電時和放電時的模型所估計的當前的 電池狀態。為了從多個電池狀態中確定最終的電池狀態，能夠使用自均衡充電時的過程。以上，使用圖3和圖4對本發明的蓄電池的電池狀態評價裝置和方法進行了說明， 但這裡對使用的多維特性模型303、304為怎樣的模型進行說明。圖6表示圖3的多維放電特性模型的例子，示出例如在劣化度為5%、溫度為25°C 的使用環境下，放電電流為8A至12A時的特性。多維特性模型是從過程測量部301所求出 的結果(過程、劣化度)的觀點來準備多組該多個特性的模型。另外，圖7表示圖3的多維充電特性模型的例子，示出例如在劣化度為5%、溫度 為25°C的使用環境下充電電流為8A至12A時的特性。多維特性模型進而是從過程測量部 302所求出的結果(過程·劣化度)的觀點來準備多組該多個特性的模型。針對這些充電或放電的多維特性模型也能夠從圖5的劣化度的觀點來展開成多 維模型，另外如圖6、圖7所示，也能夠從電流的觀點來展開成多維模型，進而也能夠根據蓄 電池所放置的環境溫度來展開成多維模型。從這些各方面所討論的多維模型實際上在計算機中被形成，因此具有在可行的範 圍內以許多要素展開的模型，在估計當前的電池狀態上是有效的。另外，以上本發明的蓄電池的電池狀態評價裝置能夠在與蓄電池分體地例如遠程 的計算機裝置中實現。另外，也能夠通過在現場設置蓄電池的場所設置電池狀態評價裝置， 成為能夠當場確定性能那樣的蓄電池裝置來實現。以上，能夠實施本發明。工業實用性根據本發明，能夠詳細掌握蓄電池的電池容量，因此能夠構建實現了長壽命化和 低成本化的例如面向風力發電的蓄電池系統。
權利要求
1.一種蓄電池裝置，其特徵在於，包括 蓄電池；端電壓測量部，用於測量該蓄電池的端電壓； 電流測量部，用於測量流過上述蓄電池的電流；多維特性模型，按照劣化度準備多個測量出的端電壓和電流與電池狀態的關係模型； 劣化度估計部，對上述蓄電池當前的劣化度進行估計；相應模型選擇部，根據上述劣化度估計部所求出的劣化度，從上述多維特性模型中選 擇相應的模型；以及電池狀態估計部，使用由上述相應模型選擇部選擇出的模型來估計當前的電池狀態。
2.一種蓄電池裝置，其特徵在於，包括 蓄電池；端電壓測量部，用於測量該蓄電池的端電壓； 電流測量部，用於測量流過上述蓄電池的電流； 第一過程測量部，用於測量自蓄電池初始使用時的過程；第一多維特性模型，按照劣化度來準備多個充電時的端電壓和電流與電池狀態的關係 模型；第一選擇單元，按照上述第一過程測量部的輸出來從上述第一多維特性模型中選擇特 性模型；第一估計部，根據由上述第一選擇單元選擇出的特性模型來估計電池狀態； 第二過程測量部，測量自均衡充電時的過程；第二多維特性模型，按照劣化度來準備多個放電時的端電壓和電流與電池狀態的關係 模型；第二選擇單元，按照上述第二過程測量部的輸出來從上述第二多維特性模型中選擇特 性模型；第二估計部，根據由上述第二選擇單元選擇出的特性模型來估計電池狀態； 第三估計部，根據電流累積來估計電池狀態；權重確定單元，根據在上述第二過程測量部中求出的均衡充電時的過程，來確定分別 對上述第一估計部、上述第二估計部以及上述第三估計部的輸出施加的權重；以及確定單元，按照考慮了由上述權重確定單元求出的權重之後的上述第一估計部、上述 第二估計部以及上述第三估計部的輸出來最終確定電池狀態。
3.一種蓄電池的電池狀態評價裝置，其特徵在於，包括 端電壓測量部，用於測量蓄電池的端電壓；電流測量部，用於測量流過上述蓄電池的電流；多維特性模型，按照劣化度準備多個測量出的端電壓和電流與電池狀態的關係模型； 劣化度估計部，對上述蓄電池當前的劣化度進行估計；相應模型選擇部，根據該劣化度估計部所求出的劣化度，從上述多維特性模型中選擇 相應的模型；以及電池狀態估計部，使用由上述相應模型選擇部選擇出的模型來估計當前的電池狀態。
4.一種蓄電池的電池狀態評價裝置，其特徵在於，包括端電壓測量部，用於測量蓄電池的端電壓；電流測量部，用於測量流過上述蓄電池的電流；第一過程測量部，用於測量自蓄電池初始使用時的過程；第一多維特性模型，按照劣化度來準備多個充電時的端電壓和電流與電池狀態的關係 模型；第一選擇單元，按照上述第一過程測量部的輸出來從上述第一多維特性模型中選擇特 性模型；第一估計部，根據由上述第一選擇單元選擇出的特性模型來估計電池狀態；第二過程測量部，測量自均衡充電時的過程；第二多維特性模型，按照劣化度來準備多個放電時的端電壓和電流與電池狀態的關係 模型；第二選擇單元，按照上述第二過程測量部的輸出來從上述第二多維特性模型中選擇特 性模型；第二估計部，根據由上述第二選擇單元選擇出的特性模型來估計電池狀態；第三估計部，根據電流累積來估計電池狀態；權重確定單元，根據由上述第二過程測量部求出的均衡充電時的過程，來確定分別對 上述第一估計部、上述第二估計部以及上述第三估計部的輸出施加的權重；以及確定單元，按照考慮了由上述權重確定單元求出的權重之後的上述第一估計部、上述 第二估計部以及上述第三估計部的輸出來最終確定電池狀態。
5.一種蓄電池的電池狀態評價方法，其特徵在於，按照上述蓄電池的劣化度準備多個表示蓄電池的端電壓和電流與電池狀態的關係的 模型，對上述蓄電池當前的劣化度進行估計，選擇與估計出的劣化度對應的上述蓄電池的 端電壓、電流與電池狀態的關係模型，使用選擇出的模型來估計當前的電池狀態。
6.一種蓄電池的電池狀態評價方法，其特徵在於，對蓄電池的充電時和放電時分別準備多個表示端電壓和電流與電池狀態的關係的模 型，按照上述蓄電池的工作過程分別選擇蓄電池的充電時和放電時的模型，根據這些模型 來估計當前的電池狀態。
7.根據權利要求6所述的蓄電池的電池狀態評價方法，其特徵在於，進而還根據電流累積來估計電池狀態，從多個電池狀態中確定最終的電池狀態，其中 所述多個電池狀態包含根據上述蓄電池的充電時和放電時的模型估計出的當前的電池狀 態。
8.根據權利要求7所述的蓄電池的電池狀態評價方法，其特徵在於，為了從上述多個電池狀態中確定最終的電池狀態，使用自均衡充電時的過程。
全文摘要
本發明提供蓄電池裝置、蓄電池的電池狀態評價裝置及方法。所述蓄電池裝置包括蓄電池；端電壓測量部，用於測量蓄電池的端電壓；電流測量部，用於測量流過蓄電池的電流；多維特性模型，按照劣化度準備多個所測量的端電壓、電流與電池狀態的關係模型；劣化度估計部，對蓄電池當前的劣化度進行估計；相應模型選擇部，根據劣化度估計部所求出的劣化度，從多維特性模型中選擇相應的模型；以及電池狀態估計部，使用由相應模型選擇部所選擇的模型來估計當前的電池狀態。根據本發明，不僅對新品電池，而且對經過某一定使用時間的、已經劣化的鉛蓄電池使用能夠正確估計當前的電池狀態的方法和正確地求出的電池狀態信息來實現長壽命化和低成本化的鉛蓄電池。
文檔編號G01R31/36GK102124360SQ201080002298
公開日2011年7月13日 申請日期2010年6月22日 優先權日2009年9月30日
發明者安部圭子, 小林康弘, 廣瀨義和, 渡邊雅浩, 高林久顯 申請人:新神戶電機株式會社