CN109874354A - 二次电池状态检测装置和二次电池状态检测方法 - Google Patents

二次电池状态检测装置和二次电池状态检测方法 Download PDF

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Abstract

即使在交流发电机的发电电压变化的情况下，也会正确地检测二次电池的满充电。对二次电池的状态进行检测的二次电池状态检测装置(1)具有：1个或者多个处理器(CPU10a)；以及1个或者多个存储器(ROM10b，RAM10c)，其以能够进行通信的方式与1个或者多个处理器连接，1个或者多个处理器读取存储于1个或者多个存储器的命令组，执行如下处理：检测处理，对能够调整发电电压的交流发电机对二次电池进行充电时的充电电压进行检测；计算处理，计算充电电阻，该充电电阻是交流发电机对二次电池进行充电时的二次电池的内部电阻；以及估计处理，根据通过检测处理所检测到的充电电压和通过计算处理所计算出的充电电阻，来估计二次电池的充电率。

Description

二次电池状态检测装置和二次电池状态检测方法
技术领域
本发明涉及二次电池状态检测装置和二次电池状态检测方法。
背景技术
例如，作为对二次电池处于满充电状态进行检测的技术，存在有专利文献1～3所公开的技术。
在专利文献1中公开了如下技术：将电压值和电流值在电流电压平面上进行描点，根据进行描点所得到的点在电流电压平面上的位置，来对二次电池是否到达充电接受极限进行判定。
另外，在专利文献2中公开了如下技术：根据充电时的电流和电压的关系，求出二次电池的充电反应的反应电阻，根据该反应电阻的上升对二次电池的满充电进行检测。
此外，在专利文献3中公开了如下技术：根据充电时的电压与开路电压OCV之差(ΔV)和另外求出的放电时的内部电阻(Rohm，Rct1，…)，进行满充电检测，并对满充电检测时的SOC进行计算。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第5863658号公报
专利文献2:日本特许第5307113号公报
专利文献3:日本特开2016-109565号公报
发明内容
发明要解决的课题
另外，近年来，为了降低燃料消耗率而广泛使用如下技术：使从交流发电机提供的充电电压分阶段地进行变化，以使得不会对二次电池进行不需要的充电。如此一来，存在如下问题点：在交流发电机的发电电压变化的情况下，如果使用以电压不发生变化作为前提的前述的现有技术，则有时不能正确地对满充电进行检测。
本发明是鉴于像以上这样的状況而完成的，其目的在于，提供即使在交流发电机的发电电压变化的情况下，也能够正确地对二次电池的满充电进行检测的二次电池状态检测装置和二次电池状态检测方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明是二次电池状态检测装置，其对二次电池的状态进行检测，该二次电池状态检测装置的特征在于，其具有：1个或者多个处理器；以及1个或者多个存储器，其以能够通信的方式与1个或者多个所述处理器连接，1个或者多个所述处理器读取存储于1个或者多个所述存储器的命令组，执行如下处理：检测处理，检测能够调整发电电压的交流发电机对所述二次电池进行充电时的充电电压；计算处理，对充电电阻进行计算，该充电电阻是所述交流发电机对所述二次电池进行充电时的所述二次电池的内部电阻；以及估计处理，根据通过所述检测处理所检测到的所述充电电压和通过所述计算处理所计算出的所述充电电阻，来估计所述二次电池的充电率。
根据这样的结构，即使在发电机的发电电压变化的情况下，也能够准确地检测二次电池的满充电。
另外，本发明的特征在于，在所述估计处理中，在通过所述计算处理所计算出的所述充电电阻的值为作为固定值的规定阈值以上的情况下，估计为达到规定的所述充电率，所估计的规定的所述充电率的值随着通过所述检测处理所检测到的所述充电电压的值变大而变大。
根据这样的结构，即使在交流发电机的发电电压变化的情况下，也能够正确地检测到达到满充电或者规定的充电率(例如，充电率90％)的情况。
另外，本发明的特征在于，在所述估计处理中，在通过所述计算处理所计算出的所述充电电阻的值为作为固定值的规定阈值以上的情况下，估计为达到规定的所述充电率，所估计的规定的所述充电率的值随着通过所述检测处理所检测到的所述充电电压的值变大而变大。
根据这样的结构，即使在交流发电机的发电电压变化的情况下，也能够正确地检测达到由充电电压所决定的规定的充电率的情况。
另外，本发明的特征在于，在所述估计处理中，在通过所述计算处理所计算出的所述充电电阻的值为作为变动值的规定阈值以上的情况下，估计为达到规定的所述充电率，所述阈值以如下方式变动：随着通过所述检测处理所检测到的所述充电电压的值变大，该阈值的值变小，随着通过所述检测处理所检测到的所述充电电压的值变大，规定的所述充电率的值变大。
根据这样的结构，即使在交流发电机的发电电压变化的情况下，也能够正确地检测到达到由充电电压所决定的规定的充电率的情况，并且能够调整每个充电电压下的规定的充电率。
另外，本发明的特征在于，在所述计算处理中，通过将所述充电电压与开路电压的差除以充电电流来计算所述充电电阻。
根据这样的结构，能够简单地求出充电电阻。
另外，本发明的特征在于，在所述计算处理中，根据所述二次电池放电时的电压和电流的关系来学习所述二次电池的等效电路模型，利用所获得的等效电路模型的电阻要素来计算所述充电电阻。
根据像这样的结构，能够使用等效电路模型而更准确地求出充电电阻。
另外，本发明的特征在于，当通过所述估计处理估计出所述二次电池达到满充电或规定的所述充电率的情况下，根据所述二次电池放电时的电压和电流的关系来学习所述二次电池的等效电路模型，根据所获得的等效电路模型的电阻要素与所述充电电阻之比来对所述充电率进行计算，并将该充电率作为该时刻的所述充电率，所述充电电阻通过将所述充电电压与开路电压的差除以充电电流而计算出。
根据这样的结构，能够正确地求出判定为达到满充电或者规定的充电率的情况下的充电率。
另外，本发明是二次电池状态检测方法，对二次电池的状态进行检测，该二次电池状态检测方法的特征在于，具有如下步骤：检测步骤，通过来自电压传感器的输出来检测能够调整发电电压的交流发电机对所述二次电池进行充电时的充电电压；计算步骤，对充电电阻进行计算，该充电电阻是所述交流发电机对所述二次电池进行充电时的所述二次电池的内部电阻；以及估计步骤，根据在所述检测步骤中所检测到的所述充电电压和在所述计算步骤中所计算出的所述充电电阻，估计所述二次电池的充电率。
根据这样的结构，即使在交流发电机的发电电压变化的情况下，也能够正确地对二次电池的满充电进行检测。
发明效果
根据本发明，能够提供即使在交流发电机的发电电压变化的情况下，也能够正确地对二次电池的满充电进行检测的二次电池状态检测装置和二次电池状态检测方法。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式的二次电池状态检测装置的结构例的图。
图2是示出图1的控制部的详细的结构例的框图。
图3是用于对现有的二次电池状态检测装置的动作进行说明的图。
图4是用于对第1实施方式的动作进行说明的图。
图5是用于对第1实施方式的动作进行说明的流程图。
图6是用于对第2实施方式的动作进行说明的图。
图7是用于对第2实施方式的动作进行说明的流程图。
图8是用于对变形实施方式的动作进行说明的图。
图9是用于对变形实施方式进行说明的图。
图10是用于对变形实施方式的动作进行说明的流程图。
具体实施方式
接下来，对本发明的实施方式进行说明。
(A)对本发明的第1实施方式的结构的说明
图1是示出具有本发明的第1实施方式的二次电池状态检测装置的车辆的电源***的图。在该图中，二次电池状态检测装置1以控制部10、电压传感器11、电流传感器12、温度传感器13、以及放电电路15为主要结构要素，对二次电池14的充电状态进行控制。这里，控制部10参照来自电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13的输出，对二次电池14的状态进行检测，并且通过对交流发电机16的发电电压进行控制来对二次电池14的充电状态进行控制。电压传感器11对二次电池14的端子电压进行检测，并通知给控制部10。电流传感器12对流过二次电池14的电流进行检测，并通知给控制部10。温度传感器13对二次电池14的电解液或者周围的环境温度进行检测，并通知给控制部10。放电电路15例如由串联连接的半导体开关和电阻元件等构成，利用控制部10对半导体开关进行接通/断开控制，从而使二次电池14按照二次电池状态检测装置1的命令而进行放电。
二次电池14由具有电解液的二次电池(例如，铅蓄电池、镍镉电池或者镍氢电池等)构成，被交流发电机16充电，对起动马达18进行驱动而起动发动机，并且向负载19提供电力。交流发电机16被发动机17驱动，产生交流电并由整流电路转换成直流电，对二次电池14进行充电。利用控制部10控制交流发电机16，能够对发电电压进行调整。
发动机17例如由汽油发动机和柴油发动机等往复式发动机或者旋转式发动机等构成，通过起动马达18而被起动，经由传动装置而对驱动轮进行驱动，赋予车辆推进力，并且对交流发电机16进行驱动而产生电力。起动马达18例如由直流电动机构成，利用从二次电池14提供的电力而产生旋转力，使发动机17起动。负载19例如包括电动转向马达、除雾器、座椅加热器、点火线圈、汽车音响和汽车导航装置等，利用来自二次电池14的电力而进行动作。
图2是示出图1所示的控制部10的详细的结构例的图。如该图所示，控制部10例如是单片微型计算机，具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)10a、ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)10b、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)10c、通信部10d、和I/F(Interface：接口)10e。这里，CPU 10a根据存储于ROM 10b的程序10ba对各部进行控制。ROM 10b由半导体存储器等构成，对程序10ba等进行存储。RAM 10c由半导体存储器等构成，存储执行程序10ba时产生的数据、后述的数学式或者表格等参数10ca。通信部10d与作为上位装置的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)等进行通信，将检测到的信息或者控制信息通知给上位装置。I/F10e将从电压传感器11、电流传感器12和温度传感器13提供的信号转换为数字信号而导入，并且向放电电路15、交流发电机16和起动马达18等提供驱动电流，从而对它们进行控制。另外，在图2的例子中，CPU 10a、ROM 10b以及RAM10c各自具有1个，但也可以具有多个CPU 10a、ROM 10b以及RAM 10c。另外，也可以代替CPU10a而使用DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)。
(B)对本发明的第1实施方式的动作的说明
接下来，对本发明的第1实施方式的动作进行说明。另外，以下，在对本发明的实施方式的动作原理进行说明之后，对详细的动作进行说明。
首先，对第1实施方式的动作原理进行说明。图3是示出在使交流发电机16的发电电压变化并对二次电池14进行充电的情况下的二次电池14的SOC(State of Charge：充电率)与充电电阻的关系的图。另外，在该图中，实线的曲线示出在以15.5V的电压进行充电的情况下的二次电池14的SOC与充电电阻的关系，间隔较短的虚线的曲线示出在以14.5V的电压进行充电的情况下的SOC与充电电阻的关系，间隔较大的虚线的曲线示出在以13.5V的电压进行充电的情况下的SOC与充电电阻的关系。这里，充电电阻是指在二次电池14正在被交流发电机16充电的情况下的二次电池14的内部的电阻，更详细而言，例如是指根据在对二次电池14进行充电时施加于二次电池14电压V、开路电压OCV以及电流I所求出的电阻R(＝(V-OCV)/I)。另外，充电电阻也可以通过前述的方法以外的方法求出。
在图3中，在充电电压为15.5V的情况下，如果充电电阻为大约30mΩ以上，则能够判定为处于满充电(SOC＝100％)。即，使用30mΩ来作为阈值，能够通过使该阈值与充电电阻的大小进行比较来对是否是满充电进行判定。但是，在充电电压为14.5V或者13.5V的情况下，如果充电电阻为30mΩ，则SOC小于100％。因此，存在如下问题：在交流发电机16的发电电压不固定而进行变动的情况下，如果使用相同的阈值对满充电进行判定，则不能够正确地进行判定。
因此，在本发明的第1实施方式中，如图4所示，通过使用根据交流发电机16的发电电压(＝充电电压)而变动的阈值，即使在发电电压变化的情况下，也能够对二次电池14的满充电进行检测。例如，在图4的例子中，在交流发电机16的发电电压为15.5V的情况下，使用阈值Th1进行判定，在发电电压为14.5V的情况下使用阈值Th2进行判定，在发电电压为13.5V的情况下使用阈值Th3进行判定。根据这样的方法，即使在交流发电机16的发电电压变化的情况下，也能够正确地对二次电池14成为满充电状态的情况进行检测。
另外，虽然在图4中是对满充电(充电率100％)进行检测的，但也可以对规定的充电率(例如，充电率95％等)进行检测。另外，在图4的例子中，针对每个充电电压规定了阈值Th1～Th3，但也可以参照图5而像后述那样，将作为基准的阈值Th按照充电电压而进行校正，得到Th’，使用该阈值Th’进行判定。
接着，参照图5对在第1实施方式中执行的处理的一例进行说明。在开始图5所示的流程图的处理时，执行以下的步骤。
在步骤S10中，控制部10参照电流传感器12的输出对二次电池14是否正在被交流发电机16充电进行判定，在判定为处于充电中的情况下(步骤S10：是)，进入步骤S11，在除此之外的情况下(步骤S10：否)，重复同样的处理。另外，在没有处于充电中的情况下，也可以不重复同样的处理，而结束处理。
在步骤S11中，控制部10参照电压传感器11的输出取得交流发电机16的发电电压V。其结果为例如取得了15.5V等的电压。
在步骤S12中，控制部10对充电电阻R进行计算。更详细而言，该充电电阻R能够使用在步骤S10中所取得的电流I、在步骤S11中所取得的发电电压V以及开路电压OCV通过R＝(V-OCV)/I而求出，其中，该开路电压OCV例如是通过在从车辆停车起经过了规定的时间的情况下对二次电池14的电压进行测定而获得的。
在步骤S13中，控制部10根据在步骤S11中所取得的发电电压V将用于对是否处于满充电进行判定的阈值Th校正为Th’。更详细而言，通过将g(V)乘以作为基准的阈值Th，即通过Th’＝Th×g(V)而对阈值Th进行校正。另外，g(V)是随着发电电压V的值变小而值变大的函数。在图4的例子中，如果以发电电压为V＝15.5V的情况下的阈值Th1作为基准阈值Th，则以如下方式来设定g(V)：在发电电压为V＝14.5V的情况下，Th’＝Th1×g(V)＝Th2，在发电电压为V＝13.5V的情况下，Th’＝Th1×g(V)＝Th3。
另外，在以上的例子中，仅考虑了发电电压V，但例如也可以考虑由温度传感器13所检测到的二次电池14的温度来对阈值Th进行校正。具体而言，也可以是使用以发电电压V和温度θ为变量的函数g(V，θ)，通过Th’＝Th×g(V，θ)来进行校正。
在步骤S14中，控制部10将在步骤S12中所计算出的充电电阻R与在步骤S13中所获得的校正后的阈值Th’进行比较，在满足R≥Th’的情况下(步骤S14：是)，进入步骤S15，在除此之外的情况下(步骤S14：否)，进入步骤S16。
在步骤S15中，控制部10判定为满充电(SOC＝100％)。其结果为，控制部10使发动机17对交流发电机16进行的驱动停止，由此能够减小发动机17的负载，从而改善燃料消耗率。
在步骤S16中，控制部10判定为未处于满充电。其结果为，控制部10通过持续使发动机17对交流发电机16进行驱动，能够持续进行充电直至二次电池14成为满充电。
根据以上的动作，能够根据交流发电机16的发电电压对作为基准的阈值Th进行校正，并根据校正后的阈值Th对满充电状态进行判定，因此，即使在发电电压变化的情况下，也能够正确地对满充电状态进行判定。
(C)对本发明的第2实施方式的结构的说明
接着，对本发明的第2实施方式进行说明。另外，本发明的第2实施方式的结构与第1实施方式相同，在控制部10中所执行的处理不同，因此省略对结构的说明。
(D)对本发明的第2实施方式的动作的说明
参照图6，对本发明的第2实施方式的动作进行说明。在第2实施方式中，使用如图6所示的作为固定值的阈值Th。然后，在充电电阻为阈值Th以上的情况下且充电电压为13.5V时，判定为充电率是SOC1。另外，在充电电阻为阈值Th以上的情况下且充电电压为14.5V时，判定为充电率是SOC2。此外，在充电电阻为阈值Th以上的情况下且充电电压为15.5V时，判定为充电率是SOC3。另外，优选为，在交流发电机16供给最大的发电电压而进行充电的情况下，使用充电率为100％以下的Th来作为阈值Th。例如，优选为，在最大的发电电压为15.5V的情况下，以使SOC3≦100％的方式来设定Th。通过像这样进行设定，即使在交流发电机16的发电电压变化的情况下，也能够防止在SOC超过100％而继续充电。另外，以上为根据充电电压来选择SOC1～SOC3，但也可以是像后述那样，设定作为基准的SOC(基准SOC)，根据充电电压来对基准SOC进行校正。
接着，参照图7，对本发明的第2实施方式的详细的动作进行说明。当开始图7所示的流程图的处理时，执行以下的步骤。另外，在图7中，对与图5对应的部分标注相同的标号并省略说明。图7与图5进行比较，删除了步骤S13～步骤S16的处理，而追加了步骤S31～步骤S33的处理，因此，以下，以步骤S31～步骤S33的处理为中心进行说明。
在步骤S31中，控制部10将在步骤S12中计算出的充电电阻R与阈值Th进行比较，对R≥Th是否成立进行判定，在判定为R≥Th成立的情况下(步骤S31：是)，进入步骤S32，在除此之外的情况下(步骤S31：否)，结束处理。例如，使图6所示的阈值Th与充电电阻R进行比较，在判定为R≥Th成立的情况下，进入步骤S32。
在步骤S32中，控制部10设定基准SOC。更详细而言，控制部10例如将图7所示的SOC3设定为基准SOC。当然，也可以将除此之外的SOC作为基准SOC。
在步骤S33中，控制部10根据在步骤S11中所取得的发电电压V，对在步骤S32中所设定的基准SOC进行校正。更详细而言，例如通过将h(V)乘以基准SOC，即通过SOC’＝SOC×h(V)来对基准SOC进行校正。另外，h(V)是随着发电电压V的值变小而值变小的函数。在图6的例子中，以如下方式来设定h(V)，如果将发电电压为V＝15.5V的情况下的SOC3作为基准SOC，则在发电电压为V＝14.5V的情况下，SOC’＝SOC3×h(V)＝SOC2，在发电电压为V＝13.5V的情况下，SOC’＝SOC3×h(V)＝SOC1。
另外，在以上的例子中，仅考虑了发电电压V，但例如也可以考虑温度传感器13所检测出的二次电池14的温度来对基准SOC进行校正。具体而言，也可以是，使用以发电电压V和温度θ为变量的函数h(V，θ)，通过SOC’＝SOC×h(V，θ)来进行校正。
像以上所说明的那样，根据本发明的第2实施方式，由于是根据交流发电机16的发电电压对基准SOC进行校正的，因此即使在发电电压变动的情况下，也能够正确地求出SOC而进行充电控制。
(C)对变形实施方式的说明
以上的实施方式是一个例子，当然，本发明不限定于像上述那样的情况。例如，虽然在以上的各实施方式中，是使用与X轴(横轴)平行的阈值来进行判定的，但例如也可以如图8所示那样，使用相对于X轴具有斜率的阈值Th。即，也可以不使用固定值的Th，而是使用作为发电电压的函数的Th(V)，将该Th(V)与充电电阻R进行比较，由此对满充电进行判定。根据这样的结构，能够根据发电电压以最恰当的充电率停止充电，因此能够防止例如因发电电压所导致的充电时间较大地不同。另外，也可以采用如下方式：不单单使用发电电压，而是使用包含温度传感器13所检测到的二次电池14的温度θ的函数Th(V，θ)和充电电阻R来进行判定。另外，虽然在图8的例子中阈值Th呈直线，但也可以使用呈曲线的阈值Th来进行判定。
另外，在以上的各实施方式中，没有提到在判定后发电电压发生变化的情况，但例如在第1实施方式中，也可以在充电电压为15.5V的情况下判定出充电电阻R≥Th1之后，在充电电压变化为13.5V的情况下，为了确认充电电阻是否为R≥Th3而进行再次判定。根据这样的方法，能够更准确地对满充电进行判定。另外，在第2实施方式和第3实施方式中，例如也可以在发电电压为13.5V的情况下判定为R≥Th之后，在发电电压变化至15.5V的情况下，再次持续进行充电直至R≥Th。
另外，在以上的各实施方式中，是根据二次电池14的开路电压OCV、电压V以及电流I求出充电电阻R的，但例如也可以是通过对像图9(A)或图9(B)所示那样的二次电池14的等效电路模型进行学习处理而求出该充电电阻R，从而根据求出的等效电路模型求出充电电阻R。例如，在图9(A)中，等效电路模型将电压源V0、液体电阻Rs、反应电阻Rr以及电容器C作为主要的结构要素。这里，液体电阻Rs是将二次电池14的电解液的液体电阻和电极的导电电阻作为主要要素的内部电阻。反应电阻Rr和电容器C并联的并联电路是与二次电池14的阳极和与该二次电池14的阳极连接的电解液对应的等价电路。电压源V0是内部阻抗为0的理想的电压源。
图10是对图9(A)所示的等效电路模型的学习处理进行说明的图。在开始图10的处理时，执行以下的步骤。
在步骤S50中，控制部10将前一次的值Tn-1与ΔT相加得到的值代入表示时间的变量Tn。另外，作为ΔT，例如能够使用数msec～数百msec。
在步骤S51中，控制部10根据来自电压传感器11、电流传感器12以及温度传感器13的检测信号对电流In、电压Vn和温度θn进行测定。
在步骤S52中，控制部10将在步骤S51中测定的电压Vn应用于以下的式(1)，对压降ΔVn进行计算。
ΔVn＝Vn-OCV···(1)
这里，OCV是开路电压。作为求出OCV的方法，例如能够将对二次电池14在要起动前所测定到的端子电压或者将根据二次电池14的充放电状态所估计出的二次电池14的开路电压作为OCV。
在步骤S52中，控制部10根据第n次观测值和上一次的状态向量估计值，基于以下的式(2)对雅可比矩阵Fn进行更新。另外，diag()表示对角矩阵。
Fn＝diag(1-ΔT/Rrn·Cn，1，1，1，1)···(2)
在步骤S54中，如以下的式(3)示出的那样，控制部10将在步骤S52中计算得到的ΔVn作为扩展卡尔曼滤波器的实测观测值Yn。
Yn＝ΔVn···(3)
在步骤S55中，控制部10根据以下的式(4)，求出了下一期的状态向量Xn+1|n。
Xn+1|n＝Fn·Xn+Un···(4)
这里，Xn和Un以下式(5)和式(6)来表示。另外，T表示转置矩阵。
Xn T＝(ΔV2，Rs，Rr，C，V0)···(5)
Un T＝(Δt·In/C，0，0，0，0)···(6)
另外，通过按照以下的式(7)的方式确定HnT，能够像式(8)那样确定观测方程式和预测观测值Yn+1|n。
Hn T＝(1，In，0，0，0)···(7)
Yn＝Hn T·Xn···(8)
在步骤S56中，控制部10根据状态向量的下一期的预测值Xn+1|n、实测观测值Yn+1以及预测观测值Yn+1|n，通过卡尔曼增益计算、滤波计算以及扩展卡尔曼滤波器演算，依次估计最恰当的状态向量Xn，根据估计出的状态向量Xn将(等效电路模型的)调整参数更新为最恰当的值。
而且，在像以上那样求出的等效电路模型中，例如能够将反应电阻Rr作为充电电阻而使用。另外，也可以代替反应电阻Rr而使用液体电阻Rs，或者使用反应电阻Rr与液体电阻Rs的平均值或合计值来作为充电电阻。
另外，在以上的各实施方式中，是通过将充电电压V与开路电压OCV的差除以充电电流I来计算充电电阻R的，但例如也可以是，考虑二次电池14的层化St和分极Pl来进行计算。即，也可以根据以下的式(9)来求出充电电阻R。
R＝(V-OCV-St-Pl)/I···(9)
另外，在以上的各实施方式中，在充电电阻为阈值以上的情况下，判定为满充电或者达到了规定的SOC，但也可以是，在判定后再次对充电率进行计算，将计算出的值设定为正确的充电率的值。具体而言，通过前述的式R＝(V-OCV)/I或者式(9)而求出充电电阻R，并且利用放电电路15使二次电池14呈脉冲状地进行放电，例如通过前述的图10的处理求出放电电阻Rd(串联的Rs和Rr的电阻)。充电电阻R与放电电阻Rd的比例与SOC之间存在相关关系，因此也可以根据该比例求出SOC，将求出的SOC设定为充电率的值。
或者，通过将在发动机17即将停止之前通过平均化处理而计算出的平均充电电压、根据在初始学***均化处理所计算出的平均电流值I应用于式(9)，来对内部电阻R进行计算。这里，可以考虑为内部电阻R由图9(B)所示的Rs(液体电阻、导体电阻)、Rr1(负极的反应电阻)以及Rr2(正极的反应电阻)构成。在求出内部电阻R时，控制部10根据以下的式(10)对充电率SOC进行计算。在式(10)中，由于考虑了温度带来的影响，因此能够例如乘以以温度θ为变量的振幅(amplitude)系数f(θ)、或者加上偏移值f’(θ)。根据该f(θ)和该f’(θ)能够进行基于温度的校正。另外，exp(R，Rs，Rr1，Rr2)是以R、Rs、Rr1、Rr2为变量的指数函数，括号内的衰减系数例如能够设为如下内部电阻比，该内部电阻比以从内部电阻R减去导电电阻和作为液体电阻的Rs而得到的反应电阻成分、与预先取得的Rr1和Rr2的相加值之比来表示。另外，Rs、Rr1、Rr2、层化St以及分极Pl的值受温度的影响而变化，因此优选为根据检测的温度θ进行校正。此外，式(10)是一次指数函数，但也可以是高次指数函数或者对数函数。
SOC＝f(θ)×exp(R，Rs，Rr1，Rr2)+f’(θ)···(10)
标号说明
1：二次电池状态检测装置；10：控制部；10a：CPU；10b：ROM；10c：RAM；10d：通信部；10e：I/F；11：电压传感器；12：电流传感器；13：温度传感器；14：二次电池；15：放电电路；16：交流发电机；17：发动机；18：起动马达；19：负载。

Claims (8)

1.一种二次电池状态检测装置，其对二次电池的状态进行检测，
其特征在于，具有：
1个或者多个处理器；以及
1个或者多个存储器，该1个或者多个存储器以能够通信的方式与1个或者多个所述处理器连接，
1个或者多个所述处理器读取存储于1个或者多个所述存储器的命令组，执行如下处理：
检测处理，检测能够调整发电电压的交流发电机对所述二次电池进行充电时的充电电压；
计算处理，对充电电阻进行计算，该充电电阻是所述交流发电机对所述二次电池进行充电时的所述二次电池的内部电阻；以及
估计处理，根据通过所述检测处理所检测到的所述充电电压和通过所述计算处理所计算出的所述充电电阻，来估计所述二次电池的充电率。
2.根据权利要求1所述的二次电池状态检测装置，其特征在于，
在所述估计处理中，在通过所述计算处理所计算出的所述充电电阻的值为作为变动值的规定阈值以上的情况下，估计为达到满充电或者规定的充电率，所述阈值以如下方式变动：随着通过所述检测处理所检测到的所述充电电压的值变大，所述阈值的值变小。
3.根据权利要求1所述的二次电池状态检测装置，其特征在于，
在所述估计处理中，在通过所述计算处理所计算出的所述充电电阻的值为作为固定值的规定阈值以上的情况下，估计为达到规定的所述充电率，所估计的规定的所述充电率的值随着通过所述检测处理所检测到的所述充电电压的值变大而变大。
4.根据权利要求1所述的二次电池状态检测装置，其特征在于，
在所述估计处理中，在通过所述计算处理所计算出的所述充电电阻的值为作为变动值的规定阈值以上的情况下，估计为达到规定的所述充电率，所述阈值以如下方式变动：随着通过所述检测处理所检测到的所述充电电压的值变大，该阈值的值变小，
随着通过所述检测处理所检测到的所述充电电压的值变大，规定的所述充电率的值变大。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的二次电池状态检测装置，其特征在于，
在所述计算处理中，通过将所述充电电压与开路电压的差除以充电电流来计算所述充电电阻。
6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的二次电池状态检测装置，其特征在于，
在所述计算处理中，根据所述二次电池放电时的电压和电流的关系来学习所述二次电池的等效电路模型，利用所获得的等效电路模型的电阻要素来计算所述充电电阻。
7.根据权利要求1至4中的任意一项所述的二次电池状态检测装置，其特征在于，
当通过所述估计处理估计出所述二次电池达到满充电或规定的所述充电率的情况下，根据所述二次电池放电时的电压和电流的关系来学习所述二次电池的等效电路模型，根据所获得的等效电路模型的电阻要素与所述充电电阻之比来对所述充电率进行计算，并将该充电率作为此时的所述充电率，所述充电电阻通过将所述充电电压与开路电压的差除以充电电流而计算出。
8.一种二次电池状态检测方法，对二次电池的状态进行检测，
其特征在于，具有如下步骤：
检测步骤，通过来自电压传感器的输出来检测能够调整发电电压的交流发电机对所述二次电池进行充电时的充电电压；
计算步骤，对充电电阻进行计算，该充电电阻是所述交流发电机对所述二次电池进行充电时的所述二次电池的内部电阻；以及
估计步骤，根据在所述检测步骤中所检测到的所述充电电压和在所述计算步骤中所计算出的所述充电电阻，估计所述二次电池的充电率。
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