CN110879366A - 二次电池***和二次电池的soc推定方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供二次电池***和二次电池的SOC推定方法。ECU(100)能够执行推定电池(10)的SOC的SOC推定控制。ECU(100)在SOC推定控制中,取得表示电池(10)的OCV的第1电压。当第1电压在发生滞后的电压范围(R)内的情况下,ECU(100)控制发动机(530)和PCU(40)以预定量以上的电量对电池(10)进行充电。然后,ECU(100)取得表示该充电后的电池(10)的OCV的第2电压,根据第2电压推定电池(10)的SOC。
Description
技术领域
本公开涉及二次电池***和二次电池的SOC推定方法、更具体而言、涉及根据二次电池的OCV来推定SOC的技术。
背景技术
近年来,担载有行驶用二次电池的电动车辆(混合动力车、电动汽车等)不断普及。这些电动车辆中,为了适当控制二次电池的充放电,需求高精度推定二次电池的充电状态(SOC:State Of Charge)的技术。作为这样的技术,已提出根据二次电池的开放电压(OCV:Open Circuit Voltage)来推定SOC的技术。例如国际公开第2008/026476号公开了在二次电池的端子间电压达到充分平衡的时间点求出OCV,利用表示OCV与SOC之间的关系的特性曲线,根据OCV来推定SOC的技术。
发明内容
根据二次电池的结构,表示二次电池的充电时的二次电池的OCV与SOC之间的关系的充电曲线与表示二次电池的放电时的二次电池的OCV与SOC之间的关系的放电曲线有时会不同。将该现象称为“滞后”。如果发生滞后,则在充电时和放电时,与OCV相对应的SOC不同,不能唯一地确定与OCV相对应的SOC。这样的话,有可能无法根据OCV高精度地推定SOC。
国际公开第2008/026476号公开的方法中,对于二次电池的滞后没有任何考虑。因此,根据二次电池的充放电历史,有可能得不到期望的SOC的推定精度。
本公开是为了解决上述课题而完成的,其目的是在具备发生滞后的二次电池的二次电池***中提高SOC的推定精度。
(1)本公开的一技术方案涉及的二次电池***,具备二次电池、充电装置和控制装置,二次电池发生滞后,滞后是指在充电时和放电时,与OCV相对应的SOC不同,充电装置能够对二次电池进行充电,控制装置控制充电装置,并且推定二次电池的SOC。控制装置取得作为二次电池的OCV的第1电压,当第1电压在发生滞后的电压范围内的情况下,控制装置控制充电装置以超过预定量的电量对二次电池进行充电,控制装置取得作为该充电后的二次电池的OCV的第2电压,根据第2电压推定二次电池的SOC。
(2)控制装置包含存储器,存储器存储有表示二次电池从完全放电状态充电至满充电状态的情况下的二次电池的OCV与SOC之间的关系的充电曲线、和表示二次电池从满充电状态放电至完全放电状态的情况下的二次电池的OCV与SOC之间的关系的放电曲线。当取得第2电压时,控制装置通过参照充电曲线,根据第2电压推定二次电池的SOC。
(3)确定上述预定量,使得以超过预定量的电量充电后的二次电池的OCV与充电曲线上的OCV之间的误差低于基准值。
(4)二次电池是具有包含合金系活性物质的负极的锂离子二次电池。合金系活性物质包含选自硅、锡和氧化硅中的至少一者。
根据上述技术构成,二次电池的OCV(第1电压)在与二次电池的充放电历史相对应的存在滞后的电压范围内的情况下,以预定量以上的电量对二次电池充电。由此,暂时消除滞后(详细情况会在后面说明),在特性曲线(更详细而言为充电曲线)上唯一地确定出与OCV相对应的SOC。因此,通过取得二次电池的OCV(第2电压),根据该OCV推定SOC,能够提高SOC的推定精度。
(5)本公开的另一技术方案涉及的二次电池的SOC推定方法,用于推定发生滞后的二次电池的SOC,滞后是指在充电时和放电时,与OCV相对应的SOC不同。二次电池的SOC推定方法包括:取得作为二次电池的OCV的第1电压的步骤;当第1电压在发生滞后的电压范围内的情况下,以预定量以上的电量对二次电池进行充电的步骤;以及取得作为进行充电的步骤的执行后的二次电池的OCV的第2电压,根据第2电压推定二次电池的SOC的步骤。
根据上述方法,与上述(1)的技术构成同样地,能够提高SOC的推定精度。
本发明的上述及其它目的、特征、方面和优点,可根据关联附图而理解的与本发明相关的以下详细说明而明确。
附图说明
图1是概略性地表示搭载有本实施方式涉及的二次电池***的车辆的整体结构的框图。
图2是表示各单电池的结构的一例的图。
图3是表示电池的OCV与SOC之间的关系的特性曲线的一例。
图4是用于说明电池的充放电历史的图。
图5是用于说明本实施方式中的滞后消除的一例的图。
图6是表示用于确定对于电池的充电电量的测定结果的一例的图。
图7是用于说明本实施方式中的SOC推定控制的流程图。
图8是用于说明图7所示的滞后消除控制的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。再者,对图中相同或相当的部分附带相同标记并省略说明。
以下说明的实施方式中,以本公开涉及的二次电池***搭载于混合动力车的结构为例进行说明。但是,对于搭载本实施方式涉及的二次电池***的电动车辆的种类不特别限定,可以是电动汽车、插电式混合动力车或燃料电池车辆等。另外,本公开涉及的二次电池***的用途不限于车辆用,例如也可以用于固定放置。
[实施方式]
<二次电池***的结构>
图1是概略性地表示搭载有本实施方式涉及的二次电池***的混合动力车的整体结构的图。参照图1,车辆1具备二次电池***2、太阳能板200、太阳能电池300、辅助电池400、电动发电机510(MG1)、电动发电机520(MG2)、发动机530(ENG)、动力分配装置540、驱动轴550和驱动轮560。二次电池***2具备电池10、***主继电器(SMR:System Main Relay)20、充电继电器30、动力控制单元(PCU:Power Control Unit)40、太阳能PCU50和电子控制装置(ECU:Electronic Control Unit)100。
电动发电机510、520分别为交流旋转电机,例如是在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机。
电动发电机510主要作为经由动力分配装置540而通过发动机530驱动的发电机使用。电动发电机510发电的电力经由PCU40向电动发电机520或电池10供给。
电动发电机520主要作为电动机工作,对驱动轮560进行驱动。电动发电机520接受来自电池10的电力和电动发电机510的发电电力中的至少一者而驱动,电动发电机520的驱动力向驱动轴550传递。另一方面,在车辆的制动时、下坡的加速减少时,电动发电机520作为发电机工作进行再生发电。电动发电机520发电的电力经由PCU40向电池10供给。
发动机530是通过将空气和燃料的混合气体燃烧时产生的燃烧能转换为活塞、转子等运动件的动能而输出动力的内燃机。
动力分配装置540例如包含具有中心齿轮、托架、齿圈三个旋转轴的行星齿轮机构。动力分配装置540将从发动机530输出的动力分为驱动电动发电机510的动力和驱动驱动轮560的动力。
太阳能板200是通过将太阳光的光能转换为电能而发电的太阳光发电装置。太阳能板200例如搭载于车辆1的车顶表面。但不特别限定太阳能板200的搭载位置,也可以在车辆1的车顶以外的部位(发动机罩等)的表面搭载太阳能板200。由太阳能板200发电的直流电力经由太阳能PCU50向太阳能电池300供给。
太阳能电池300是存储由太阳能板200发电的直流电力的二次电池。太阳能电池300例如包含串联的多个单电池而构成。各单电池例如为镍氢电池,但也可以是锂离子二次电池等其它二次电池。
辅助电池400向辅助载荷(未图示)供给电力。辅助载荷例如是指设置在车厢内的电气设备(未图示,可以是导航设备、音响设备等)。辅助载荷也可以包括搭载于车辆1的各种ECU(ECU100等)。
电池10分别包含作为锂离子二次电池的多个单电池11(参照图2)而构成。利用图2对各单电池11的详细结构进行说明。电池10储存用于驱动电动发电机510、520的电力,通过PCU40向电动发电机510、520供给电力。另外,电池10在电动发电机510、520的发电时通过PCU40接受发电电力而被充电。再者,电池10相当于本公开涉及的“二次电池”。
电池10设有监控单元12。监控单元12虽然未图示,但包括电压传感器、电流传感器和温度传感器。电压传感器用于检测电池10中所含的多个单电池11的电压VB。电流传感器用于检测电池10输入输出的电流IB。温度传感器用于检测每个单电池11的温度TB。
SMR20与连结PCU40和电池10的电线PL1、NL1电连接。SMR20响应来自ECU100的控制信号,将PCU40与电池10之间电连接或电切断。
充电继电器30与从电线PL1、NL1分支而连接到太阳能PCU50的电线PL2、NL2电连接。充电继电器30响应来自ECU100的控制信号,将电线PL1、NL1与太阳能PCU50之间电连接或电切断。
PCU40基于来自ECU100的控制信号,在电池10与电动发电机510、520之间执行双向的电力转换。PCU40被构成为能够分别控制电动发电机510、520的状态,例如可以使电动发电机510成为再生状态(发电状态)并使电动发电机520成为动力运行状态。PCU40例如包含与电动发电机510、520相对应而设置的两个逆变器、以及将向各逆变器供给的直流电压升压至电池10的输出电压以上的转换器(都未图示)而构成。再者,PCU40相当于本公开涉及的“充电装置”的一例。
另外,PCU40还包括将电池10的电压转换为适合于辅助电池400的充电的电压的DC/DC转换器(未图示)。DC/DC转换器通过将转换了的电力向辅助电池400供给而对辅助电池400进行充电。
太阳能PCU50基于来自ECU100的控制信号,将由太阳能板200发电的直流电力的电压转换为能够进行太阳能电池300的充电的电压,或将太阳能电池300的直流电力的电压转换为能够进行电池10的充电的电压。再者,太阳能PCU50相当于本公开涉及的“充电装置”的另一例。
更详细而言,太阳能PCU50包含高压DC/DC转换器52、太阳能DC/DC转换器54、辅助DC/DC转换器56和监控装置58。
高压DC/DC转换器52基于来自ECU100的控制信号,将太阳能电池300的直流电力的电压转换为能够进行电池10的充电的电压(例如200V左右),并向电池10供给。
太阳能DC/DC转换器54基于来自ECU100的控制信号,将由太阳能板200发电的直流电力的电压转换为能够进行太阳能电池300的充电的电压(例如几V左右),并向太阳能电池300供给。
辅助DC/DC转换器56基于来自ECU100的控制信号,将太阳能电池300的直流电力的电压转换为能够进行辅助电池400的充电的电压(例如12V左右),并向辅助电池400供给。
监控装置58基于来自设置于太阳能电池300的温度传感器、电压传感器电流传感器(都未图示)的检测结果,监控太阳能电池300的状态。
ECU100包含CPU(中央处理器;Central Processing Unit)100A、存储器(更具体为ROM(只读存储器;Read Only Memory)和RAM(随机存取存储器;Random Access Memory))100B、以及用于输入输出各种信号的I/O端口(未图示)而构成。ECU100基于从各传感器接收的信号以及存储器100B中所存储的程序和图表来控制发动机530和PCU40,由此控制电池10的充放电并且推定电池10的SOC。关于电池10的SOC的推定方法,会在后面进行详细说明。
图2是表示各单电池11的结构的一例的图。单电池11的壳体111上表面被盖体112密封。盖体112设有正极端子113和负极端子114。正极端子113和负极端子114各自的一端从盖体112向外部突出。正极端子113和负极端子114各自的另一端在壳体111内部分别与内部正极端子和内部负极端子(都未图示)电连接。
在壳体111内部收纳有电极体115(图2中透视以虚线表示壳体111)。电极体115例如通过隔着隔板118层叠的正极片116和负极片117呈筒状卷绕而形成。作为正极片116、负极片117、隔板118和电解液的材料,如以下说明的那样,可以使用以往公知的各种材料。
正极片116包含集电箔和形成于集电箔表面的正极活性物质层(包含正极活性物质、导电材料和粘结剂的层)。正极片116包含锂(例如钴酸锂或锰酸锂)。
负极片117与正极片116同样地包含集电箔和形成于集电箔表面的负极活性物质层(包含负极活性物质、导电材料和粘结剂的层)。负极活性物质包含合金系活性物质和碳材料活性物质。本实施方式中,合金系活性物质例如包含氧化硅(SiO),碳材料活性物质例如包含石墨(C)。但是,合金系活性物质可以代替氧化硅或者在此之外包含硅(Si)和锡(Sn)中的至少一者。另外,碳材料活性物质可以代替石墨或者在此之外包含硬碳和软碳中的至少一者。
隔板118被设置为与正极活性物质层和负极活性物质层这两者接触。隔板118例如可使用聚烯烃。
电极体115(正极活性物质层、负极活性物质层和隔板118)被电解液浸渗。电解液包含有机溶剂、锂离子和添加剂。再者,不是必须将电极体115形成为卷绕体,电极体115也可以是不卷绕的层叠体。另外,图2示出方型形状的单电池,但不特别限定单电池的形状,例如也可以是圆筒形状。
<根据OCV的SOC推定>
作为二次电池的SOC推定方法已知以下方法。即、首先基于设置于二次电池的电压传感器和电流传感器的检测结果,取得二次电池的OCV。例如,在通过电流传感器检测到无负荷状态(电流=0)持续了预定期间的情况下,可以取得该状态下的电压传感器的检测值作为OCV。然后,通过参照表示OCV与SOC之间的关系的特性曲线(OCV-SOC曲线),根据OCV推定SOC。
但二次电池会发生由于负极活性物质包含合金系活性物质等结构而引起的滞后。作为将二次电池的滞后的影响考虑在内的对策,分别准备表示充电时的OCV与SOC之间的关系的特性曲线(充电曲线)和表示放电时的OCV与SOC之间的关系的特性曲线(放电曲线)。
图3是表示电池10的OCV与SOC之间的关系的特性曲线的一例。在图3以及后述的图4和图5中,横轴表示电池10的SOC,纵轴表示电池10的OCV。
参照图3,附带参照标记CHG由一点划线表示的充电曲线(也称为充电OCV),表示电池10从SOC=0%(完全放电状态)充电至SOC=100%(满充电状态)的情况下的OCV与SOC之间的关系。另一方面,附带参照标记DCHG由虚线表示的放电曲线(也称为放电OCV)表示电池10从SOC=100%放电至SOC=0%的情况下的OCV与SOC之间的关系。ECU100的存储器100B中存储有电池10的充电曲线CHG和放电曲线DCHG这两者。
图3所示的例子中,例如在电池10的OCV=V的情况下,在电池10的充电时,通过参照充电曲线CHG推定为SOC=SC。另一方面,在电池10的放电时,通过参照放电曲线DCHG推定为SOC=SD。像这样,通过准备两种特性曲线,能够减少滞后的影响,提高SOC的推定精度。
但是,如以下说明的那样,根据电池10的充放电历史,电池10的实际状态(OCV与SOC的组合)有可能脱离充电曲线CHG和放电曲线DCHG中的任一者。
图4是用于说明电池10的充放电历史的一例的图。图4中,由实线表示电池10的状态以P1-P2-P3-P4的顺序变化的例子。更详细而言,该充放电历史中,在电池10从SOC=0%的状态(由P1表示)充电至SOC=SP2(例如SOC=20%)后(由P2表示),电池10经由SOC=SP3(由P3表示)放电至SOC=0%(由P4表示)。
图4所示的例子中,在从P1到P2的充电时,电池10的实际状态(参照实线)表示在充电曲线CHG上。另一方面,该例中在从P2到P3的放电时,电池10的实际状态会从放电曲线DCHG上脱离。该情况下,即使参照放电曲线DCHG,也有可能得不到期望的SOC推定精度。
在这样的情况下,本发明人着眼于在电池10的放电后(也可以在电池10的放电中停止放电),如果以预定量以上的电量充电,则能够消除滞后的影响,使电池10的状态(OCV与SOC的组合)迅速移至充电曲线CHG上。像这样,将通过以预定量以上的电量对电池10进行充电而消除滞后的影响的控制也称为“滞后消除控制”。本实施方式中,在滞后消除控制的执行后再次取得OCV,根据该OCV推定SOC。
再者,关于电池10的放电后,包括电池10继续放电后的状态,但并不限定于此,也包括虽然有电池10暂时充电的时间段但基本上为放电的状态(所谓的放电过多的状态)。另外,滞后的“消除”也包括意味着滞后部分消除的“缓和”。
图5是用于说明本实施方式中的滞后消除控制的一例的图。图5中由实线表示电池10的状态以Q1-Q2-Q3-Q4的顺序变化的例子。更详细而言,该充放电历史中,在电池10从SOC=SQ1(例如30%)的状态(由Q1表示)放电至SOC=SQ2(例如14%)后(由Q2表示),电池10经由Q3充电至SOC=SQ1(由Q4表示)。
将图4和图5进行对比可知,在电池10的充电时实际状态与充电曲线CHG之间发生偏离的区域(图5的SQ2与SQ3之间的区域),比在电池10的放电时实际状态与放电曲线DCHG之间发生偏离的SOC区域(图4的SP3与SP2之间的区域)小。这意味着通过在电池10的放电后以预定量以上的电力充电,能够迅速消除滞后。滞后被消除(图5中SQ3以上的SOC区域)与滞后没有被消除的状态(SQ2与SQ3之间的SOC区域)相比,能够利用充电曲线CHG高精度地推定SOC。
<充电电量的确定>
在用于消除滞后的对电池10的充电电量与SOC的推定精度之间存在相关性。因此,对电池10的充电电量可以通过预先求出充电电量与SOC推定误差(或推定精度)之间的关系而预先确定。
图6是表示用于确定对电池10的充电电量(相当于本公开中的“预定量”)的测定结果的一例的图。图6中,横轴表示与充放电相伴的SOC变化量(与放电后的对电池10的充电相伴的SOC增加量、或与充电后的电池10的放电相伴的SOC减少量)。以下,将该SOC变化量的大小(绝对值)也记为“ΔSOC”。纵轴表示充电曲线CHG上的OCV与实际的OCV之间的误差或放电曲线DCHG上的OCV与实际的OCV之间的误差。以下,将该误差也记为“ΔV”。
参照图6,在ΔSOC相等的条件下进行比较,在对放电后的电池10进行充电的情况下(参照一点划线),与从充电后的电池10放电的情况(参照虚线)相比,可知误差ΔV更小。这证实了将图4和图5进行对比时的上述说明。
另外,在图6所示的例子中,对电池10的充电电量小的情况下,误差ΔV较大。例如,在ΔSOC小于1.2%的情况下,误差ΔV为15mV以上。根据该测定结果,可以说在ΔSOC小于1.2%的情况下,滞后消除效果小。另一方面,当ΔSOC为1.2%以上时,误差ΔV非常小,低于15mV。另外,当ΔSOC成为5%时,误差ΔV几乎为0。像这样,通过一定程度地增大ΔSOC,与ΔSOC小的情况相比,能够增大滞后消除效果。
对电池10的充电电量可以根据所要求的误差ΔV的大小而适当确定。例如,在要求将误差ΔV控制为15mV左右的情况下,可以将对电池10的充电电量设为相当于ΔSOC=1.2%的电量或更大的电量。
另一方面,如果将对电池10的充电电量设定得过大(换言之,将所要求的误差ΔV设定得过小,要求过剩的SOC推定精度),则能够进行这样的充电的机会有可能减少。具体而言,电池10的充电有可能需要较长时间。或者,如后所述在为了对电池10进行充电而驱动发动机530的情况下,燃料消耗量增加,因此有可能难以高频率地执行用于对电池10进行充电的控制。由此,对电池10的充电电量优选考虑到误差ΔV的大小(SOC推定精度)与充电机会(充电时间、燃料消耗量等)之间的平衡而确定。
再者,图6所示的测定结果只是本实施方式的电池10的结构中的测定结果的一例。如图6所示的测定结果,可以根据电池10的结构(更详细而言为合金系活性物质和碳材料活性物质的种类以及合金系活性物质与碳材料活性物质的混合比等)通过实验(或者通过模拟)确定。这样能够根据所要求的误差ΔV的大小而适当确定对电池10的充电电量。
<SOC推定控制的处理流程>
最后,对推定电池10的SOC的控制(SOC推定控制)进行说明。本实施方式中,如上所述,通过对电池10的充电而消除滞后,然后推定电池10的SOC。
图7是用于说明本实施方式中的SOC推定控制的流程图。该流程图在每次预定条件成立或每次经过预定周期时从主程序(未图示)调用并执行。图7和后述的图8所示的流程图中包括的各步骤(以下简称为S),基本上通过ECU100的软件处理而实现,但也可以通过在ECU100内制作的电路的硬件处理而实现。
在S110中,ECU100取得电池10的OCV(本公开涉及的“第1电压”)。电池10的OCV如上所述,能够通过利用电压传感器测定无负荷状态的电池10的电压VB而取得。
在S120中,ECU100判定在S110中所取得的OCV是否在预定的电压范围R内。电压范围R是指在充电时和放电时,与OCV相对应的SOC不同(发生滞后)、并且能够通过滞后消除控制消除该滞后的电压范围,通过实验预先确定。在OCV在电压范围R外的情况下(在S120中为否),ECU100跳过以下的S130~S150的处理,使处理返回主程序。
在S110中所取得的OCV在电压范围R内的情况下(在S120中为是),ECU100执行用于消除与电池10的充放电历史相对应的滞后的滞后消除控制(S130)。
图8是用于说明图7所示的滞后消除控制(S130的处理)的流程图。参照图8,在S131中,ECU100判定车辆1是否处于ReadyOFF状态(车辆1熄火而无法行驶的状态)。
在车辆1处于ReadyOFF状态的情况下(在S131中为是),无法启动发动机530,并且由于SMR20处于非导通状态因此也无法驱动PCU40。所以,ECU100使充电继电器30关闭。另外,ECU100控制太阳能PCU50(更详细而言为高压DC/DC转换器52)以使得从太阳能电池300中所存储的电力向电池10充电预定量以上的电量(S132)。ECU100也可以除了上述控制以外或代替上述控制,控制太阳能PCU50(更详细而言为太阳能DC/DC转换器54)以使得通过由太阳能板200发电的电力对电池10进行充电。再者,由于已经利用图6说明了对电池10的充电电量的确定方法,因此不再重复详细说明。然后,处理返回图7所示的流程图。
与此相对,在车辆1不处于ReadyOFF状态的情况下,即、车辆1处于ReadyON状态的情况下(在S131中为否),ECU100使处理向S133推进,判定车辆1是否处于HV行驶中。再者,“HV行驶中”不限于车辆1实际行驶的状态,也包括车辆1在HV模式下(暂时)停止的状态。
在车辆1处于HV行驶中的情况下(在S133中为是),ECU100控制PCU40和发动机530以使得对电池10充电预定量以上的电量(S134)。更具体而言,ECU100使发动机530启动(或者使发动机530维持驱动状态)。然后,ECU100控制PCU40以使得将利用发动机530的动力由电动发电机510发电的电力对电池10进行充电(即、通过电动发电机510发电比车辆1的行驶所需的动力更大的电力)。关于对电池10的充电电量的确定方法,与利用图6说明的方法相同。然后,ECU100使处理返回图7所示的流程图。
在车辆1未处于HV行驶中的情况、即车辆1处于EV行驶中(包括在EV模式下车辆1停止的状态)的情况下(在S133中为否),发动机530的驱动被禁止。因此,ECU100跳过S134的处理,使处理返回图7所示的流程图。
再者,虽然没有图示,但在车辆1处于EV行驶中的情况下,ECU100可以使处理推进到利用太阳能电池300储存的电力对电池10进行充电(S132)。另外,车辆1在下坡行驶时,预测能够对电池10充电足够的再生电力(例如相当于ΔSOC为1.2%以上的电量)的情况下,可以持续滞后消除控制直到该电量充完电。
回到图7,在S140中,ECU100再次取得电池10的OCV(本公开涉及的“第2电压”)。该OCV可以通过与S110中说明的方法同样的方法取得。
在S150中,ECU100通过参照如图3~图5所示的充电曲线CHG,根据在S140中取得的OCV来推定SOC。
如上所述,根据本实施方式,在电池10的OCV(第1电压)包含在与电池10的充放电历史相对应的发生滞后的电压范围R中的情况下,ECU100执行对电池10积极地充电预定量以上的电量的“滞后消除控制”。然后,ECU100再次取得电池10的OCV(第2电压),根据该OCV推定SOC。通过滞后消除控制的执行,如图5中说明的那样,暂时消除(缓和)滞后的影响,使电池10的状态(OCV与SOC的组合)表示在充电曲线CHG上。因此,根据第2次取得的OCV,能够参照充电曲线CHG唯一地确定与该OCV对应的SOC,从而能够提高SOC的推定精度。
再者,本实施方式中,对二次电池的负极活性物质包含氧化硅(SiO)、以及硅(Si)和锡(Sn)中的至少一者作为合金系活性物质进行了说明。但是,负极活性物质在这三种物质中可以仅包含硅,可以仅包含锡,也可以仅包含氧化硅。即、合金系活性物质包含硅、锡和氧化硅中的至少一者即可。
另外,本实施方式中,以通过利用发动机530的动力由电动发电机510发电的电力对电池10进行充电的结构为例进行了说明,但电池10的充电方法不限定于此。例如,在车辆1是没有搭载发动机的燃料电池车的情况下,可以使用由燃料电池单元(未图示)发电的电力对电池10进行充电。
另外,上述实施方式中,对于利用来自太阳能板200或太阳能电池300的电力对电池10进行充电进行了说明,但也可以将电池10以外的二次电池或电容器等其它蓄电装置(未图示)搭载于车辆1,利用该蓄电装置所储存的电力对电池10进行充电。另外,也可以利用来自辅助电池400的电力对电池10进行充电。
对于本发明的实施方式进行了说明,但这里公开的实施方式在所有方面只是例示,并不进行任何限制。本发明的范围由权利要求的范围表示,包括与权利要求均等的含义和范围内的所有变更。
Claims (5)
1.一种二次电池***,具备二次电池、充电装置和控制装置,
所述二次电池发生滞后,所述滞后是指在充电时和放电时,与OCV相对应的SOC不同,
所述充电装置能够对所述二次电池进行充电,
所述控制装置控制所述充电装置,并且推定所述二次电池的SOC,
所述控制装置取得作为所述二次电池的OCV的第1电压,
当所述第1电压在发生所述滞后的电压范围内的情况下,所述控制装置控制所述充电装置以超过预定量的电量对所述二次电池进行充电,
所述控制装置取得作为该充电后的所述二次电池的OCV的第2电压,根据所述第2电压推定所述二次电池的SOC。
2.根据权利要求1所述的二次电池***,
所述控制装置包含存储器,
所述存储器存储有表示所述二次电池从完全放电状态充电至满充电状态的情况下的所述二次电池的OCV与SOC之间的关系的充电曲线、和表示所述二次电池从所述满充电状态放电至所述完全放电状态的情况下的所述二次电池的OCV与SOC之间的关系的放电曲线,
当取得所述第2电压时,所述控制装置通过参照所述充电曲线,根据所述第2电压推定所述二次电池的SOC。
3.根据权利要求2所述的二次电池***,
确定所述预定量,使得以超过所述预定量的电量充电后的所述二次电池的OCV与所述充电曲线上的OCV之间的误差低于基准值。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的二次电池***,
所述二次电池是具有包含合金系活性物质的负极的锂离子二次电池,
所述合金系活性物质包含选自硅、锡和氧化硅中的至少一者。
5.一种二次电池的SOC推定方法,用于推定发生滞后的二次电池的SOC,所述滞后是指在充电时和放电时,与OCV相对应的SOC不同,
所述二次电池的SOC推定方法包括:
取得作为所述二次电池的OCV的第1电压的步骤;
当所述第1电压在发生所述滞后的电压范围内的情况下,以预定量以上的电量对所述二次电池进行充电的步骤;以及
取得作为所述进行充电的步骤执行后的所述二次电池的OCV的第2电压,根据所述第2电压推定所述二次电池的SOC的步骤。
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