JP7194887B2 - バッテリｓｏｃの判定方法、装置、管理システム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本願は、２０１９年６月２４日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０１９１０５４８０６１．４で、発明の名称が「バッテリ充電状態の判定方法、装置、管理システム及び記憶媒体」である中国特許出願の優先権を主張し、その内容の全ては援用により本願に組み込まれる。

本開示は、バッテリ技術の分野に関し、特に、バッテリＳＯＣの判定方法、装置、バッテリ管理システム及び記憶媒体に関する。

バッテリの充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）をリアルタイムで正確に推定することは、バッテリ管理システムの電気量指示、残りの走行距離、過充電保護、過放電保護、バッテリの均等化、充電制御及びバッテリの物理的な状態予測などの実現において重要な役割を果たす。現在、よく使用されているＳＯＣ推定方法には、開回路電圧（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ、ＯＣＶ）とＳＯＣとの対応関係（曲線）を利用して安定状態のバッテリＳＯＣを得ることができる開回路電圧法などが含まれる。現在の開回路電圧法の限界は、セルのＯＣＶ－ＳＯＣ曲線が過去の動作状態の影響を受けず、即ちＯＣＶは、現在の温度及びＳＯＣだけに関連し、バッテリが静置されて安定状態に達した後、比較的正確なＳＯＣを取得することである。バッテリは、ヒステリシス特性を有する可能性があり、その充電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線が放電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線に重ならず、即ち、ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線が過去の動作状態の影響を受け、ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線の変化により開回路電圧法の誤差が大きくなり、ＳＯＣ推定の正確性を低下させる。

これに鑑みて、本開示が解決しようとする技術的問題は、バッテリＳＯＣの判定方法、装置、バッテリ管理システム及び記憶媒体を提供することである。

本開示の一態様では、バッテリＳＯＣの判定方法を提供し、当該方法は、バッテリの現在のＯＣＶ値と、前記バッテリの累計持続充電又は放電容量情報とを取得するステップと、前記現在のＯＣＶ値及び前記累計持続充電又は放電容量情報に基づいて、ＳＯＣ信頼可能な情報を取得するステップと、前記ＳＯＣ信頼可能な情報にしたがって前記現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得するステップと、を含む。

選択可能な一態様として、予め設定された静的条件に基づいて前記バッテリが静置状態にあると判断すると、前記現在のＯＣＶ値及び前記累計持続充電又は放電容量情報を取得する。

選択可能な一態様として、前記ＳＯＣ信頼可能な情報は、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲、第２のＳＯＣ信頼可能な範囲を含み、前記現在のＯＣＶ値及び前記累計持続充電又は放電容量情報に基づいて、ＳＯＣ信頼可能な情報を取得する前記ステップは、前記現在のＯＣＶ値及び前記バッテリの累計持続充電容量に基づいて第１のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得するか、又は、前記現在のＯＣＶ値及び前記バッテリの累計持続放電容量に基づいて第２のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得するステップを含み、前記ＳＯＣ信頼可能な情報にしたがって前記現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得する前記ステップは、前記第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は前記第２のＳＯＣ信頼可能な範囲に基づいて、前記現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得するステップを含む。

選択可能な一態様として、前記第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は前記第２のＳＯＣ信頼可能な範囲に基づいて、前記現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得する前記ステップは、前記現在のＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣ値を取得するステップと、前記初期ＳＯＣ値が前記第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は前記第２のＳＯＣ信頼可能な範囲内にあるか否かを判断するステップと、ＹＥＳであれば、前記ＳＯＣ補正値が前記初期ＳＯＣ値であると判定し、ＮＯであれば、予め設定されたＳＯＣ補正ポリシー及び前記第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は前記第２のＳＯＣ信頼可能な範囲に基づいて、前記初期ＳＯＣ値を補正して前記ＳＯＣ補正値を取得するステップと、を含む。

選択可能な一態様として、前記現在のＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣ値を取得する前記ステップは、予め設定されたＯＣＶとＳＯＣとの第１のマッピング関係情報を取得するステップと、前記ＯＣＶとＳＯＣとの第１のマッピング関係情報に基づいて、前記現在のＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣ値を取得するステップと、を含む。

選択可能な一態様として、予め設定されたＳＯＣ補正ポリシー及び前記第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は前記第２のＳＯＣ信頼可能な範囲に基づいて、前記初期ＳＯＣ値を補正するステップは、前記初期ＳＯＣ値が、前記第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は前記第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の上限ＳＯＣ値より大きい場合、前記第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は前記第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の上限ＳＯＣ値を前記ＳＯＣ補正値とするステップと、前記初期ＳＯＣ値が前記第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は前記第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の下限ＳＯＣ値より小さい場合、前記第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は前記第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の下限ＳＯＣ値を前記ＳＯＣ補正値とするステップと、を含む。

選択可能な一態様として、前記バッテリが静置状態になる前に充電状態であった場合、前記累計持続充電容量を取得し、前記現在のＯＣＶ値及び前記累計持続充電容量に基づいて前記第１のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得するステップと、前記バッテリが静置状態になる前に放電状態であった場合、前記累計持続放電容量を取得し、前記現在のＯＣＶ値及び前記累計持続放電容量に基づいて前記第２のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得するステップと、を含む。

選択可能な一態様として、前記累計持続充電容量及び前記累計持続放電容量をリアルタイムで記録し、前記バッテリの電流方向が充電方向から放電方向に変化した場合、変化した電流方向の持続時間が予め設定された第１の時間閾値を上回るか、又は、前記バッテリの放電容量が予め設定された第１の容量閾値を上回ると判定できると、前記累計持続充電容量をゼロにクリアし、前記バッテリの電流方向が放電方向から充電方向に変化した場合、変化した電流方向の持続時間が予め設定された第２の時間閾値を上回るか、又は、前記バッテリの充電容量が予め設定された第２の容量閾値を上回ると判定すると、前記累計持続放電容量をゼロにクリアする。

選択可能な一態様として、前記静的条件には、前記バッテリの静置時間が予め設定された静置時間閾値に達するか又は予め設定された静置時間閾値を上回ることが含まれる。

選択可能な一態様として、前記バッテリのＯＣＶとＳＯＣとの第２のマッピング関係情報と、前記バッテリの累計持続充電電気量及び累計持続放電容量のそれぞれと前記バッテリのＳＯＣとの対応関係とを事前に取得し、前記ＯＣＶとＳＯＣとの第２のマッピング関係情報及び前記対応関係にしたがって、ＯＣＶと累計持続充電電気量に対応するＳＯＣ信頼可能な情報、ＯＣＶと累計持続放電容量に対応するＳＯＣ信頼可能な情報をそれぞれ設定する。

本開示の別の態様によれば、バッテリＳＯＣの判定装置を提供し、当該装置は、バッテリの現在のＯＣＶ値と、前記バッテリの累計持続充電又は放電容量情報とを取得するためのバッテリ情報取得モジュールと、前記現在のＯＣＶ値及び前記累計持続充電又は放電容量情報に基づいて、ＳＯＣ信頼可能な情報を取得するためのＳＯＣ信頼可能な情報判定モジュールと、前記ＳＯＣ信頼可能な情報にしたがって前記現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得するためのＳＯＣ補正モジュールと、を含む。

本開示のまた別の態様によれば、バッテリＳＯＣの判定装置を提供し、当該装置は、メモリと、前記メモリに結合されたプロセッサとを含み、前記プロセッサは、前記メモリに格納されている命令に基づいて、上記のような方法を実行するように構成される。

本開示のまた別の態様によれば、上記のようなバッテリ充電状態の判定装置を含むバッテリ管理システムを提供する。

本開示のさらなる態様によれば、コンピュータ命令が記憶されており、前記コンピュータ命令がプロセッサによって実行されると、上記のような方法が実現されるコンピュータ可読記憶媒体を提供する。

本開示によるバッテリＳＯＣの判定方法、装置、バッテリ管理システム及び記憶媒体は、バッテリの現在のＯＣＶ値及びバッテリの累計持続充電又は放電容量情報にしたがってＳＯＣ信頼可能な情報を取得し、ＳＯＣ信頼可能な情報にしたがって現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得し、現在のＯＣＶでのＳＯＣ信頼可能な情報を判定することにより、ＳＯＣ補正精度を向上させることができ、バッテリ、特にヒステリシス特性を有するバッテリに対して、ＳＯＣ推定の正確性を向上させ、ＳＯＣ推定の誤差を低下させることができる。

本開示の実施例又は既存技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施例又は既存技術の説明に使用する必要のある添付図面を簡単に紹介するが、以下の説明における添付図面は、本願の一部の実施例にすぎず、当業者であれば、創造的な働きなしにこれらの添付図面に基づいて他の添付図面を取得できることは明らかである。
本開示による、バッテリＳＯＣの判定方法の一実施例の概略フローチャートである。 本開示による、バッテリＳＯＣの判定方法の一実施例におけるバッテリが静的状態になる前に充電状態であるときの第１のＳＯＣ信頼可能な範囲を判定する概略図である。 本開示による、バッテリＳＯＣの判定方法の一実施例におけるバッテリが静的状態になる前に放電状態であるときの第２のＳＯＣ信頼可能な範囲を判定する概略図である。 本開示による、バッテリＳＯＣの判定方法の一実施例におけるＳＯＣ補正値を取得する概略フローチャートである。 本開示による、バッテリＳＯＣの判定方法の別の実施例の概略フローチャートである。 本開示による、バッテリＳＯＣの判定装置の一実施例のモジュール概略図である。 本開示による、バッテリＳＯＣの判定装置の一実施例におけるＳＯＣ補正モジュールのモジュール概略図である。 本開示による、バッテリＳＯＣの判定装置の別の実施例のモジュール概略図である。 本開示による、バッテリＳＯＣの判定装置のまた別の実施例のモジュール概略図である。

以下、図面を参照しながら、本開示をより具体的に説明し、ここでは、本開示の例示的な実施例について説明する。以下、本開示の実施例における添付図面を参照しながら、本開示の実施例における技術的解決手段を明確で、完全に説明するが、説明された実施例は、本開示の一部の実施例にすぎず、全ての実施例ではないことは明らかである。本開示における実施例に基づいて、当業者が創造的な働きなしに得た他の実施例は、いずれも本開示の保護範囲に属すべきである。以下、各図及び実施例を参照しながら、本開示の技術的解決手段について多面的に説明する。

以下の「第１の」、「第２の」などは、説明上での区別のためのものにすぎず、他の特別な意味はない。

図１は、本開示による、バッテリＳＯＣの判定方法の一実施例の概略フローチャートであり、以下が図１に示されている。

ステップ１０１において、バッテリの現在のＯＣＶ値及びバッテリの累計持続充電又は放電容量情報を取得する。

バッテリの種類から言うと、バッテリは、リン酸鉄リチウム系バッテリ又はシリコン添加系バッテリであってもよいが、これらに限定されず、リン酸鉄リチウム系バッテリは、正極活物質にリン酸鉄リチウムが含まれているリチウムイオンバッテリであり、シリコン添加系バッテリは、負極活物質にシリコンが含まれているリチウムイオンバッテリなどであり、バッテリの規模から言うと、バッテリは、ヒステリシス特性を有する単体セル、組電池、モジュール、バッテリパックなどであり得、本発明の実施例では具体的に限定しない。

ステップ１０２において、現在のＯＣＶ値及び累計持続充電又は放電容量情報に基づいてＳＯＣ信頼可能な情報を取得する。ＳＯＣ信頼可能な情報には、様々な情報があり得、例えばＳＯＣ信頼可能な情報はＳＯＣ信頼可能な範囲であり、ＳＯＣ信頼可能な範囲には、ＳＯＣ上限やＳＯＣ下限などが含まれる。

ステップ１０３において、ＳＯＣ信頼可能な情報にしたがって、現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得する。

予め設定された静的条件に基づいてバッテリが静置状態にあると判断すると、現在のＯＣＶ値及び累計持続充電又は放電容量情報を取得する。静的条件には、様々なものがあり得、例えば、静的条件には、バッテリの静置時間が予め設定された静置時間閾値に達するか又は予め設定された静置時間閾値を上回るなどが含まれる。静的条件を満たすということは、バッテリが十分に静置されたことを表し、静置時間閾値は、ＳＯＣ、温度及び静置前の充放電動作状態によって判定できる。

一実施例において、ＳＯＣ信頼可能な情報には、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲、第２のＳＯＣ信頼可能な範囲が含まれる。現在のＯＣＶ値及びバッテリの累計持続充電容量に基づいて第１のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得するか、又は、現在のＯＣＶ値及びバッテリの累計持続放電容量に基づいて第２のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得し、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲に基づいて、現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得する。

累計持続充電容量及び累計持続放電容量をリアルタイムで記録し、累計持続充電容量は、バッテリの電流方向が充電方向に維持されるときに持続的に充電される電気量であり、累計持続放電容量は、バッテリの電流方向が放電方向に維持されるときに持続的に放電される電気量である。

バッテリの電流方向が充電方向から放電方向に変化した場合、変化した電流方向の持続時間が予め設定された第１の時間閾値を上回るか、又は、バッテリの放電容量が予め設定された第１の容量閾値を上回ると判定すると、累計持続充電容量をゼロにクリアする。バッテリの電流方向が放電方向から充電方向に変化した場合、変化した電流方向の持続時間が予め設定された第２の時間閾値を上回るか、又は、バッテリの充電容量が予め設定された第２の容量閾値を上回ると判定すると、累計持続放電容量をゼロにクリアする。第１の時間閾値、第２の時間閾値及び第１の容量閾値、第２の容量閾値は、試験データなどに基づいて設定できる。

一実施例において、バッテリが静置状態になる前に充電状態であった場合、累計持続充電容量を取得し、現在のＯＣＶ値及び累計持続充電容量に基づいて第１のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得し、バッテリが静置状態になる前に放電状態であった場合、累計持続放電容量を取得し、現在のＯＣＶ値及び累計持続放電容量に基づいて第２のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得する。

図２における水平点線は、バッテリが十分に静置された後の現在のＯＣＶ、ＳＯＣ_{ｃ，ｍｉｎ}におけるｃ値は０、１、２などであり得ることを表す。図２に示すように、バッテリが静置する前に充電状態であった場合、バッテリが静置される前の累計持続充電容量がＸ０であると、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲は［ＳＯＣ_{０，ｍｉｎ}，ＳＯＣ_{０，ｍａｘ}］であり、バッテリが静置される前の累計持続充電容量がＸ１であると、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲は［ＳＯＣ_{１，ｍｉｎ}，ＳＯＣ_{１，ｍａｘ}］であり、バッテリが静置される前の累計持続充電容量がＸ２であると、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲は［ＳＯＣ_{２、ｍｉｎ}，ＳＯＣ_{２，ｍａｘ}］であり、……、このように類推し、バッテリの累計持続充電容量に基づいて、対応する第１のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得できる。

図３における水平点線は、バッテリが十分に静置された後の現在のＯＣＶ、ＳＯＣ’_{ｄ，ｍｉｎ}におけるｄ値が０、１、２などであり得ることを表す。図３に示すように、バッテリが静置の前に放電状態であった場合、バッテリが静置する前の累計持続放電容量がＸ０であると、第２のＳＯＣ信頼可能な範囲は［ＳＯＣ’０，_ｍｉｎ，ＳＯＣ’_{０，ｍａｘ}］であり、バッテリが静置する前の累計持続放電容量がＸ１であると、第２のＳＯＣ信頼可能な範囲は［ＳＯＣ’_{１，ｍｉｎ}，ＳＯＣ’_{１，ｍａｘ}］であり、バッテリが静置する前の累計持続放電容量がＸ２であると、ＳＯＣ信頼可能な範囲は［ＳＯＣ’_{２，ｍｉｎ}，ＳＯＣ’_{２，ｍａｘ}］であり、……、このように類推し、バッテリの累計持続放電容量に基づいて、対応する第２のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得できる。

一実施例において、バッテリのＯＣＶとＳＯＣとの第２のマッピング関係情報と、バッテリの累計持続充電電気量及び累計持続放電容量のそれぞれとバッテリのＳＯＣとの対応関係とを事前に取得する。バッテリのＯＣＶとＳＯＣとの第２のマッピング関係情報には、様々なものがあり得、例えば、第２のマッピング関係情報には、充電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線、放電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線などが含まれる。バッテリの累計持続充電電気量及び累計持続放電容量のそれぞれとバッテリのＳＯＣとの対応関係は、様々なテスト機器及びテスト方法を用いて取得できる。

ＯＣＶとＳＯＣとの第２のマッピング関係情報、累計持続充電電気量とバッテリのＳＯＣとの対応関係、及び累計持続放電容量とバッテリのＳＯＣとの対応関係にしたがって、ＯＣＶと累計持続充電電気量に対応するＳＯＣ信頼可能な情報、ＯＣＶと累計持続放電容量に対応するＳＯＣ信頼可能な情報をそれぞれ設定し、ＳＯＣ信頼可能な情報には、ＳＯＣ信頼可能な範囲などが含まれ得る。

ヒステリシス特性を有するバッテリは、一般的に、持続充電容量が第３の容量閾値に達すると、ＯＣＶとＳＯＣとのマッピング関係（曲線）が充電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線に重なり、持続放電容量が第４の容量閾値に達すると、ＯＣＶとＳＯＣとのマッピング関係（曲線）が放電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線に重なる性質を有する。持続充電又は放電容量が上記の第３の容量閾値又は第４の容量閾値に達していないと、ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線は、充電ＯＣＶ－ＳＯＣと放電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線との間に介在する。したがって、現在の累計持続充電や放電容量にしたがって、ＳＯＣ信頼可能な範囲を短縮することができ、現在のＯＣＶが異なる場合に累計持続充電、放電容量におけるＳＯＣ信頼可能な範囲を較正することができる。

例えば、バッテリのＯＣＶが［３．４Ｖ，３．６Ｖ］範囲内にあり、累計持続充電容量＞＝５Ａｈである場合、ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線は充電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線に重なる。バッテリが静置される前に充電動作状態であり、バッテリの現在のＯＣＶは３．５Ｖである場合、以下のような場合がある。

累計持続充電容量＝０Ａｈであると、持続充電動作状態を知らない状況で、現在のＯＣＶ－ＳＯＣ曲線は充電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線と放電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線との間に介在する可能性があり、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲が［Ｓ１，Ｓ２］であり、ここで、Ｓ１は、現在のＯＣＶにしたがって充電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線を照会して取得した現在のＯＣＶに対応するＳＯＣであり、Ｓ２は、現在のＯＣＶにしたがって放電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線を照会して取得した現在のＯＣＶに対応するＳＯＣである。

累計持続充電容量＝１Ａｈである場合、持続的に充電する前の動作状態に関わらず、必然的に現在のＯＣＶ－ＳＯＣ曲線が放電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線から一定の程度乖離することがあり、即ち、現在のＳＯＣは必然的にＳ２より小さい場合、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲は［Ｓ１，Ｓ２’］であり、ここで、Ｓ２’は較正装置及び特別なテストフローに従って判定されるもので、Ｓ２’＜Ｓ２である。

累計持続充電容量＝２Ａｈである場合、持続的に充電する前の動作状態に関わらず、必然的に現在のＯＣＶ－ＳＯＣ曲線が放電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線からより大きく乖離することがあり、即ち、現在のＳＯＣが必然的にＳ２より小さい場合、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲は［Ｓ１，Ｓ２’’］であり、ここで、Ｓ２’’は較正装置及び特別なテストフローに従って判定されるもので、Ｓ２’’＜Ｓ２’＜Ｓ２である。

累計持続充電容量＞＝５Ａｈである場合、持続的に充電する前の動作状態に関わらず、必然的に現在のＯＣＶ－ＳＯＣ曲線が放電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線から最大程度乖離することがあり、充電ＯＣＶ－ＳＯＣ曲線に重なり、即ち、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲は［Ｓ１，Ｓ１］である。

上記結果を整理すると、現在のＯＣＶ＝３．５Ｖの状況での、累計持続充電容量と、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲のＳＯＣ上限及び下限との対応関係表或いはフィッティング関数関係を取得できる。このように類推して、バッテリのすべての現在のＯＣＶについての、累計持続充電容量と、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲のＳＯＣ上限及び下限との対応関係表或いはフィッティング関数関係を取得することができる。同じ方法に基づいて、バッテリのすべての現在のＯＣＶについての、累計持続放電容量と、第２のＳＯＣ信頼可能な範囲のＳＯＣ上限及び下限との対応関係表或いはフィッティング関数関係を取得することができる。

図４は、本開示による、バッテリＳＯＣの判定方法の一実施例におけるＳＯＣ補正値を取得する概略フローチャートであり、以下が図４に示されている。

ステップ４０１において、現在のＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣ値を取得する。

ステップ４０２において、初期ＳＯＣ値が第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲内にあるか否かを判断する。

ステップ４０３において、ＹＥＳであれば、ＳＯＣ補正値が初期ＳＯＣ値であると判定し、ＮＯであれば、予め設定されたＳＯＣ補正ポリシー及び第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲に基づいて、初期ＳＯＣ値を補正してＳＯＣ補正値を取得する。

現在のＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣ値を取得するには、様々な方法があり得る。例えば、予め設定されたＯＣＶとＳＯＣとの第１のマッピング関係情報を取得し、第１のＯＣＶとＳＯＣとのマッピング関係情報は、現在のＯＣＶ－ＳＯＣマッピング関係表などであり得る。例えば、第１のＯＣＶ－ＳＯＣマッピング関係情報は、現在の、車内に格納されているＯＣＶ－ＳＯＣのマッピング関係表などである。ＯＣＶとＳＯＣとの第１のマッピング関係情報に基づいて、現在のＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣ値を取得する。

予め設定されたＳＯＣ補正ポリシー及び第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲に基づいて、初期ＳＯＣ値を補正し、予め設定されたＳＯＣ補正ポリシーには様々なものがあり得る。例えば、初期ＳＯＣ値が、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の上限ＳＯＣ値より大きい場合、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の上限ＳＯＣ値をＳＯＣ補正値とし、初期ＳＯＣ値が第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の下限ＳＯＣ値より小さい場合、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の下限ＳＯＣ値をＳＯＣ補正値とする。

例えば、バッテリの現在のＯＣＶが３．５Ｖである場合、累計持続充電容量と第１のＳＯＣ信頼可能な範囲の対照表は、下表１に示すとおりである。

バッテリの現在のＯＣＶが３．５Ｖである場合、

表１において、Ｘ１、Ｘ２、…、ＸＮは、累計持続充電容量を代表し、Ｄ１、Ｄ２、…、ＤＮは、当該累計持続充電容量での可能な真のＳＯＣ上限を代表し、Ｅ１、Ｅ２、…、ＥＮは、当該累計持続充電容量での可能な真のＳＯＣ下限を代表する。Ｄ１、Ｄ２、…、ＤＮ及びＥ１、Ｅ２、…、ＥＮは、関連するテスト、実験などにより取得できる。バッテリの異なる現在のＯＣＶ値について、表１に示すような、対応する累計持続充電容量と第１のＳＯＣ信頼可能な範囲の対照表、或いは対応する累計持続放電容量と第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の対照表がそれぞれ設定され、各表の内容はいずれも表１に示すとおりである。

例えば、バッテリが、静的状態になる前に充電状態であり、累計持続充電容量がＸ＝２Ａｈである。表１を照会し、累計持続充電容量Ｘ＝２Ａｈにしたがって表１を検索してＳＯＣ上限Ｄｘ＝３０％，下限Ｅｘ＝２５％を取得する。現在推定されたＳＯＣがＳＯＣ上限より大きいと、現在のＳＯＣをＤｘに補正し、現在推定されたＳＯＣがＳＯＣ下限より小さいと、現在のＳＯＣをＥｘに補正する。

図５は、本開示によるバッテリＳＯＣの判定方法の別の実施例の概略フローチャートであり、以下が図５に示されている。

ステップ５０１において、累計持続充電容量及び累計持続放電容量をリアルタイムで記録する。

ステップ５０２において、予め設定された静的条件に基づいてバッテリが静置状態にあると判断すると、現在のＯＣＶ値を取得する。

ステップ５０３において、バッテリが、静置状態になる前に充電状態であるか放電状態であるかを判断し、充電状態であれば、ステップ５０４に進み、放電状態であれば、ステップ５０５に進む。

ステップ５０４において、累計持続充電容量を取得し、現在のＯＣＶ値及び累計持続充電容量に基づいて第１のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得する。

ステップ５０５において、累計持続放電容量を取得し、現在のＯＣＶ値及び累計持続放電容量に基づいて第２のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得する。

ステップ５０６において、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲に基づいて、現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得する。

例えば、バッテリが静的状態になる前に充電状態である場合、バッテリの現在のＯＣＶ及び累計持続充電容量Ｃｃに基づいて、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲［Ｅｘ，Ｄｘ］を取得する。バッテリが、静的状態になる前に放電状態である場合、バッテリの現在のＯＣＶ及び累計持続放電容量Ｃｄに基づいて、第２のＳＯＣ信頼可能な範囲［Ｆｘ，Ｇｘ］を取得する。

事前に特定のテストフローで表或いは関数のフィッティング関係などを較正して取得することができ、表或いは関数のフィッティング関係などに基づきかつ現在のＯＣＶ、累計持続充電容量Ｃｃ及び累計持続放電容量Ｃｄにしたがって、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲［Ｅｘ，Ｄｘ］や第２のＳＯＣ信頼可能な範囲［Ｆｘ，Ｇｘ］を取得する。さらに、関数のフィッティング変数（ＯＣＶ及び累計持続充電容量を入力とし、ＳＯＣ信頼可能な上限及び下限を出力とする）間の関係により、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲［Ｅｘ，Ｄｘ］や第２のＳＯＣ信頼可能な範囲［Ｆｘ，Ｇｘ］を取得し、多項式フィッティング、ニューラルネットワークなどのような方法により得られる。

現在の第１のＳＯＣ信頼可能な範囲［Ｅｘ，Ｄｘ］にしたがって、現在推定された初期ＳＯＣを補正し、現在の初期ＳＯＣがＳＯＣ信頼可能な範囲上限Ｄｘより大きい場合、初期ＳＯＣをＤｘに補正し、初期のＳＯＣがＳＯＣ信頼可能な範囲下限Ｅｘより小さい場合、初期ＳＯＣをＥｘに補正する。初期ＳＯＣが［Ｅｘ，Ｄｘ］範囲内にあれば、補正しない。

一実施例において、図６に示すように、本開示は、バッテリ情報取得モジュール６１、ＳＯＣ信頼可能な情報判定モジュール６２及びＳＯＣ補正モジュール６３を含むバッテリＳＯＣの判定装置６０を提供する。バッテリ情報取得モジュール６１は、バッテリの現在のＯＣＶ値及びバッテリの累計持続充電又は放電容量情報を取得する。ＳＯＣ信頼可能な情報判定モジュール６２は、現在のＯＣＶ値及び累計持続充電又は放電容量情報に基づいてＳＯＣ信頼可能な情報を取得する。ＳＯＣ補正モジュール６３は、ＳＯＣ信頼可能な情報にしたがって、現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得する。

予め設定された静的条件に基づいてバッテリが静置状態にあると判断すると、バッテリ情報取得モジュール６１は、現在のＯＣＶ値及び累計持続充電又は放電容量情報を取得する。静的条件には、バッテリの静置時間が予め設定された静置時間閾値に達するか又は予め設定された静置時間閾値を上回るなどが含まれる。

ＳＯＣ信頼可能な情報には、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲、第２のＳＯＣ信頼可能な範囲が含まれる。ＳＯＣ信頼可能な情報判定モジュール６２は、現在のＯＣＶ値及びバッテリの累計持続充電容量に基づいて第１のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得するか、又は、現在のＯＣＶ値及びバッテリの累計持続放電容量に基づいて第２のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得する。ＳＯＣ補正モジュール６３は、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲に基づいて、現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得する。

一実施例において、図７に示すように、ＳＯＣ補正モジュール６３は、初期ＳＯＣ取得ユニット６３１及び初期ＳＯＣ補正ユニット６３２を含む。初期ＳＯＣ取得ユニット６３１は、現在のＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣ値を取得する。初期ＳＯＣ取得ユニット６３１は、予め設定されたＯＣＶとＳＯＣとの第１のマッピング関係情報を取得し、ＯＣＶとＳＯＣとの第１のマッピング関係情報に基づいて、現在のＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣ値を取得する。

初期ＳＯＣ補正ユニット６３２は、初期ＳＯＣ値が第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲内にあるか否かを判断し、ＹＥＳであれば、初期ＳＯＣ補正ユニット６３２は、ＳＯＣ補正値が初期ＳＯＣ値であると判定し、ＮＯであれば、初期ＳＯＣ補正ユニット６３２は、予め設定されたＳＯＣ補正ポリシー及び第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲に基づいて、初期ＳＯＣ値を補正してＳＯＣ補正値を取得する。

初期ＳＯＣ補正ユニット６３２は、初期ＳＯＣ値が第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の上限ＳＯＣ値より大きい場合、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の上限ＳＯＣ値をＳＯＣ補正値とし、初期ＳＯＣ補正ユニット６３２は、初期ＳＯＣ値が第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の下限ＳＯＣ値より小さい場合、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲又は第２のＳＯＣ信頼可能な範囲の下限ＳＯＣ値をＳＯＣ補正値とする。

一実施例において、バッテリが静置状態になる前に充電状態であった場合、バッテリ情報取得モジュール６１は、累計持続充電容量を取得する。ＳＯＣ信頼可能な情報判定モジュール６２は、現在のＯＣＶ値及び累計持続充電容量に基づいて、第１のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得する。バッテリが静置状態になる前に放電状態であった場合、バッテリ情報取得モジュール６１は、累計持続放電容量を取得する。ＳＯＣ信頼可能な情報判定モジュール６２は、現在のＯＣＶ値及び累計持続放電容量に基づいて、第２のＳＯＣ信頼可能な範囲を取得する。

図８に示すように、バッテリＳＯＣの判定装置６０は、充放電容量記録モジュール６４を含む。充放電容量記録モジュール６４は、累計持続充電容量及び累計持続放電容量をリアルタイムで記録する。バッテリの電流方向が充電方向から放電方向に変化した場合、変化した電流方向の持続時間が予め設定された第１の時間閾値を上回るか、又は、バッテリの放電容量が予め設定された第１の容量閾値を上回ると判定すると、充放電容量記録モジュール６４は累計持続充電容量をゼロにクリアし、バッテリの電流方向が放電方向から充電方向に変化した場合、変化した電流方向の持続時間が予め設定された第２の時間閾値を上回るか、又は、バッテリの充電容量が予め設定された第２の容量閾値を上回ると判定すると、充放電容量記録モジュール６４は累計持続放電容量をゼロにクリアする。

図８に示すように、バッテリＳＯＣの判定装置６０は、ＳＯＣ信頼可能な情報設定モジュール６５を含む。ＳＯＣ信頼可能な情報設定モジュール６５は、バッテリのＯＣＶとＳＯＣとの第２のマッピング関係情報と、バッテリの累計持続充電電気量及び累計持続放電容量のそれぞれとバッテリのＳＯＣとの対応関係とを事前に取得する。ＳＯＣ信頼可能な情報設定モジュール６５は、ＯＣＶとＳＯＣとの第２のマッピング関係情報、累計持続充電電気量とバッテリのＳＯＣとの対応関係、及び累計持続放電容量とバッテリのＳＯＣとの対応関係にしたがって、ＯＣＶと累計持続充電電気量に対応するＳＯＣ信頼可能な情報、ＯＣＶと累計持続放電容量に対応するＳＯＣ信頼可能な情報をそれぞれ設定する。

図９は、本開示による、バッテリＳＯＣの判定装置の別の実施例のモジュール概略図である。図９に示すように、当該装置は、メモリ９１、プロセッサ９２、通信インタフェース９３及びバス９４を含んでもよい。メモリ９１は、命令を格納するために用いられ、プロセッサ９２はメモリ９１に結合され、プロセッサ９２は、メモリ９１に格納されている命令に基づいて、上記のバッテリＳＯＣの判定方法を実行するように構成される。

メモリ９１は、高速ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ－Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、不揮発性メモリ（ｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏｒｙ）などであってもよく、メモリ９１は、メモリアレイであってもよい。メモリ９１をさらにブロック化することもでき、ブロックを一定の規則にしたがって仮想ボリュームに組み合わせることが可能である。プロセッサ９２は、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）であっても、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）であっても、本開示のバッテリＳＯＣの判定方法を実施するように構成された１つ以上の集積回路であってもよい。

一実施例において、本開示は、バッテリ管理システムを提供し、上記のいずれかの実施例におけるバッテリＳＯＣの判定装置を含む。バッテリ管理システムは、車などに搭載でき、バッテリを管理することができる。

一実施例において、本開示は、コンピュータ可読記憶媒体を提供し、コンピュータ可読記憶媒体には、コンピュータ命令が記憶され、命令がプロセッサによって実行されると、上記のいずれかの実施例におけるバッテリＳＯＣの判定方法が実現される。

上記実施例におけるバッテリ充電状態の判定方法、装置、バッテリ管理システム及び記憶媒体は、バッテリの現在のＯＣＶ値及びバッテリの累計持続充電又は放電容量情報にしたがってＳＯＣ信頼可能な情報を取得し、ＳＯＣ信頼可能な情報にしたがって現在のＯＣＶ値に対応するＳＯＣ補正値を取得し、現在のＯＣＶでのＳＯＣ信頼可能な情報を判定することにより、ＳＯＣの上限と下限を縮小することができ、ＳＯＣ補正精度を向上させることができ、バッテリ、特にヒステリシス特性を有するバッテリに対して、ＳＯＣ推定の正確性を向上させ、ＳＯＣ推定の誤差を低下させることができ、バッテリの信頼性及びユーザの使用感を向上させることができる。

本開示の方法及びシステムは、多くの方法で実装され得る。例えば、本開示の方法及びシステムは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェア、ハードウェア、及びファームウェアの任意の組み合わせによって実装され得る。方法のステップのための上記の順序は、説明するためのものにすぎず、本開示の方法のステップは、他の方法で特に説明しない限り、上記の具体的な説明順序に限定されるものではない。また、一部の実施例において、本開示を記録媒体に記録されているプログラムとして実施することもでき、これらのプログラムには、本開示に係る方法を実現するための機械可読命令が含まれる。したがって、本開示は、さらに、本開示に係る方法を実行するためのプログラムを格納する記録媒体もカバーする。

本開示の説明は、例示及び説明のために提供されたもので、網羅するものでも、本開示を開示された形式に限定するものでもない。多くの修正及び変更は、当業者にとって明らかである。本開示の原理及び実際の適用をよりよく説明し、かつ、当業者が本開示を理解して、特定用途に適する、様々な修正を伴う様々な実施例を設計できるようにするために、実施例を選択して説明した。

Claims (15)

1. バッテリ充電状態（ＳＯＣ）の判定方法であって、
   バッテリの現在の開回路電圧（ＯＣＶ）値を取得するステップと、
   前記バッテリの累計持続充電容量情報を取得するステップと、
   前記現在のＯＣＶ値及び前記累計持続充電容量情報に基づいて、ＳＯＣ信頼可能な情報を取得するステップであって、前記ＳＯＣ信頼可能な情報は上限ＳＯＣ値及び下限ＳＯＣ値を含むステップと、
   前記現在のＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣ値を取得するステップと、
   前記初期ＳＯＣ値が前記上限ＳＯＣ値より大きいと、前記初期ＳＯＣ値を前記上限ＳＯＣ値に補正するステップと、を含む、バッテリＳＯＣの判定方法。
2. 前記初期ＳＯＣ値が前記下限ＳＯＣ値より小さいと、前記初期ＳＯＣ値を前記下限ＳＯＣ値に補正するステップ、をさらに含む、
   請求項１に記載のバッテリＳＯＣの判定方法。
3. バッテリの現在のＯＣＶ値を取得するステップは、
   前記バッテリが予め設定された静的条件に基づいて静置状態にある条件下で、前記バッテリの前記現在のＯＣＶ値を取得するステップを含み、
   前記予め設定された静的条件には、前記バッテリの静置時間が予め設定された静置時間閾値に達するか又は予め設定された静置時間閾値を上回ることが含まれる、
   請求項１又は２に記載のバッテリＳＯＣの判定方法。
4. 前記バッテリの累計持続充電容量情報を取得するステップは、
   前記バッテリが静置状態になる前に充電状態であった条件下で、前記累計持続充電容量を取得するステップ、を含む、
   請求項３に記載のバッテリＳＯＣの判定方法。
5. 前記バッテリの前記累計持続充電容量を記録するステップ、をさらに含む、
   請求項４に記載のバッテリＳＯＣの判定方法。
6. 前記バッテリの電流方向が充電方向から放電方向に変化した場合、変化した電流方向の持続時間が予め設定された第１の時間閾値を上回るか、又は、前記バッテリの放電容量が予め設定された第１の容量閾値を上回ると判定する条件下で、前記累計持続充電容量をゼロにクリアするステップ、をさらに含む、
   請求項５に記載のバッテリＳＯＣの判定方法。
7. 前記現在のＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣ値を取得する前記ステップは、
   予め設定されたＯＣＶとＳＯＣとの第１のマッピング関係情報を取得するステップと、
   前記ＯＣＶとＳＯＣとの第１のマッピング関係情報に基づいて、前記現在のＯＣＶ値に対応する前記初期ＳＯＣ値を取得するステップと、を含む、
   請求項１～６のいずれか一項に記載のバッテリＳＯＣの判定方法。
8. バッテリ充電状態（ＳＯＣ）の判定装置であって、
   バッテリの現在の開回路電圧（ＯＣＶ）値と、前記バッテリの累計持続充電容量情報とを取得するためのバッテリ情報取得モジュールと、
   前記現在のＯＣＶ値及び前記累計持続充電容量情報に基づいて、ＳＯＣ信頼可能な情報を取得するためのＳＯＣ信頼可能な情報判定モジュールであって、前記ＳＯＣ信頼可能な情報は上限ＳＯＣ値及び下限ＳＯＣ値を含むＳＯＣ信頼可能な情報判定モジュールと、
   前記現在のＯＣＶ値に対応する初期ＳＯＣ値を取得し、前記初期ＳＯＣ値が前記上限ＳＯＣ値より大きいと、前記初期ＳＯＣ値を前記上限ＳＯＣ値に補正するためのＳＯＣ補正モジュールと、を含む、バッテリＳＯＣの判定装置。
9. 前記初期ＳＯＣ値が前記下限ＳＯＣ値より小さいと、前記ＳＯＣ補正モジュールは、さらに、前記初期ＳＯＣ値を前記下限ＳＯＣ値に補正することに用いられる、
   請求項８に記載のバッテリＳＯＣの判定装置。
10. 前記バッテリ情報取得モジュールは、
    前記バッテリが予め設定された静的条件に基づいて静置状態にある条件下で、前記バッテリの前記現在のＯＣＶ値を取得することに用いられ、
    前記予め設定された静的条件には、前記バッテリの静置時間が予め設定された静置時間閾値に達するか又は予め設定された静置時間閾値を上回ることが含まれる、
    請求項８又は９に記載のバッテリＳＯＣの判定装置。
11. 前記バッテリ情報取得モジュールは、
    前記バッテリが静置状態になる前に充電状態であった条件下で、前記累計持続充電容量を取得することに用いられる、
    請求項１０に記載のバッテリＳＯＣの判定装置。
12. 充放電容量記録モジュールをさらに含み、前記充放電容量記録モジュールは、前記バッテリの前記累計持続充電容量を記録することに用いられる、
    請求項１１に記載のバッテリＳＯＣの判定装置。
13. 前記充放電容量記録モジュールは、さらに、
    前記バッテリの電流方向が充電方向から放電方向に変化した場合、変化した電流方向の持続時間が予め設定された第１の時間閾値を上回るか、又は、前記バッテリの放電容量が予め設定された第１の容量閾値を上回ると判定する条件下で、前記累計持続充電容量をゼロにクリアすること、に用いられる、
    請求項１２に記載のバッテリＳＯＣの判定装置。
14. 前記ＳＯＣ補正モジュールは、
    予め設定されたＯＣＶとＳＯＣとの第１のマッピング関係情報を取得すること、
    前記ＯＣＶとＳＯＣとの第１のマッピング関係情報に基づいて、前記現在のＯＣＶ値に対応する前記初期ＳＯＣ値を取得すること、に用いられる、
    請求項８～１３のいずれか一項に記載のバッテリＳＯＣの判定装置。
15. 請求項８～１４のいずれか一項に記載のバッテリＳＯＣの判定装置を含む、バッテリ管理システム。

Images