二次電池狀態(tài)檢測裝置及二次電池狀態(tài)檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及二次電池狀態(tài)檢測裝置及二次電池狀態(tài)檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了檢測二次電池的劣化程度(S0H:State Of Health)和放電能力(S0F:StateOf Funct1n)，已知有使用二次電池的內(nèi)部電阻或者內(nèi)部阻抗的方法。但是，二次電池的內(nèi)部電阻是多個電阻成分的合成，因而為了高精度地檢測二次電池狀態(tài)，需要分解求出各個電阻成分，尤其需要高精度地求出反應電阻。作為滿足這種需求的技術(shù)，例如公開了作為代表的專利文獻I以及專利文獻2、3的技術(shù)。
[0003]其中，在專利文獻I中公開的技術(shù)中，在10Hz以上的頻率下，使二次電池以固定電壓進行規(guī)定次數(shù)的脈沖放電，計算脈沖放電開始前的電壓和剛剛結(jié)束后的電壓之差即電壓差，根據(jù)電壓差判定二次電池的放電能力或者劣化程度。
[0004]另外，在專利文獻2中公開的技術(shù)中，不進行脈沖放電，而是取得通常的實際車輛環(huán)境下的車載二次電池的電壓/電流數(shù)據(jù)，并對該數(shù)據(jù)進行傅里葉變換而進行頻率分解，求出阻抗譜。并且，使用所求出的阻抗譜執(zhí)行對象二次電池的等效電路模型的常數(shù)擬合，分解求出二次電池內(nèi)的電阻成分和雙電層電容成分。
[0005]另外，在專利文獻3中公開的技術(shù)中，取得車載二次電池的電壓/電流數(shù)據(jù)，使用卡爾曼濾波運算等在線地估計對象二次電池的等效電路模型的常數(shù)，分解求出二次電池內(nèi)的電阻成分和雙電層電容成分。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2009 - 244180號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2005 - 221487號公報
[0010]專利文獻3:日本特開2007 - 187534號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明欲解決的課題
[0012]然而，在專利文獻I?3公開的技術(shù)中，雖然在僅以特定的二次電池為對象檢測狀態(tài)的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的檢測，但是難以應對類型不同的多個二次電池。
[0013]因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠高精度地檢測類型不同的多個二次電池的狀態(tài)的二次電池狀態(tài)檢測裝置及二次電池狀態(tài)檢測方法。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]為了解決上述課題，本發(fā)明的檢測二次電池的狀態(tài)的二次電池狀態(tài)檢測裝置的特征在于，具有:測定單元，其以規(guī)定的頻度測定流過所述二次電池的電流的電流值、和由于該電流而在所述二次電池中產(chǎn)生的電壓的電壓值；優(yōu)化單元，其根據(jù)由所述測定單元測定的電壓值及電流值，優(yōu)化所述二次電池的等效電路模型的元件常數(shù)；識別單元，其參照由所述優(yōu)化單元優(yōu)化后的所述等效電路模型的元件常數(shù)，識別所述二次電池的類型；存儲單元，其按照所述二次電池的每種類型，存儲用于根據(jù)所述等效電路模型的元件常數(shù)檢測所述二次電池的狀態(tài)的檢測式；取得單元，其從所述存儲單元取得與由所述識別單元識別出的類型對應的檢測式；以及檢測單元，其將所述元件常數(shù)應用于由所述取得單元取得的所述檢測式，由此檢測所述二次電池的狀態(tài)。
[0016]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠高精度地檢測類型不同的多個二次電池的狀態(tài)。
[0017]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述識別單元根據(jù)所述等效電路模型的多個元件常數(shù)的相互關(guān)系，識別所述二次電池的類型。
[0018]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)元件常數(shù)的相互關(guān)系可靠地識別二次電池的類型。
[0019]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述識別單元將所述等效電路模型的多個元件常數(shù)之比與規(guī)定的閾值進行比較，并根據(jù)其大小關(guān)系識別所述二次電池的類型。
[0020]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)元件常數(shù)之比容易地判別二次電池的類型。
[0021]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述識別單元將根據(jù)所述等效電路模型的多個元件常數(shù)計算出的識別指標值與規(guī)定的閾值進行比較，并根據(jù)其大小關(guān)系識別所述二次電池的類型。
[0022]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)識別指標值與閾值的大小關(guān)系，更準確地識別二次電池。
[0023]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述識別單元具有學習模型，根據(jù)該學習模型識別所述二次電池的類型，該學習模型以所述二次電池的等效電路模型的常數(shù)為輸入、以用于確定該二次電池的類型的信息為輸出，并根據(jù)該輸入輸出的配對而預先具備識別能力。
[0024]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過使用學習模型，能夠提高識別率。
[0025]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述學習模型是神經(jīng)網(wǎng)絡或者支持向量機。
[0026]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過預先生成識別能力較高的學習模型，由此能夠根據(jù)該學習模型提高二次電池的類型的識別率。
[0027]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述識別單元識別所述二次電池的類型是鉛電池、鎳氫電池、鋰離子電池及鎳鎘電池中的哪一種。
[0028]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠識別結(jié)構(gòu)不同的多種類型的二次電池，并檢測所識別出的二次電池的狀態(tài)。
[0029]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述識別單元識別所述二次電池的類型是鉛蓄電池的液式電池、密封式電池及怠速停止用電池中的哪一種，或者是其中某一種的新品還是舊品。
[0030]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠識別各種類型的鉛蓄電池，并檢測所識別出的鉛蓄電池的狀
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[0031]另外，本發(fā)明的一個方面的特征在于，所述檢測單元檢測所述二次電池的初始容量、劣化容量、放電余量及針對規(guī)定的需求電流的響應電壓中的至少一項。
[0032]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠檢測二次電池的各種狀態(tài)，因而能夠進行各種判定。
[0033]另外，本發(fā)明的檢測二次電池的狀態(tài)的二次電池狀態(tài)檢測方法的特征在于，包括:測定步驟，以規(guī)定的頻度測定流過所述二次電池的電流的電流值、和由于該電流而在所述二次電池中產(chǎn)生的電壓的電壓值；優(yōu)化步驟，根據(jù)在所述測定步驟中測定的電壓值及電流值，優(yōu)化所述二次電池的等效電路模型的元件常數(shù)；識別步驟，參照在所述優(yōu)化步驟中優(yōu)化后的所述等效電路模型的元件常數(shù)，識別所述二次電池的類型；取得步驟，從按照所述二次電池的每種類型進行存儲的存儲單元中，取得用于根據(jù)所述等效電路模型的元件常數(shù)檢測所述二次電池的狀態(tài)的檢測式；以及檢測步驟，將所述元件常數(shù)應用于在所述取得步驟中取得的所述檢測式，由此檢測所述二次電池的狀態(tài)。
[0034]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠高精度地檢測類型不同的多個二次電池的狀態(tài)。
[0035]發(fā)明效果
[0036]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可以高精度地檢測類型不同的多個二次電池的狀態(tài)的二次電池狀態(tài)檢測裝置及二次電池狀態(tài)檢測方法。
【附圖說明】
[0037]圖1是示出本發(fā)明的第I實施方式的二次電池狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0038]圖2是示出圖1的控制部的具體結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0039]圖3是示出起動電動機在旋轉(zhuǎn)時的電壓和電流的時間性變化的圖。
[0040]圖4是示出二次電池的等效電路模型的一例的圖。
[0041]圖5是示出等效電路模型與實測的二次電池響應電壓之間的關(guān)系的圖。
[0042]圖6是示出怠速停止用二次電池與通常液式二次電池的常數(shù)的關(guān)系的圖。
[0043]圖7是用于說明在第I實施方式中執(zhí)行的處理的流程的流程圖。
[0044]圖8是示出在第2實施方式中使用的有訓練學習模型的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0045]圖9是用于說明在第2實施方式中執(zhí)行的處理的流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0046]下面，說明本發(fā)明的實施方式。
[0047](A)第I實施方式的結(jié)構(gòu)的說明
[0048]圖1是示出具有本發(fā)明的第I實施方式的二次電池狀態(tài)檢測裝置的車輛的電源系統(tǒng)的圖。在該圖中，二次電池狀態(tài)檢測裝置I以控制部10、電壓傳感器11、電流傳感器12、溫度傳感器13及放電電路15為主要的構(gòu)成要素，檢測二次電池14的狀態(tài)。其中，控制部10參照來自電壓傳感器11、電流傳感器12及溫度傳感器13的輸出，檢測二次電池14的狀態(tài)。電壓傳感器11檢測二次電池14的端子電壓并通知給控制部10。電流傳感器12檢測流過二次電池14的電流并通知給控制部10。溫度傳感器13檢測二次電池14自身或者周圍的環(huán)境溫度并通知給控制部10。放電電路15例如由串聯(lián)連接的半導體開關(guān)和電阻元件等構(gòu)成，通過由控制部10控制半導體開關(guān)導通/截止，從而使二次電池14進行脈沖放電。另外，也可以不