CN1835273B - 电源装置、其用状态检测装置及其中用初始特性提取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种为了进行蓄电机构的状态检测,通过逐次校正必需的特性信息,而能够进行高精度的蓄电机构的状态检测的状态检测装置以及使用该装置的恶化判断装置、初始特性提取装置。计测机构(300)取得蓄电机构(200)的至少电流、电压、温度来作为计测值。运算机构(110)使用计测值与存储机构(130)中所保存的蓄电机构的特性信息,进行蓄电机构的状态检测。矛盾检测机构(120),在通过运算机构(110)所求出的状态检测的结果为变化超过给定阈值的情况下,以及相对计测机构(300)所取得的计测值反向的情况下,检测为偏离了理论值的矛盾。校正机构(140)对应于矛盾检测机构(120)所检测出的矛盾,校正存储机构(130)中所保存的特性信息。

Description

电源装置、其用状态检测装置及其中用初始特性提取装置
技术领域
本发明涉及一种适于检测蓄电池的状态的电源装置用状态检测装置、电源装置以及电源装置中所使用的初始特性提取装置。 
背景技术
使用锂离子二次电池或镍氢电场、铅电池、双电层电容器等蓄电机构的电源装置、分散型蓄电装置、电动车等中,为了安全有效地使用蓄电机构,而采用检测蓄电机构的状态的状态检测装置。作为蓄电机构的状态,行表示充电到了哪种程度,或剩余能够进行哪种程度的放电的电荷量的充电状态(SOC:State of Charge)或剩余容量,以及表示恶化或弱化到了哪种程度的健康状态(SOH:State of Health),或恶化度等。另外,为了检测蓄电机构的这些状态,需要预先掌握蓄电机构的特性信息(内部电阻等)。 
便携机器用或电动车等的电源装置中的SOC(充电状态),能够通过累计自满充电开始的放电电流,计算出蓄电机构中所剩余的电荷量(剩余容量)与最大限度可充电的电荷量(全容量)的比而检测出来。但是,很多蓄电机构因SOH(健康状态)或温度等而使得全容量发生变化,很难检测出对应于这样的经时变化或环境变化的准确的SOC。 
因此,以前例如特开平10-289734号公报所述,通过根据电池的温度所计算出的温度校正系数,以及根据电池的恶化所计算出的恶化校正系数,对初始电池特性进行校正,根据该校正过的电池特性与放电中的放电电流以及端子电压,计算出电池的剩余容量。 
另外,如特开平11-218567号公报所述,根据温度校正系数、内部电阻恶化校正系数、容量恶化校正系数之间的关系,校正初始电池特性,计算出恶化时的电池特性。 
另外,如特开2000-166105号公报所述,根据充放电电流检测出充电状态,根据电压检测出蓄电状态,根据这些检测来控制充电状态。 
另外,如特开2000-166109号公报所述,根据充放电电流与电压求出起电压,根据该起电压与充电特性之间的关系来计算充电特性。 
另外,如特开2001-85071号公报所述,根据各个端子间电压与其中所流动的电流,来推定组电池模块各自的温度。 
专利文献1:特开平10-289734号公报; 
专利文献2:特开平11-218567号公报; 
专利文献3:特开2000-166105号公报; 
专利文献4:特开2000-166109号公报; 
专利文献5:特开2001-85071号公报。 
但是,特开平10-289734号公报所述的方法,是考虑到温度与恶化的影响,将该影响作为温度校正系数或恶化校正系数获得的方法,由经过了复杂的计算过程的这些校正系数,对剩余容量的计算中所需要的参数进行校正。因此,存在校正系数的值自身是否正确,或能否校正全部电池特性的疑问。 
另外,某种蓄电机构还有充电效率或存储器效果等特性,为了推定高精度的剩余容量,必需考虑这些特性并进行校正。另外,一般来说蓄电机构的初始特性中存在个体差异,因此为了推定高精度的剩余容量,需要校正这些个体差异。 
也即,为了进行高精度的剩余容量推定等状态检测,需要忠实地建模蓄电机构的特性,获得多个参数。另外,还需要进行伴随着这些参数的经时变化或环境变化的校正。 
因此,为了取得蓄电机构的初始特性以及多个参数,或校正系数的数据,需要花费庞大的时间和劳动。但是,不管是多么复杂的运算,运算结果也无法脱离根据电池特性的理论或模型的推定范围,推定结果相对真的值是否是正确的,这一点仍然有疑问。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够进行高精度的蓄电机构的状态检测 的电源装置用状态检测装置、电源装置、以及电源装置中所使用的初始特性提取装置。 
本发明提供一种能够进行高精度的蓄电机构的状态检测的电源装置用状态检测装置。 
本发明的最具代表性的特征在于,具有:计测机构,其能够取得蓄电机构的至少电流、电压、温度来作为计测值;存储机构,其保存上述蓄电机构的特性信息;运算机构,其使用上述计测值与上述存储机构中所保存的蓄电机构的特性信息,进行上述蓄电机构的状态检测;矛盾检测机构,其在通过上述运算机构所求出的状态检测的结果为变化超过给定阈值的情况下,或相对上述计测机构所取得的计测值反向的情况下,检测为偏离了理论值的矛盾;以及校正机构,其对应于上述矛盾检测机构所检测出的矛盾,校正上述存储机构中所保存的上述特性信息。 
另外,本发明提供一种能够进行高精度的蓄电机构的状态检测的电源装置。 
本发明的最具代表性的特征在于,具有可充放电的蓄电机构、能够取得蓄电机构的至少包括电流、电压、温度在内的充放电时的信息来作为计测值的计测机构、以及检测上述蓄电机构的状态的状态检测机构,上述状态检测机构具有:存储机构,其保存上述蓄电机构的特性信息;运算机构,其使用上述计测值与上述存储机构中所保存的蓄电机构的特性信息,进行上述蓄电机构的状态检测;矛盾检测机构,其在通过上述运算机构所求出的状态检测的结果为变化超过给定阈值的情况下,以及相对上述计测机构所取得的计测值反向的情况下,检测为偏离了理论值的矛盾;以及校正机构,其对应于上述矛盾检测机构所检测出的矛盾,校正上述存储机构中所保存的上述特性信息。 
另外,本发明提供一种能够进行高精度的蓄电机构的状态检测的电源装置中所使用的初始特性提取装置。 
本发明的最具代表性的特征在于,具有可充放电的蓄电机构、取得该蓄电机构的至少包括电流、电压、温度在内充放电时的信息的计测机构、以及检测上述蓄电机构的状态的状态检测机构,上述状态检测机构由下述  机构构成:存储机构,其保存上述蓄电机构的特性信息;运算机构,其使用计测值与上述存储机构中所保存的蓄电机构的特性信息,进行上述蓄电机构的状态检测;矛盾检测机构,其在通过上述运算机构所求出的状态检测的结果为变化超过给定阈值的情况下,以及相对所述计测机构所取得的计测值反向了的情况下,检测为偏离了理论值的矛盾;以及校正机构,其对应于上述矛盾检测机构所检测出的矛盾,校正上述存储机构中所保存的上述特性信息;另外,还具备通过给定的脉冲图形进行上述蓄电机构的充放电的充放电装置;通过上述充放电装置进行蓄电机构的充电及/或放电;上述计测机构,计测充电及/或放电时的上述蓄电机构的信息;上述运算机构,使用计测值与保存在上述存储机构中的上述蓄电机构的特性信息,求出上述蓄电池的状态;上述矛盾检测机构,检测所求出的状态偏离理论值的矛盾;上述校正机构,进行上述特性信息的校正,通过将上述特性信息收敛在一定的范围内,来提取蓄电的特性信息。 
通过本发明,能够高精度地检测蓄电机构的状态。 
 附图说明
图1为表示基于本发明的第1实施方式的电源装置的构成的框图。 
图2为表示基于本发明的第1实施方式的电源装置的状态检测机构的处理内容的流程图。 
图3为表示基于本发明的第1实施方式的电源装置中所使用的蓄电机构的等效电路的电路图。 
图4为基于本发明的第1实施方式的电源装置中的OCV与SOC的特性信息的说明图。 
图5为基于本发明的第1实施方式的电源装置中的充电时的电流与SOC(充电状态)的变化的说明图。 
图6为表示基于本发明的第1实施方式的电源装置中的蓄电机构的SOC(充电状态)与允许电流的曲线图。 
图7为表示基于本发明的第2实施方式的电源装置的矛盾检测机构的动作的流程图。 
图8为表示基于本发明的第3实施方式的电源装置中所使用的状态检测机构中的运算机构的构成的框图。 
图9为表示基于本发明的第3实施方式的电源装置中所使用的蓄电机构的内部电阻根据温度的变化的说明图。 
图10为表示基于本发明的第4实施方式的电源装置的构成的框图。 
图11为基于本发明的第4实施方式的电源装置中的蓄电机构的恶化时的SOC(充电状态)的变化的说明图。 
图12为表示基于本发明的第4实施方式的电源装置中所使用的恶化判断机构的处理内容的流程图。 
图13为表示使用基于本发明的第5实施方式的电源装置的初始特性提取装置的构成的框图。 
图14为表示使用基于本发明的第5实施方式的电源装置的初始特性提取装置所具有的充放电装置的处理内容的流程图。 
图15为使用基于本发明的第5实施方式的电源装置的初始特性提取装置所具有的充放电装置的说明图。 
图16为表示使用基于本发明的第6实施方式的电源装置的第2初始特性提取装置的构成的框图。 
图17为表示基于本发明的第6实施方式的电源装置中的初始特性提取方法的说明图。 
图18为表示使用基于本发明的第7实施方式的电源装置的第3初始特性提取装置的构成的框图。 
图19为基于本发明的第7实施方式的电源装置中的初始特性提取方法的说明图。 
图20为表示使用基于本发明的第8实施方式的电源装置的第4初始特性提取装置的构成的框图。 
图中:100-状态检测机构,110-运算机构,120-矛盾检测机构,130-存储机构,140-校正机构,200-蓄电机构,142-电流累计机构,144-IR误差检测机构,146-加权决定机构,150-恶化判断机构,300-计测机构,400-输出机构,500-充放电装置,600-特性提取装置,700-充放电控制装置。 
具体实施方式
下面,参照图1~图6,对本发明的第1实施方式的电源装置的构成及动作进行说明。 
首先,使用图1对基于本实施方式的电源装置的构成进行说明。 
图1为表示基于本发明的第1实施方式的电源装置的构成的框图。 
基于本实施方式的电源装置,由状态检测机构100、蓄电机构200、计测机构300、以及输出机构400构成。蓄电机构200用来蓄电并进行放电,例如是锂二次电池。另外,蓄电机构200如果是此外的镍氢电池、铅电池、双电层电容器等具有蓄电功能的设备,本实施方式也能够适用。蓄电机构200,既可以是单电池,又可以是将多个单电池组合起来的模块构造。 
计测机构300是用来取得蓄电机构200的信息(电压V、电流I、温度T等)的传感器或电路。 
状态检测机构100由运算机构110、矛盾检测机构120、校正机构130以及存储机构140构成。 
运算机构110,根据从计测机构300所取得的计测值(V、I、T),与从存储机构130所读出的蓄电机构200的特性信息(蓄电机构200的极化电压Vp、内部电阻R),计算出蓄电机构200的SOC(充电状态)。运算机构110由微处理器或计算机等构成。关于运算机构110中的计算SOC(充电状态)的方法,将在后面使用图3与图4进行说明。 
矛盾检测机构120,根据计测机构300所取得的计测值(I)与运算机构110所计算出的SOC(充电状态),对运算机构110所求出的结果,是否产生了偏离理论值的矛盾进行监视。在运算机构110所求出的结果偏离了理论值的情况下检测为矛盾。关于矛盾检测机构120的矛盾检测的具体方法,将在后面使用图5与图6进行说明。 
校正机构140,对存储机构130中所保存的特性信息(极化电压Vp、内部电阻R)进行校正。校正机构140既可以只在矛盾检测机构120检测到了偏离理论值的矛盾的情况下起动,也可以不管是否有偏离了理论值的矛盾均起动。 
在不管是否有偏离理论值的矛盾,均起动校正机构140的情况下,在矛盾检测机构120检测到偏离了理论值的矛盾时,通过给定的校正量来进  行特性信息的校正,在没有偏离理论值的矛盾时,将校正量作为0来进行特性信息的校正。另外,校正机构140对应于矛盾检测机构120所检测出的偏离理论值的矛盾内容,进行特性信息的校正。关于校正机构140的动作,将在后面说明。 
存储机构130,存储有内部电阻、极化电压、充电效率、允许电流、全容量等能够预先从蓄电机构200求出的特性信息。这些特性信息既可以以充电·放电分别设置特性值,又可以对应于充电状态或温度等蓄电机构200的状态来设置值,也可以在蓄电机构200的某个状态下将共同的一个值作为特性信息。 
存储机构130由闪速存储器(flash memory)、EEPROM、磁盘等存储器装置构成。存储机构130既可以设在运算机构110的外部,又可以作为运算机构110内部所具有的存储器装置来实现。存储机构130除了蓄电机构200的特性信息之外,还可以存储用来进行蓄电机构200的状态检测的运算过程。 
存储机构130也可以取出。在可取出的情况下,通过替换存储机构130,能够简单地变更特性信息与运算过程。另外,如果具有多个存储机构130,特性信息与运算过程分散保存在可替换的存储机构130中,则能够对特性信息与运算过程进行细微更新。 
输出机构400将通过运算机构110所求出的SOC(充电状态)等输出给外部。 
接下来,采用图2~图6,对基于本实施方式的电源装置的状态检测机构100的动作进行说明。 
首先,使用图2,对基于本实施方式的电源装置的状态检测机构100全体的处理内容进行说明。 
图2为表示基于本发明的第1实施方式的电源装置的状态检测机构的处理内容的流程图。 
图2的步骤S10中,运算机构110根据蓄电机构200的计测值(V、I、T)与从存储机构130所读出的蓄电机构200的特性信息(蓄电机构200的极化电压Vp、内部电阻R),计算出蓄电机构200的SOC(充电状态),进行状态检测。 
这里,对照图3及图4,对基于本实施方式的状态检测机构100的运算机构110的处理内容进行说明。 
图3为表示基于本发明的第1实施方式的电源装置中所使用的蓄电机构的等效电路的电路图。图4为基于本发明的第1实施方式的电源装置中的OCV与SOC的特性信息的说明图。 
图3中示出了蓄电机构200的等效电路。蓄电机构200,通过阻抗Z与电容成分C的并联对,与内部电阻R以及电动势OCV的串联来表示。 
如果给蓄电机构200加载电流I,则蓄电机构200的端子间电压(CCV)通过以下的式(1)来表示。 
CCV=OCV+I·R+Vp …(1) 
这里,Vp为极化电压,相当于阻抗Z与电容成分C的并联对的电压。 
电动势OCV用于SOC(充电状态)的运算,但在蓄电机构200正在进行充放电的状态下,无法直接测定电动势OCV。因此,电动势OCV可以如下式(2)所示,从电动势CCV中减去IR电压降与极化电压Vp进行计算。 
OCV=CCV-IR-Vp …(2) 
式中,内部电阻R与极化电压Vp,可以根据存储机构130中所保存的特性信息来求出。另外,内部电阻R与极化电压Vp,具有对应于蓄电机构200的充电状态或温度等的值。电流值I可以从通过计测机构300所取得的计测值获得。 
图4中示出了电动势OCV与SOC(充电状态)的关系。如果通过式(2)使用电流值I与内部电阻R以及极化电压Vp计算出了电动势OCV,则进而通过使用预先所求出的电动势OCV与SOC(充电状态)的特性信息,便能够推定蓄电机构200的SOC(充电状态)。 
运算机构110将以上所求出的SOC(充电状态)发送给矛盾检测机构120。 
接下来,在图2的步骤S20中,矛盾检测机构120通过从运算机构110所接收到的SOC(充电状态)与计测机构300所测定的计测值(I),监视是否有偏离理论值的矛盾。在没有矛盾的情况下,进入步骤S50,在有矛盾的情况下,进入步骤S30。 
这里,使用图5与图6,对基于本实施方式的状态检测机构100的矛盾  检测机构120的处理内容进行说明。 
图5为基于本发明的第1实施方式的电源装置中的充电时的电流与SOC(充电状态)的变化的说明图。 
图5(A)中示出了电流的变化,图5(B)中示出了通过运算机构110所求出的SOC(充电状态)的变化。如图5(A)所示,如果在时刻t1开始给蓄电机构200充电,则电流I从0变化成正的值。与此相对,如图5(B)所示,运算机构110所计算出的状态检测的结果(SOC(充电状态)),显示出从时刻t1开始增加。 
此时,矛盾检测机构120对SOC的增加是否超过了给定阈值Th进行监视。如图5(B)所示,在SOC超过给定阈值Th并增加的情况下,矛盾检测机构120判断SOC变化过度,偏离理论值。 
以上,虽然是关于充电开始状态的,但在电流值I从0减少,显示出放电的情况下,对通过运算机构110所求出的结果的SOC的减少量进行监视。在SOC减少到超出阈值Th的情况下,矛盾检测机构120判断偏离了理论值,检测为矛盾。 
用来判断SOC(充电状态)的变化过度所使用的阈值Th,可以使用从蓄电机构200的性能所求出的允许最大充放电电流值Imax与全容量Qmax,通过以下式(3)求出。 
Th=ΔSOCmax=100×Imax/Qmax …(3) 
不管对应于蓄电机构200在性能上的哪个状态,SOC都不会变化超过ΔSOCmax。因此,如果所求出的SOC增加或减少超过ΔSOCmax的情况下,就能够判断为偏离理论值的矛盾。 
接下来,使用图6对根据蓄电机构200的性能与状态来变化阈值Th的情况进行说明。 
图6为说明基于本发明的第1实施方式的电源装置中的蓄电机构的SOC(充电状态)与允许电流的曲线图。 
如图6所示,伴随着SOC(充电状态)的增加,允许放电电流增加,允许充电电流减少。如果设蓄电机构200的上限电压为Vmax,下限电压为Vmin,则允许充电电流Icmax与允许放电电流Idmax通过以下的式(4)与式(5)求出。 
Icmax=(Vmax-OCV)/Rz …(4) 
Idmax=(OCV-Vmin)/Rz …(5) 
式中,Rz为图3中的R、Z、C的等价阻抗。 
使用蓄电机构200的全容量Qmax,根据以下的式(6)与式(7),求出对应于蓄电机构200的性能以及温度、SOC的充电时的SOC的最大增加量ΔSOCcmax与放电时的最大减少量ΔSOCdmax。 
ΔSOCcmax=100×Icmax/Qmax …(6) 
ΔSOCdmax=100×Idmax/Qmax …(7) 
蓄电机构200的SOC在充电时不会增加超过ΔSOCcmax,在放电时不会减少超过ΔSOCdmax。因此,矛盾检测机构120能够将ΔSOCcmax与ΔSOCdmax用作对应于蓄电机构200的性能与温度、SOC可变的阈值Th。也即,如图5所示,并不仅限于像充电开始时那样电流一步步变化的情况,即使在平缓变化的情况下,通过使用充电时的SOC的最大增加量ΔSOCcmax与放电时的最大减少量ΔSOCdmax,能够检测出矛盾。 
上述阈值Th的决定方法,是只考虑到蓄电机构200的性能的情况。除此之外,如果考虑到将蓄电机构200用作电源的系统的相应最大允许充放电电流,则能够决定更加可靠的阈值Th。例如如果对放电时进行说明,则即使蓄电机构自身的最大允许放电电流为200A,在将该蓄电机构用于作为系统的机动车中时,如果系统所使用的最大电流值为100A,则可以将100A用作最大允许放电电流来决定阈值Th。另外,如果对充电时进行说明,在用于作为系统的机动车中时,关于最大允许充电电流,即使蓄电机构自身的最大允许充电电流为200A,如果用作交流发电机或作为发电机使用的发电电动机(M/G)的最大发电电流为100A,则也可以将100A用作最大允许充电电流来决定阈值Th。 
接下来,在图2的步骤30中,在步骤S20中检测到了矛盾的情况下,校正机构140校正特性信息,将所校正的特性信息保存到存储机构130中。 
对于偏离理论值的矛盾,校正机构140提高存储机构130中所保存的内部电阻R的数值,将所校正的内部电阻R’作为新的特性信息保存在存储机构130中,从下一次的运算开始用作新的特性信息。 
这里,可以采用将内部电阻R的校正量提高1%的方法,也可以采用只 提高作为特性信息所保存的值的最小单位的方法,还可以采用在偏离理论值的现象越大,就提高校正量,偏离理论值的现象越小,就减小校正量的方法。作为特性信息所保持的值的最小单位,是存储机构130所可能具有的内部电阻的位数的最小单位。例如,如果内部电阻的最小值是0.1mΩ,则以0.1mΩ单位来提高内部电阻。 
另外,在校正量可变的情况下,例如采用以下方法。在SOC(充电状态)变化超出阈值Th的情况下,使用一个前的充电状态SOCold通过以下的式(8)求出充电状态SOCth。 
SOCth=SOCold+Th…(8) 
根据图4中所示的电动势OCV与SOC(充电状态)的关系,能够求出对应于充电状态SOCth的电动势OCVth。如果使用所得到的OCVth,则能够将式(2)重写为以下的式(9)。 
OCVth=CCV-IRth-Vp…(9) 
如果对式(9)进行整理,则用来得到不会超过阈值Th的SOC的变化的Rth,可以通过以下的式(10)来求出。 
Rth=(CCV-OCVth-Vp)/I…(10) 
校正机构140对内部电阻R进行校正,从而得到通过式(10)所求出的Rth。这样一来,能够动态变更特性信息的校正量。 
接下来,以下对在计测机构300所取得的电流值I显示出充电,运算机构110所执行的状态检测的结果显示出SOC(充电状态)的减少的情况下,或电流值显示出放电,状态检测的结果显示出SOC的增加的情况下,对于矛盾检测机构120的动作进行说明。 
矛盾检测机构120,在通过计测机构300所取得的蓄电机构200的电流值I显示出充电时,在运算机构110所执行的状态检测的结果为SOC减少,显示出“反向”的情况下,矛盾检测机构120检测为偏离理论值的矛盾。另外,在计测机构300所取得的电流值显示出放电,表示SOC增加的“反向”的情况下,同样,矛盾检测机构120也检测为偏离理论值的矛盾。 
另外,矛盾检测机构120,在SOC相对于计测值的电流显示出反向的情况下,可以检测为矛盾,还可以允许SOC的反向在阈值Th以下的范围内所准备的给定的值以内等,保持余裕的方法。 
在SOC的反向时,校正机构140降低内部电阻R进行校正。将通过校正量所校正的内部电阻R’作为新的特性信息保存到存储机构130中,从下一次的运算开始使用新的特性信息。 
这里,以下的(表1)中,示出了矛盾检测机构120检测偏离理论值的矛盾的动作、矛盾产生的原因、以及为了解决矛盾所进行的校正机构140的校正内容。像这样,矛盾检测机构120将R过小而产生的过度的SOC的变化,与R过大所产生的SOC的反向,检测为偏离理论值的矛盾,校正机构140对应于矛盾内容来校正R,因此SOC不会过度变化,通过使用SOC不会反向的R,能够进行蓄电机构200的状态检测。 
【表1】 
 矛盾检测机构的动作   原因   校正机构的校正内容
 检测到过度的SOC的变化   R过小   提高R进行校正
 检测到SOC的反向   R过大   降低R进行校正
接下来,在图2的步骤S40中,如果运算机构110使用新的特性信息,再次进行蓄电机构200的状态检测,则能够得到精度更高的状态检测结果。 
接下来,在图2的步骤S50中,将所得到的状态检测的结果发送给输出机构400并输出。 
另外,以上的说明中,图1的矛盾检测机构120与校正机构140,可以分别通过微处理器或计算机来实现,也可以通过将矛盾检测机构120与校正机构140的处理综合起来执行的一个微处理器或计算机来实现。运算机构110与矛盾检测机构120以及校正机构140,通过进行信息与命令的交换的通信机构相连接。 
另外,图1的矛盾检测机构120以及校正机构140,设置在运算机构110的外部,但也可以分别通过进行上述处理内容的程序模块、子程序来实现,还可以通过将矛盾检测机构120与校正机构140的处理综合为一个的运算程序来实现。这种情况下,矛盾检测机构120以及校正机构140保存在存储机构130中,通过运算机构110来执行。 
输出机构400,由采用称作CSMA/CD的方式的LAN、CAN、无线LAN、短距离无线通信、或光耦合器以及继电器等通信ON-OFF信号的设备或电路构成,无线通信和有线通信均可以。输出机构400还可以使用显示器等  显示装置,可以只显示出当前的状态检测的结果,还可以通过一并显示当前与过去的状态检测的结果,来作为时系列曲线图进行显示。 
另外,本实施例中,A/D变换器与闪速存储器、微处理器、通信线路如果使用构成在同一个设备上的微计算机,则可以将计测机构300、存储机构130、运算机构110、矛盾检测机构120、校正机构140、输出机构400构成在同一个设备上。另外,这些也可以兼用作其他控制装置。 
如上所述,根据本实施方式,在通过矛盾检测机构120检测到过度的SOC的变化的情况下,进行提高内部电阻R的校正,在检测到SOC的反向的情况下,进行降低内部电阻的校正,因此对于参数的经时变化以及环境变化,也能够进行高精度的蓄电机构的状态检测。 
接下来,使用图1以及图7,对基于本发明的第2实施方式的电源装置的构成及动作进行说明。 
图7为表示基于本发明的第2实施方式的电源装置的矛盾检测机构的动作的流程图。 
基于本实施方式的电源装置的全体构成,与图1中所示的相同。本实施方式中,矛盾检测机构120中的处理内容,与图2中的不同。 
矛盾检测机构120,在蓄电机构200的充放电结束之后,也即在计测值中的电流值显示出0A的情况下,通常状况下,SOC在能够忽略自放电的环境下不会发生变化。因此,矛盾检测机构120对充放电结束之后的运算机构110所求出的SOC进行监视,在所推定的SOC中发现了变化的情况下,检测为偏离理论值的矛盾。 
这里,使用图7对矛盾检测机构120的具体的矛盾检测方法进行说明。 
步骤S100中,矛盾检测机构120,将用来计数SOC推定结果的数所准备的计数器置位为0。 
接下来,在步骤S110中,监视计测值中的电流,在电流变为0A的情况下,判断蓄电机构200的充放电结束。 
接下来,在步骤S120中,在判断了充放电结束之后,将蓄电机构200的状态检测的结果,保存到运算机构110内的可重写存储器装置等中,步骤S130中,将计数器的值增加1。这种情况下,计数器中所保存的值变为1。 
接下来,在步骤S140中,对计数器中所保存的值是否为所准备的给定阈值以上进行监视。在计数器的值不满给定阈值的情况下,返回到步骤S110。通过步骤S110监视当前的蓄电机构200的状态,在没有进行充放电的情况下,将进行了蓄电机构200的状态检测的结果,追加保存在以前所保存的结果中。给计数器的值再加1,计数器的值变为2。重复该过程直到计数器的值变为给定阈值以上,继续存储充放电结束后的SOC推定结果。 
在计数器的值超过了给定阈值的情况下,步骤S150中,矛盾检测机构120对存储器装置中所保存的多个状态检测的结果进行解析,确认蓄电机构200没有进行充放电时的SOC的变化。由于存储器装置中所保存的结果,是没有进行蓄电机构200的充放电的状况,因此通常SOC中看不到变化。因此,在SOC中能看到变化时,矛盾检测机构120判断产生了偏离理论值的矛盾。 
在产生了矛盾的情况下,校正机构140在步骤S160中,对极化电压Vp进行校正。 
另外,阈值使用2以上的值。在使用2作为阈值的情况下,由于将读出误差等影响所产生的SOC的变化,捕捉为偏离理论值的矛盾的可能性较大,因此需要进行注意。 
校正机构140可以只在矛盾检测机构120检测到了偏离理论值的矛盾时起动,在没有检测到矛盾的情况下也可以常时起动。这种情况下,校正机构140在没有检测到矛盾的情况下通过校正量0对极化电压Vp进行校正,在检测到了矛盾的情况下,通过给定的校正量来进行Vp的校正。 
在计数器的值超过给定阈值之前取得了电流0A以外的计测值的情况下,也即在蓄电机构200的充放电开始了的情况下,删除上述所保存的状态检测的结果,将计数器的值也置位为0进行复原。在接下来检测到了电流0A时,同样进行上述处理。 
对计数器的值超过了阈值的情况下的矛盾检测机构120的矛盾检测方法进行说明。在计数器的值超过了阈值的情况下,矛盾检测机构120对存储器装置中所保存的两个以上的SOC推定结果进行解析,确认SOC的时系列变化。作为SOC的时系列变化的确认方法,例如可以使用最小二乘法。通过最小二乘法,两个以上的SOC的值近似直线,时系列的变化能够表现为直线的斜率k。另外,还可以将所保存的SOC推定结果的时系列的变化  量累计,除以所保存的SOC的个数,通过这样求出平均的SOC的变化量,将所求出的变化量作为k,确认SOC的时系列的变化量。 
(表2)中示出了进行了充放电之后的偏离了理论值的SOC的变化k,与用来解决该矛盾的校正机构所进行的Vp的校正。 
【表2】 
充电 检测到k>0  Vp过大 降低Vp
充电 检测到k<0  Vp过小 提高Vp
放电 检测到k>0  Vp过小 提高Vp
放电 检测到k<0  Vp过大 降低Vp
像这样,能够使用在充放电结束后SOC不增加,且SOC不会减少的Vp,进行蓄电机构200的状态检测。 
如上所述,根据本实施方式,由于使用斜率k对极化电压Vp进行校正,因此能够进行高精度的SOC推定。 
接下来,使用图1以及图8与图9,对本发明的第3实施方式的电源装置的构成及动作进行说明。 
图8为表示基于本发明的第3实施方式的电源装置中所使用的状态检测机构中的运算机构的构成的框图。图9为表示基于本发明的第3实施方式的电源装置中所使用的蓄电机构的内部电阻根据温度的变化的说明图。 
基于本实施方式的电源装置的全体构成,与图1中所示的相同。本实施方式中,状态检测机构中的运算机构的构成,为以下所说明的图8的构成。 
充电状态SOCv检测机构140是相当于图1的运算机构110的机构,使用通过式(2)所求出的OCV,通过图4求出SOC(充电状态)。 
充电状态SOCi检测机构142,通过电流传感器取得蓄电机构200所充放电的电流I,根据以下的式(11),求出SOC(充电状态)。 
SOCi=SOC+100×∫I/Qmax …(11) 
IR误差检测机构144,将电流值I与内部电阻R相乘,求出R·I。通过这样求出所产生的误差的影响。加权决定机构146,根据由IR误差检测机构144所求出的误差的影响R·I,决定SOCv与SOCi的加权(1/(1+R·I))。 
一般来说,使用传感器的电压、电流、温度的各个检测结果中,几乎  都含有一定的随机误差。这里,一般来说,如果与电压传感器进行比较,则电流传感器的精度较差。所以,蓄电机构200中越是流通大电流,通过电流传感器所取得的电流值I中所含有的误差就越大。 
在从特性信息取得内部电阻R时,如果求出对应于温度T的内部电阻R,则由于从传感器所取得的温度T中含有误差,因此同样内部电阻R也产生误差。另外,在蓄电机构200由多个组合而成采用模块结构的情况下,由于蓄电机构200的性能偏差,因此内部电阻R中也含有误差。 
如图9所示,蓄电机构200中,一般来说,在低SOC状态下内部电阻R较高,在蓄电机构200为低温状态时,内部电阻R的值较大。另外,如果蓄电机构200恶化,则内部电阻R的值增大。如果内部电阻R增大,其值中所含有的误差也增大。 
IR误差检测机构802使用通过传感器所取得的电流值I与温度T或对应于SOC的内部电阻R,计算出上述的误差的影响R·I。加权决定机构804对应于所计算出的R·I,决定SOCi与SOCv的加权(W=(1/(1+R·I)))。例如,在低SOC或低温时、恶化时、大电流时,减小SOCv的加权。 
如果设SOCv的加权为W,则将SOCv与SOCi组合起来所进行的充电状态的推定,通过以下的式(12)来进行。 
SOCw=W×SOCv+(1-W)×SOCi …(12) 
为了通过式(12)求出SOCw,运算机构104A,具有用来求出(1-W)的减法机构DF1、用来求出W×SOCv的乘法机构MP2、用来求出(1-W)×SOCi的乘法机构MP1、以及用来将乘法机构MP1、MP2的输出相加的加法机构AD1。 
如上所述,通过一边校正特性信息一边求出SOCv,进而根据对应于R·I的加权W与SOCi组合起来,能够进行高精度的状态检测。 
接下来,使用图10~图12,对基于本发明的第4实施方式的电源装置的构成进行说明。 
图10为表示基于本发明的第4实施方式的电源装置的构成的框图。另外,与图1相同的符号表示同一部分。图11为基于本发明的第4实施方式的电源装置中的蓄电机构的恶化时的SOC(充电状态)的变化的说明图。图12为说明基于本发明的第4实施方式的电源装置中所使用的恶化判断机构  的处理内容的流程图。 
如图10所示,本实施方式中,状态检测机构100B,除了图1中所示的构成之外,还具有恶化判断机构150。恶化判断机构150,定期对存储机构130进行监视,判断蓄电机构200的恶化。 
在蓄电机构200恶化了的情况下,一般来说,蓄电机构200中的内部电阻R上升。在内部电阻R上升了的蓄电机构200中,在加载了电流I的情况下所产生的IR电压降,与初始的蓄电机构200相比变大。 
如果使用在初始的蓄电机构200中所求出的特性信息,进行对恶化了的蓄电机构200的SOC(充电状态)的推定,则所得到的结果中产生了偏离理论值的矛盾。 
如图11所示,随着蓄电机构200恶化,SOC显示出过度的变化。在没有产生蓄电池的恶化的阶段,如图11(A)所示,在时刻t1开始充电的情况下,如图11(B)所示,SOC(充电状态)的变化处于阈值Th的范围内。但是,一旦蓄电机构200恶化,则由于内部电阻上升,因此如图11(C)所示,SOC显示出过度的变化,在充电开始时所计算出的SOC超过了阈值Th。 
矛盾检测机构120,将SOC的过度变化检测为偏离理论值的矛盾。如果作为矛盾检测出来,校正机构140便对特性信息进行校正。这种情况下,提高内部电阻R进行校正,作为新的特性信息保存到存储机构130中。 
如果蓄电机构200恶化,状态检测机构100B便进行上述的动作。进而,一旦蓄电机构200恶化,则再次检测到SOC的过度变化,校正内部电阻R。随着蓄电机构200恶化,状态检测机构100B重复上述过程。 
接下来,使用图12对恶化判断机构150的动作进行说明。恶化判断机构150监视所校正的特性信息。 
步骤S200中,恶化判断机构150监视特性信息,例如,本实施例中监视内部电阻R。 
接下来,在步骤S210中,恶化判断机构150,对蓄电机构200的具有对应于充电状态或温度等的值的内部电阻R中,是否有超过了给定阈值者进行调查,在存在超过了阈值的内部电阻R的情况下,恶化判断机构150,判断蓄电机构200达到寿命。 
恶化判断机构150,可以通过微处理器或计算机来实现。如图10所示,  可以直接访问存储机构130进行监视,也可以对运算机构110所读出的特性信息进行监视。另外,如果恶化判断机构150中具有显示装置,则判断恶化的进行状况以及寿命的结果,能够显示在显示器等中。 
图10的恶化判断机构150,设置在状态检测机构100B内,但也可以通过进行上述处理内容的程序模块或子程序来实现。这种情况下,恶化判断机构150保存在存储机构130中,通过运算机构110来执行。如果恶化判断机构150通过运算机构110执行,则直接监视存储机构130,或读出存储机构130所保存的特性信息,通过上述处理来进行特性信息的监视。恶化判断机构150判断蓄电机构200的寿命的结果,与蓄电机构200的状态检测的结果一并发送给输出机构400。这种情况下,在与输出机构400相连接的其他微处理器或计算机等中,显示出恶化的进行状况以及寿命的判断的结果(未图示)。 
恶化判断机构150用来判断寿命的阈值,可以任意确定为蓄电机构200的内部电阻的2倍或3倍等值,也可以根据将蓄电机构200用作电源的系统的要求来决定。 
根据本实施方式,由于对应于蓄电机构200的恶化,校正特性信息,因此通过监视所校正的特性信息,能够定量地判断蓄电机构200的寿命。 
接下来,使用图13~图15,对使用基于本发明的第5实施方式的电源装置的初始特性提取装置的构成进行说明。 
图13为表示使用基于本发明的第5实施方式的电源装置的初始特性提取装置的构成的框图。另外,与图1相同的符号表示同一部分。 
本实施方式的初始特性提取装置,如图13所示,除了图1中所示的电源装置之外,还具有充放电装置500。 
图1中所示的电源装置中,状态检测机构100的存储机构中,预先存储有蓄电机构200的内部电阻R与极化电压Vp等的特性信息。本实施方式的初始特性提取装置,自动求出各个蓄电机构的每一个的内部电阻R与极化电压Vp等特性信息。由于所求出的特性信息存储在存储机构130中,因此在初始特性的提取结束时,蓄电机构200作为图1的蓄电机构组装到电源装置中,同时,将存储机构130中所存储的特性信息存储到图1的存储机构130中,通过这样能够容易地进行电源装置的初始化。 
图13中,本实施方式中,让存储机构130最初所保存的特性信息的初始值为适当值,例如将其他蓄电机构200的特性信息、产生随机数作为暂时特性信息所得到的值,全部设为0。 
充放电装置500,通过以给定的脉冲图形对蓄电机构200进行充电·放电,来变化蓄电机构200的充电状态。 
图14的步骤S300中,充放电装置500首先使得蓄电机构200为接近满充电状态。 
接下来,步骤S310中,充放电装置500按照给定的脉冲图形,对蓄电机构200进行充放电。也即,如图15所示,充放电装置500通过放电用脉冲P11对蓄电机构200进行放电,接下来,充放电装置500通过充电用脉冲P12对蓄电机构200进行充电。 
如果通过充放电装置500蓄电机构200进行充电·放电,则计测机构300取得该充电·放电时的蓄电机构200的计测值,运算机构110使用计测值与适当赋予的特性信息,进行蓄电机构200的状态检测。在矛盾检测机构120检测到偏离理论值的矛盾时,校正机构140对适当赋予的特性信息继续进行校正,最终将其收敛到一定的范围内。 
在经过了给定的时间后,或确认了特性信息的收敛之后,步骤S320中,充放电装置500通过图15的容量调整用脉冲P13来对蓄电机构200进行放电,降低充电状态。 
之后,步骤S330中,判断充电状态是否超过了给定的下限值,例如判断充电状态是否超过了0%,在超过了的情况下,重复步骤S310、S320,加载图15的脉冲P21、P22,校正特性信息。 
之后,如果在容量调整后充电状态变为给定的下限值(例如0%)以下,则结束处理。 
另外,基于充放电装置500的充电状态的操作,也可以采用让蓄电机构200的充电状态最初为0%,之后,反复进行充电与放电以及容量调整用充电,通过这样来徐徐充满电的方法。 
另外,如果蓄电机构200的温度状态也同样变化,由充放电装置500进行蓄电机构200的充放电,则能够进行对应于蓄电机构200的温度状态的特性信息的校正。这种情况下,使用将蓄电机构200保持为指定的温度的恒  温槽等(未图示)。这样,在每次对照图14所说明的基于充放电装置500的蓄电机构200的充放电结束时,变更恒温槽的设定温度。设定温度的变更方法,可以是每当图14的动作结束时从低温变为高温的方法,也可以是从高温变为低温的方法。 
如上所述,根据本实施方式,能够自动校正对应于各种状态的特性信息,提取蓄电机构200的初始特性。 
接下来,对照图16与图17,对使用基于本发明的第6实施方式的电源装置的第2初始特性提取装置的构成进行说明。 
图16为表示使用基于本发明的第6实施方式的电源装置的第2初始特性提取装置的构成的框图。另外,与图1相同的符号表示同一部分。图17为基于本发明的第6实施方式的电源装置中的初始特性提取方法的说明图。 
本实施方式中,代替图13的充放电装置500,具有充放电装置510。使用图17对充放电装置510的特性进行说明。另外,具有特性提取机构600。特性提取机构600具有求出了电动势(OCV)与充电状态(SOC)之间的关系的特性信息,使用由计测机构300所取得的计测值,提取蓄电机构200的特性。 
充放电装置510,输出如图17(A)所示的脉冲图形的电流信号,对蓄电机构200进行充电。此时的电压变化,如图17(B)所示。 
特性提取机构600,在给定时间取得加载了如图17(A)所示的电流I的情况下的计测值。在所取得的计测值中,首先求出加载电流I之前的电压Va。这里,由于电压Va表示蓄电机构200的电动势(OCV1),因此根据预先所具有的OCV与SOC的关系,求出在加载电流I之前的蓄电机构200的充电状态(SOC)。对计测值中的电流值进行监视,将电流值迅速增加的前一个定时(timing)的电压值取为电压Va。另外,特性提取机构600,逐次取得计测值中的温度信息。即特性提取机构600,能够自动进行在加载电流I之前的蓄电机构200的充电状态或温度等的状态检测。 
接下来,对蓄电机构200通过电流I被充电的情况下的特性提取机构600的动作进行说明。一般来说,在通过电流I对蓄电机构200进行充电的瞬间,蓄电机构200的电压增加IR。一旦充电结束,便产生电压下降IR,  接下来产生极化电压下降Vp。也即,能够通过使用图17(B)中的电压Vb、Vc、Vd,由以下的式(13)、式(14)求出内部电阻R与极化电压Vp。 
R=(Vb-Vc)/I …(13) 
Vp=Vc-Vd  …(14) 
式中,电压Vb是基于电流I的充电结束之前的电压,因此如果监视电流I便能够自动检测。电压Vc是产生了IR的电压下降之后的电压。电压Vc的检测方法,可以自动决定为在电流I的充电结束了的任意时间后的电压值。另外,在设蓄电机构200的充电后的电压变化超过了给定阈值的情况为IR的电压下降,没有超过给定阈值的电压变化的情况下为极化电压下降的这种情况下,在通过电流I充电了蓄电机构200之后,监视电压值,在检测到没有超过设定阈值的电压变化时,可以将此时的电压自动检测为Vc。另外,电压Vd是通过电流I的充电之后,看不到电压变化时的电压,因此如果监视电压的变化量,就能够自动检测。另外,电压Vd是通过电流I充电之后的蓄电机构200的电动势(OCV2)。 
根据电动势OCV与充电状态SOC的特性信息,还能够自动计算出以电流I充电给定时间之后的蓄电机构200的充电状态。另外,如果使用检测到Vc之后到检测到Vd之间的时间,则还能够自动计算出极化电压下降的延迟时间(时间常数τ)。 
另外,如果采用以电流I充电了给定时间时的充电量为∫I、通过充电前的OCV1所求出的SOC1与通过充电后的OCV2所求出的SOC2,则能够通过下式(15)来自动计算出蓄电机构200的全容量Qmax。 
Qmax=100×∫I/(SOC2-SOC1) …(15) 
内部电阻R或极化电压Vp、时间常数τ、全容量Qmax,既可以对一个电流I求出,又可以让电流I进行各种变化从而求出多个,计算出各自的平均值。 
如上所述,特性提取机构600,能够自动计算出当前的蓄电机构200的温度以及充电状态、对应于该状态的内部电阻R或极化电压Vp、时间常数τ、全容量Qmax等特性信息。所计算出的特性信息,在存储机构130中作为初始值保存起来。 
另外,通过使用图14以及图15中所说明的脉冲图形,还能够计算出对  应于各种充电状态的特性信息。另外,如果进行使用恒温槽的蓄电机构200的温度调节,则能够自动计算出蓄电机构200的对应于温度或充电状态的特性信息。 
如果对通过电流I放电蓄电机构200的情况解析特性信息的计算方法,则能够自动提取放电时的蓄电机构200的温度以及对应于充电状态的特性信息。 
由特性提取机构600将所计算出的特性信息保存到存储机构130中。这种情况下,既可以如图16所示,由特性提取机构600直接向存储机构130发送特性信息,将信息保存起来,又可以将特性信息发送给运算机构110,由运算机构110将特性信息保存到存储机构130中。 
特性提取机构600可以通过进行上述处理的微处理器或计算机等来实现,在上述的特性信息的提取结束时,特性提取机构600将所接收到的计测值直接发送给运算机构110或矛盾检测机构120。 
另外,特性提取机构600可以通过进行上述处理的程序模块或子程序来实现,这种情况下,作为进行上述处理的运算过程保存在存储机构130中,由运算机构110来执行。如果前述的特性提取机构600的处理结束,运算机构110便使用特性提取机构600所制作的特性信息,执行蓄电机构200的状态检测。 
运算机构110使用通过特性提取机构600所生成的特性信息,进行蓄电机构200的状态检测,矛盾检测机构120对是否有偏离上述理论值的矛盾进行监视。另外,校正机构140通过上述的给定校正量进行特性信息的校正。 
如上所述,通过具有特性提取机构600,能够求出初始的特性信息,还能够由矛盾检测机构120进行监视,通过校正机构140来进行特性信息的校正,因此能够提取高精度的初始特性。 
接下来,对照图18与图19,对使用基于本发明的第7实施方式的电源装置的第3初始特性提取装置的构成进行说明。 
图18为说明使用基于本发明的第7实施方式的电源装置的第3初始特性提取装置的构成的框图。另外,与图1相同的符号表示同一部分。图19为基于本发明的第7实施方式的电源装置中的初始特性提取方法的说明图。 
本实施方式中,具有两个以上的蓄电机构200A、200B,以及对蓄电机构200A、200B的充放电进行控制的充放电控制机构700。 
充放电控制机构700如图19所示,在蓄电机构200A、200B之间控制电流的充电·放电。也即,让蓄电机构200A放电,通过该放电电流来对蓄电机构200B进行充电。另外,让蓄电机构200B放电,通过该放电电流来对蓄电机构200A进行充电。在对同种类的蓄电机构200A、200B进行充电时,可以使用DC·DC转换器来升压放电侧的电压。另外,在充电侧比放电侧的蓄电机构的电压低的情况下,可以进行降压等处理。通过这样,能够在两个蓄电机构200A、200B之间进行像脉冲图形那样的充放电。 
在蓄电机构200A、200B之间进行充放电,计测机构300取得在进行过充放电的情况下的计测值,运算机构110使用计测值与适当赋予的特性信息,进行蓄电机构200的状态检测。矛盾检测机构120进行动作,对是否有偏离理论值的矛盾进行监视,校正机构140对适当赋予的特性信息进行校正。将最终所收敛的特性信息,采用为蓄电机构200的初始特性。 
另外,蓄电机构200A、200B可以具有完全同种类者,也以使用锂离子电池与铅电池、锂离子电池与镍氢电池、镍氢电池与铅电池等不同种类。另外,两个以上的蓄电机构200A、200B,还可以采用将多个蓄电机构200组合起来的模块构造。 
用来取得蓄电机构200的计测值的计测机构300,在图18中采用具有一个的构成,但实际上对蓄电机构200A、200B分别设置,取得各自的计测值。在具有两个蓄电机构200的情况下,计测机构300也有两个,取得各个蓄电机构200的计测值,发送给运算机构110或矛盾检测机构140。 
存储机构130中所保存的特性信息,在具有同种类的蓄电机构200A、200B的情况下,可以是一个,即使在具有同种类的蓄电机构200A、200B的情况下,也可以保存各自的专用特性信息。另外,保存在存储机构130中的用来进行状态检测的运算过程,如果是同种类的蓄电机构200A、200B则有一个。在使用不同种类的蓄电机构200A、200B的情况下,可以通过一个共同的运算过程来进行状态检测,也可以对蓄电机构200A、200B的各个种类设置专用的运算过程,进行状态检测。 
运算机构110接收蓄电机构200A、200B各自的计测值,使用保存在存  储机构130中的蓄电机构200的特性信息,进行各个蓄电机构200A、200B的状态检测,运算机构110可以对多个蓄电机构200A、200B设置一个,也可以对所具有的蓄电机构200A、200B分别设置。 
矛盾检测机构120以及校正机构140也和运算机构110一样,既可以对多个蓄电机构200A、200B设置一个,也可以对所具有的蓄电机构200A、200B分别设置。 
通过上述构成,进行具有两个以上的蓄电机构200A、200B的状态检测,在矛盾检测机构120检测到偏离理论值的矛盾的情况下,校正机构140进行校正。 
如上所述,能够通过两个以上的蓄电机构间的充放电,来得到特性信息的初始特性。 
接下来,对照图20,对使用基于本发明的第8实施方式的电源装置的第4初始特性提取装置的构成进行说明。 
图20为表示使用基于本发明的第8实施方式的电源装置的第4初始特性提取装置的构成的框图。另外,与图1相同的符号表示同一部分。 
本实施方式中,与图18中所示的初始特性提取装置相比,还具有图16中所示的特性提取装置600。具有两个以上的蓄电机构200A、200B,充放电控制机构700,在蓄电机构200A、200B之间进行充放电。计测机构300取得在进行充放电时的计测值,特性提取机构600根据使用计测值的解析方法提取特性信息。运算机构110使用所提取的特性信息与计测值,进行蓄电机构200A、200B的状态检测。矛盾检测机构120对是否有偏离理论值的矛盾进行监视,校正机构140进行特性信息的校正。 
如上所述,能够通过两个以上的蓄电机构间的充放电,来得到特性信息的初始特性。 
如上所述,根据本发明,能够高精度地推定蓄电机构的充电状态。另外,还能够定量判断蓄电机构的寿命。另外,还能够提取蓄电机构的初始特性。可以适用于移动电话、UPS、HEV或EV等车辆、等广泛领域。 

Claims (14)

1.一种电源装置用状态检测装置,其特征在于,具备:
计测机构,其能够取得蓄电机构的至少电流、电压、温度来作为计测值;
存储机构,其保存所述蓄电机构的特性信息;
运算机构,其使用所述计测值与所述存储机构中所保存的蓄电机构的特性信息,进行所述蓄电机构的状态检测;
矛盾检测机构,其至少在通过所述运算机构所求出的状态检测的结果为变化超过给定阈值的情况下,以及表示相对于基于所述计测机构所取得的计测值的真实的状态而所述状态检测结果反向了的状态下,检测为偏离了理论值的矛盾;以及
校正机构,其对应于所述矛盾检测机构所检测出的矛盾,校正所述存储机构中所保存的所述特性信息。
2.如权利要求1所述的电源装置用状态检测装置,其特征在于,
所述校正机构,在所述状态检测的结果为变化超过给定阈值的情况下,进行提高作为所述特性信息之一的所述蓄电机构的内部电阻的校正,在相对所述计测机构所取得的计测值反向了的情况下,进行降低作为所述特性信息之一的所述蓄电机构的内部电阻的校正。
3.如权利要求1所述的电源装置用状态检测装置,其特征在于,
所述矛盾检测机构用来判断矛盾的阈值,是根据由所述蓄电机构的性能所决定的可充电及/或可放电的最大电流值Icmax、Idmax与全容量Qmax所求出的所述蓄电机构的充电状态的最大变化量。
4.如权利要求3所述的电源装置用状态检测装置,其特征在于,
所述蓄电机构的可充电及/或可放电的最大电流值,对应于所述蓄电机构的当前充电状态以及温度、充电时及/或放电时进行变更,并随之变更矛盾检测机构用作阈值的所述蓄电机构的充电状态的最大变化量。
5.如权利要求1所述的电源装置用状态检测装置,其特征在于,
所述校正机构,在所述矛盾检测机构检测出了矛盾之后,对保存在所述存储机构中的特性信息中,对应于蓄电机构的充电状态、温度的一个以上的状态的内部电阻进行校正。
6.如权利要求5所述的电源装置用状态检测装置,其特征在于,
所述校正机构,在所述矛盾检测机构检测出状态检测的结果中变化超过给定阈值的这一偏离理论值的矛盾的情况下,求出所述变化与所述阈值相一致的特性信息,将检测到矛盾时所使用的特性信息与所述所求出的特性信息的差别作为校正量,动态变更校正量,校正所述内部电阻。
7.如权利要求1所述的电源装置用状态检测装置,其特征在于,
所述运算机构,使用所校正的特性信息,再次检测所述蓄电机构的充电状态。
8.如权利要求1所述的电源装置用状态检测装置,其特征在于,还具备:
特性提取机构,其取得所述蓄电机构的所述计测值,自动地进行充电状态或温度、充电时及/或放电时的蓄电机构的状态检测,对持续加载了电流时所产生的电压变化进行解析,自动地求出内部电阻以及极化电压、全容量、极化电压下降的延迟时间的蓄电机构的信息,将该所求出的信息作为所述与所取得的蓄电机构的状态相对应的特性信息。
9.如权利要求8所述的电源装置用状态检测装置,其特征在于,
所述运算机构,使用通过所述特性提取机构所求出的特性信息,执行所述蓄电机构的状态检测,
所述矛盾检测机构,对所述运算机构所求出的结果中是否有偏离理论值的矛盾进行监视,
所述校正机构,对应于所述矛盾检测机构的动作进行所述所求出的特性信息的校正,
所述运算机构,使用所述所校正的特性信息,再次进行蓄电机构的状态检测。
10.如权利要求1所述的电源装置用状态检测装置,其特征在于,还具备:
恶化判断机构,其监视由所述校正机构所校正的所述蓄电机构的特性信息,在所述特性信息超过了给定阈值的情况下,判断所述蓄电机构达到寿命。
11.一种电源装置,其特征在于,
具有:可充放电的蓄电机构;
计测机构,其能够取得蓄电机构的至少电流、电压、温度来作为计测值;以及
状态检测机构,其检测所述蓄电机构的状态,
所述状态检测机构由下述机构构成:
存储机构,其保存所述蓄电机构的特性信息;
运算机构,其使用所述计测值与所述存储机构中所保存的蓄电机构的特性信息,进行所述蓄电机构的状态检测;
矛盾检测机构,其在通过所述运算机构所求出的状态检测的结果为变化超过给定阈值的情况下,以及相对所述计测机构所取得的计测值反向了的情况下,检测为偏离了理论值的矛盾;以及
校正机构,其对应于所述矛盾检测机构所检测出的矛盾,校正所述存储机构中所保存的所述特性信息。
12.一种电源装置中所使用的初始特性提取装置,其特征在于,
具有:可充放电的蓄电机构;
取得该蓄电机构的充放电时的信息的计测机构;以及
状态检测机构,其检测所述蓄电机构的状态,
所述状态检测机构由下述机构构成:
存储机构,其保存所述蓄电机构的特性信息;
运算机构,其使用计测值与所述存储机构中所保存的蓄电机构的特性信息,进行所述蓄电机构的状态检测;
矛盾检测机构,其在通过所述运算机构所求出的状态检测的结果为变化超过给定阈值的情况下,以及相对所述计测机构所取得的计测值反向了的情况下,检测为偏离了理论值的矛盾;以及
校正机构,其对应于所述矛盾检测机构所检测出的矛盾,校正所述存储机构中所保存的所述特性信息,
所述初始特性提取装置还具备充放电装置,其通过给定的脉冲图形进行所述蓄电机构的充放电,
通过所述充放电装置进行蓄电机构的充电及/或放电;
所述计测机构,计测充电时及/或放电时的所述蓄电机构的信息,
所述运算机构,使用计测值与保存在所述存储机构中的所述蓄电机构的特性信息,求出所述蓄电池的状态,
所述矛盾检测机构,检测所求出的状态偏离理论值的矛盾,
所述校正机构,进行所述特性信息的校正,
通过将所述特性信息收敛在一定的范围内,来提取蓄电机构的初始特性。
13.一种初始特性提取装置,其特征在于,
具备:可充放电的蓄电机构;
计测机构,其能够取得所述蓄电机构的至少电流、电压、温度来作为计测值;
特性提取机构,其取得由所述计测机构取得的所述计测值,自动地进行充电状态或温度、充电时及/或放电时的所述蓄电机构的状态检测,对持续加载电流时所产生的电压变化进行解析,自动地求出由内部电阻、或极化电压、或全容量、或极化电压下降的延迟时间构成的蓄电机构的信息,将该所求出的信息作为对应于所述所取得的蓄电机构的状态的特性信息;以及
状态检测机构,其检测所述蓄电机构的状态,
所述状态检测机构由下述机构构成:
存储机构,其保存所述蓄电机构的所述特性信息的取得结果;
运算机构,使用所述计测值与保存在所述存储机构中的所述蓄电机构的特性信息,进行所述蓄电池的状态检测;
矛盾检测机构,其检测通过所述运算机构所求出的状态检测的结果是否产生了偏离理论值的矛盾;以及
校正机构,其对应于所述矛盾检测机构所检测出的矛盾,校正所述存储机构中所保存的所述特性信息,
通过这样来提取所述蓄电机构的初始特性。
14.一种电源装置中所使用的初始特性提取装置,其特征在于,
具有:可充放电的多个蓄电机构;
取得该蓄电机构的充放电时的信息的计测机构;以及
状态检测机构,其检测所述蓄电机构的状态,
所述状态检测机构由下述机构组成:
存储机构,其保存所述蓄电机构的特性信息;
运算机构,其使用计测值与所述存储机构中所保存的蓄电机构的特性信息,进行所述蓄电机构的状态检测;
矛盾检测机构,其在通过所述运算机构所求出的状态检测的结果为变化超过给定阈值的情况下,以及相对所述计测机构所取得的计测值反向了的情况下,检测为偏离了理论值的矛盾;以及
校正机构,其对应于所述矛盾检测机构所检测出的矛盾,校正所述存储机构中所保存的所述特性信息,
所述初始特性提取装置还具备充放电控制装置,其通过给定的脉冲图形进行所述多个蓄电机构之间的充放电,
通过所述充放电控制装置进行所述多个蓄电机构之间的充电及/或放电,
使用所述计测机构所计测的所述蓄电机构之间的充放电时的计测值,进行所述蓄电机构的初始特性提取。
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