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专利名称：蓄电元件的状态推定方法及状态推定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及推定蓄电元件的内部的温度、并使用推定的温度推定蓄电元件的内部状态的方法及装置。
背景技术：
在控制单电池的充放电时，检测单电池的温度，将检测温度用作控制参数之一。在检测单电池的温度的情况下，使用热电偶等温度传感器，温度传感器安装于单电池的外表面。专利文献I :日本特开平09-092347号公报专利文献2 :日本特开2001-085071号公报专利文献3 :日本特开2008-217269号公报专利文献4 日本特开2006-205449号公报专利文献5 :日本特开2004-257781号公报专利文献6 日本特开2007-157348号公报专利文献7 :日本特开2008-271781号公报专利文献8 :日本特开2008-232758号公报专利文献9 :日本特开2008-243373号公报专利文献10 :日本特开平10-064598号公报专利文献11 :日本特开2001-076769号公报

发明内容
在单电池的内部，由于散热性等原因，在温度分布上产生不均。通常，单电池的中心部处的温度容易高于单电池的外表面的温度。在具有这样的温度分布的单电池中，仅凭安装于单电池的外表面的温度传感器的输出，无法得到单电池内部的温度。作为本申请第一发明的蓄电元件的状态推定方法，包括使用安装在蓄电元件的外表面的温度传感器的检测温度和热传导方程式，计算在蓄电元件的内部的基准点的温度的步骤；和使用计算出的基准点的温度推定蓄电元件的内部状态的步骤。基准点是设于蓄电元件的内部的多个格子点中的、示出与蓄电元件的内部电阻对应的温度的格子点。作为热传导方程式可以使用下式(I)，
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At V/x J Ax2pc在此,T表示温度,t表示时间，入表示导热率，P表示密度，c表示比热容,X表示热扩散距离，q表示每单位体积的发热量，下标i表示在基准点的值。作为设定基准点的方法，首先，使用处于温度分布均匀的状态的蓄电元件，作成表示蓄电元件中的温度与内部电阻的关系的映射。然后，测定蓄电元件的内部电阻，使用上述映射，确定与测定出的内部电阻对应的温度。接着，使用温度传感器的检测温度及热传导方程式计算多个格子点的温度，将多个格子点中的、示出与对应于内部电阻的温度最接近的温度的格子点设定为基准点。另一方面，作为热传导方程式也可以使用下式(II)，
权利要求
1.一种蓄电元件的状态推定方法，其特征在于，包括 使用安装在蓄电元件的外表面的温度传感器的检测温度、和热传导方程式，计算在所述蓄电元件的内部的基准点的温度的步骤；和 使用计算出的所述基准点的温度，推定所述蓄电元件的内部状态的步骤， 所述基准点是设于所述蓄电元件的内部的多个格子点中的、示出与所述蓄电元件的内部电阻对应的温度的格子点。
2.根据权利要求I所述的蓄电元件的状态推定方法，其特征在于，所述热传导方程式由下式⑴表示，
3.根据权利要求I或2所述的蓄电元件的状态推定方法，其特征在于，包括 测定所述蓄电元件的内部电阻的步骤； 使用映射来确定与测定出的内部电阻对应的温度的步骤，所述映射是使用处于温度分布均匀的状态的所述蓄电元件而作成的，表示所述蓄电元件中的温度与内部电阻的关系；使用所述温度传感器的检测温度及热传导方程式，计算所述多个格子点的温度的步骤；和 将所述多个格子点中的、示出与对应于所述内部电阻的温度最接近的温度的格子点设定为所述基准点的步骤。
4.根据权利要求I所述的蓄电元件的状态推定方法，其特征在于， 所述热传导方程式由下式(II)表示， …(n)
5.根据权利要求I 4中的任一项所述的蓄电兀件的状态推定方法,其特征在于， 所述蓄电元件包括发电要素和收纳所述发电要素的壳， 所述发电要素是正极元件、分隔件及负极元件层叠而构成的， 所述多个格子点在所述发电要素的层叠方向上的位置彼此不同。
6.根据权利要求I 5中的任一项所述的蓄电兀件的状态推定方法,其特征在于， 所述蓄电元件的内部状态是SOC或SOH。
7.一种蓄电元件的状态推定装置，其特征在于，包括 安装于蓄电元件的外表面的温度传感器；和 推定所述蓄电元件的内部状态的控制器， 所述控制器，使用所述温度传感器的检测温度和热传导方程式，计算在所述蓄电元件的内部的基准点的温度，并使用计算出的所述基准点的温度推定所述内部状态，所述基准点是设于所述蓄电元件的内部的多个格子点中的、示出与所述蓄电元件的内部电阻对应的温度的格子点。
8.根据权利要求7所述的蓄电元件的状态推定装置，其特征在于， 所述热传导方程式由下式(III)表示，
9.根据权利要求7或8所述的蓄电元件的状态推定装置，其特征在于， 测定所述蓄电元件的内部电阻； 使用映射来确定与测定出的内部电阻对应的温度，所述映射是使用处于温度分布均匀的状态的所述蓄电元件而作成的，表示所述蓄电元件中的温度与内部电阻的关系； 在使用所述温度传感器的检测温度及热传导方程式、计算出所述多个格子点的温度时，所述基准点是所述多个格子点中的、示出与对应于所述内部电阻的温度最接近的温度的格子点。
10.根据权利要求7所述的蓄电元件的状态推定装置，其特征在于， 所述热传导方程式由下式(IV)表示，
11.根据权利要求7 10中的任一项所述的蓄电元件的状态推定装置，其特征在于， 所述蓄电元件包括发电要素和收纳所述发电要素的壳， 所述发电要素是正极元件、分隔件及负极元件层叠而构成的， 所述多个格子点在所述发电要素的层叠方向上的位置彼此不同。
12.根据权利要求7 10中的任一项所述的蓄电元件的状态推定装置，其特征在于， 所述蓄电元件的内部状态是SOC或S0H。
全文摘要
计算适于推定蓄电元件的内部状态的格子点(基准点)的温度。包括使用安装于蓄电元件的外表面的温度传感器的检测温度和热传导方程式，计算蓄电元件的内部的基准点的温度的步骤；和使用计算出的基准点的温度推定蓄电元件的内部状态的步骤。基准点是设于蓄电元件的内部的多个格子点中的、示出与蓄电元件的内部电阻对应的温度的格子点。
文档编号G01R31/36GK102792175SQ20108006522
公开日2012年11月21日 申请日期2010年10月5日 优先权日2010年10月5日
发明者芳贺伸烈, 西勇二, 高桥贤司 申请人:丰田自动车株式会社