计算装置的制作方法

1.本公开涉及计算装置。


背景技术：

2.例如，在日本特开2021-68611号公报中公开有监视多个电池模块的各自的状态的监视系统。在该监视系统中，按照每个电池模块而设置有检测该电池模块的电流值的电流检测传感器、和检测该电池模块的电压值的电压检测传感器。
3.在上述的监视系统中，与电池模块的个数对应地设置有电流检测传感器和电压检测传感器，因此存在制造成本增大的问题。


技术实现要素：

4.本公开是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提供一种抑制制造成本并且计算电池的阻抗的技术。
5.本公开的计算装置计算电池的阻抗。计算装置具备第1装置和第2装置。第1装置测定作为电池的电流以及电池的电压中的任意一方的第1参数，检测作为第1参数的特征量的第1特征量，将第1特征量向第2装置发送。第2装置测定作为电流与电压中的另一方的第2参数，检测作为第2参数的特征量的第2特征量，取得从第1装置发送来的第1特征量，并基于第2特征量、和从取得该第2特征量时起在规定期间内接收到的第1特征量来计算阻抗。
6.该发明的上述和其他的目的、特征、方面以及优点根据与附图相关联来理解的与该发明有关的以下的详细的说明而变得明确。
附图说明
7.图1是表示具备本实施方式的计算装置的车辆的结构的一个例子的图。
8.图2是比较例的计算装置的结构例。
9.图3是表示本实施方式的计算装置的结构例的图。
10.图4是用于对本实施方式的电流特征量和电压特征量进行说明的图。
11.图5是用于对电流特征量的检测时机等进行说明的图。
12.图6是用于对电流特征量等的检测时机进行说明的图。
13.图7是表示各sbm和bmu的处理的流程图。
14.图8是用于对实施方式2的电流特征量和电压特征量进行说明的图。
15.图9是用于对实施方式3的电流特征量和电压特征量进行说明的图。
16.图10是表示实施方式4的计算装置150的结构例的图。
具体实施方式
17.以下，参照附图对本公开的实施方式详细地进行说明。此外，对图中相同或者相当的部分标注相同的附图标记，且不重复其说明。
18.[实施方式1]
[0019]
图1是示意性地表示具备本实施方式的计算装置150的车辆1的结构的一个例子的图。
[0020]
车辆1具备驱动轮2、与驱动轮2机械连结的马达发电机3、电力控制装置(pcu：power control unit)4、电池5、电子控制装置(ecu：electronic control unit)6以及计算装置150。计算装置150包括n个sbm(satellite battery monitor：卫星电池监测器)和bmu100。以下，将n个sbm表示为sbm71，...，sbm7n。n是1以上的整数。另外，“计算装置”也被称为“计算系统”。另外，bmu100与“主”对应，sbm71，...，sbm7n与“从”对应。另外，sbm71，...，sbm7n也被称为sbm7n。其中，n＝1，...，n，其为变量(任意的数)。
[0021]
车辆1是使用马达发电机3的动力来行驶的电动车辆。此外，也可以在车辆1设置有马达发电机3以外的动力源(例如发动机)。
[0022]
马达发电机3例如是三相交流旋转电机。通过从电池5经由pcu4供给的电力来驱动马达发电机3。另外，马达发电机3也能够使用从驱动轮2传递的动力来进行再生发电，并将发电的电力经由pcu4向电池5供给。
[0023]
电池5例如构成为包括锂离子电池或者镍氢电池那样的二次电池(能够充放电的电池)。在本实施方式中，通过将m个单位电池(单元)串联连接而构成电池5。m是1以上的整数，且m≥n。单位电池也被称为“单位电池5m(m＝1，...，m)”。另外，如后述的图3所示，将m个单位电池分为n个电池群。电池群也被称为电池组。电池群由1以上的单位电池构成。电池群例如由4～20个单位电池构成。此外，在各电池群中，构成的单位电池的数量可以相同，也可以不同。另外，电池群也被称为电池群5n。如上述那样，n＝1，...，n，n为变量。将sbm7n与电池群5n建立对应来进行配置。另外，电池5向负载(例如，马达发电机)放电，另外，电池5通过上述的再生发电而被充电。在本实施方式中，后述的图3所示一个电池群由三个单位电池构成。
[0024]
pcu4构成为包括根据来自ecu6的指示而工作的逆变器和升降压转换器。pcu4根据来自ecu6的指示而将从电池5供给的电力转换为能够驱动马达发电机3的电力并向马达发电机3供给、或者将马达发电机3发电的电力转换为能够充电的电力并向电池5供给。
[0025]
并且，虽然没有图示，但是车辆1设置用于检测驾驶员对加速器踏板的操作量、制动踏板的操作量、车速等为了控制车辆1而所需的各种物理量的多个传感器。这些传感器将检测结果向ecu6发送。
[0026]
bmu100检测电池5的电流。bmu100将检测结果向ecu6输出。另外，如后述的那样，bmu100具有检测电池5的电流的功能、和计算电池5的阻抗以及电池5的电阻劣化度的功能。
[0027]
另外，bmu100具有cpu(central processing unit)162和存储器164作为主要的结构元件。存储器164例如具有rom(read only memory)和ram(random access memory)。在rom储存由cpu162执行的程序。ram暂时储存通过由cpu162执行程序而生成的数据(例如，后述的电压特征量)等。
[0028]
ecu6基于来自各传感器和bmu100的信息、以及存储于存储器的信息来执行规定的运算处理，并基于运算结果来控制pcu4。
[0029]
如上述那样，n个sbm7n分别与n个电池群5n对应地配置。如后述那样，sbm7n检测构成与该sbm7n对应的电池群5n的单位电池(即，三个单位电池)的各自的电压以及各自的电
压特征量。如后述的那样，n个sbm7n分别将检测到的电压特征量对bmu100发送。在本实施方式中，该发送例如通过无线通信来实现。此外，作为变形例，该发送也可以通过有线通信来实现。bmu100基于m个后述的电压特征量和一个电流特征量来计算m个单位电池的各自的阻抗。
[0030]
这样，在本实施方式中，分别独立地设置有测定电池5的电流值的装置(bmu100)、和测定单位电池的电压值的装置(n个sbm7)。因此，能够将测定电池5的电流值的装置、和测定单位电池的电压值的装置小型化，并能够提高这些装置的配置的自由度。
[0031]
图2是比较例的计算装置150#的结构例。在如图2所示的比较例的计算装置150#中，通过将m个单位电池(单元)串联连接而构成电池5#。并且，电池5#分为n个电池群5n#。与该n个电池群5n#分别对应地设置有sbm7n#(即，n个sbm)。另外，n个sbm7n#分别具有测定电流值的电流测定部和测定三个电压值的电压测定部。n个sbm7n#分别通过无线通信将测定出的电流值和电压值向计算装置发送。而且，计算装置基于该电压值和电流值来计算单位电池的阻抗。
[0032]
这样，在比较例的计算装置150#中，需要在n个sbm7n#分别设置电流测定部。因此，计算装置150#的制造成本增大。另外，n个电池群5n#串联连接。因此，为了抑制该制造成本，可以考虑使电流测定部成为一个。
[0033]
然而，若使电流测定部成为一个，则该一个电流测定部对电流值的检测时机、和n个sbm7#分别对电压值的检测时机不同。即，成为该电流值与该电压值无法取得同步的状态。一般而言，不能用不同步的电流和电压计算准确的阻抗。即，在计算装置150#中，不能计算准确的阻抗。
[0034]
因此，在本实施方式中，提供一种能够抑制制造成本并且能够计算出精度高的阻抗的计算装置150。
[0035]
图3是表示本实施方式的计算装置150的结构例的图。如也在图1中说明的那样，计算装置150具bmu100和有n个sbm71，...7n。sbm71，...7n分别与电池群51，...5n建立对应来进行配置。
[0036]
sbm7具有电压测定部72、电压特征检测部74、发送部76以及天线78。电压测定部72测定构成与包括该电压测定部72在内的sbm7n对应的电池群5n的单位电池(即，3个单位电池)的各自的电压。该电压测定部72检测的电压vn表示电池群5n的3个单位电池的各自的电压(即，3个电压)。电压测定部72典型地由电压传感器构成。电压测定部72将测定出的电压vn向电压特征检测部74输出。
[0037]
电压特征检测部74监视从电压测定部72输出的电压vn，并按照每个规定的中断期间执行判断处理(如后述的那样判断有无该电压特征量vfn的处理)。vfn表示电池群5n的3个单位电池的各自的电压特征量。另外，中断期间是短时间，例如是0.1秒。对于电压特征量则进行后述。在电压特征检测部74检测到电压特征量vfn的情况下，向发送部76发送。发送部76经由天线78通过无线通信向bmu100发送。另外，在图3中，示出了从sbm71向bmu100发送电池群51的电压特征量vf1，从sbm7n向bmu100发送电池群5n的电压特征量vfn的情况。vf1表示构成电池群51的3个单位电池的各自的电压特征量，vfn表示构成电池群5n的3个单位电池的各自的电压特征量。
[0038]
bmu100具有天线102、接收部104、电流测定部106、电流特征检测部108、存储部112
以及计算部114。
[0039]
电流测定部106测定串联连接有电池群51～5n的电池5的电流。电流测定部106典型地由电流传感器构成。电流测定部106将测定出的电流向电流特征检测部108输出。
[0040]
电流特征检测部108通过监视从电流测定部106输出的电流，从而按照每个中断期间来执行判断处理(如后述的那样判断有无该电流特征量if的处理)。此外，该电流特征检测部108的中断期间与电压特征检测部74的中断期间可以相同，也可以不同。另外，电流特征检测部108的中断期间与电压特征检测部74的中断期间可以同步，也可以不同步。
[0041]
对于电流特征量if则进行后述。在电流特征检测部108检测到电流特征量if的情况下，电流特征检测部108使该电流特征量if暂时地存储于存储部112。并且，电流特征检测部108也使表示检测到该电流特征量if的时刻(或者将电流特征量if存储至存储部112的时刻)的时刻信息存储于存储部112。时刻信息例如是时间戳。
[0042]
存储部112例如由上述的ram构成。另外，电流特征量if在从存储至存储部112时起经过了规定期间(后述的图6的(a)的规定期间t1)后被消除。
[0043]
接收部104经由天线102接收从n个sbm7分别发送的电压特征量vfm。这里，电压特征量vfm表示单位电池5m的电压特征量。接收部104将接收到的电压特征量vfm向计算部114输出。
[0044]
计算部114每当取得电压特征量vfm时，则基于该电压特征量vfm、和存储于存储部112的电流特征量if来计算单位电池5m的阻抗。例如，如以下的式(1)所示，计算部114通过将电压特征量vfm除以电流特征量if来计算单位电池5m的阻抗rm。
[0045]
rm＝vfm/if
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0046]
这样，计算部114基于电流特征量if、和从取得了该电流特征量if时起在规定期间(后述的图6的(a)的规定期间t1)内接收到的电压特征量vfm来计算单位电池5m的阻抗rm。
[0047]
并且，计算部114基于计算出的阻抗rm和基准阻抗来计算(推断)单位电池5m的劣化度(电阻劣化度)。基准阻抗是预先决定好的数值，例如，储存于规定的存储区域(例如，存储器164的rom)。例如，计算部114将阻抗rm除以基准阻抗而得的比率作为单位电池5m的电阻劣化度来进行计算。
[0048]
sbm7n与本实施方式的“第1装置”对应。bmu100与本实施方式的“第2装置”对应。第1参数与本实施方式的“电压值”对应。第1特征量与本实施方式的“电压特征量”对应。第2参数与本实施方式的“电流值”对应。第2特征量与本实施方式的“电流特征量”对应。
[0049]
图4是用于对本实施方式的电流特征量和电压特征量进行说明的图。图4(a)～(f)的横轴和后述的图8(a)～(f)的横轴表示时间。另外，图4(a)～(c)的纵轴和图8(a)～(c)的纵轴表示电流值，图4(d)～(f)的纵轴和图8(d)～(f)的纵轴表示电压值。
[0050]
图4的(a)是表示电流测定部106测定的电流值的推移的一个例子的图。另外，电流特征检测部108具有使从电流测定部106输出的电流信号的规定频带通过的带通滤波器(bpf：band pass filter)。电流特征检测部108取得规定频带的信号(以下，称为“过滤后电流信号”)。图4的(b)是过滤后电流信号的一个例子。此外，电流特征检测部108具有使电压测定部72检测到的3个电压值分别通过的3个带通滤波器。
[0051]
另外，如图4的(c)所示，对于该过滤后电流信号的电流值，预先决定有上限值和下限值。电流特征检测部108判断由过滤后电流信号表示的峰值是否是上限值以上、以及是否
是下限值以下。而且，电流特征检测部108抽出由过滤后电流信号表示的峰值中的上限值以上的峰值pi作为电流特征量if。另外，电流特征检测部108抽出由过滤后电流信号表示的峰值中的下限值以下的峰值(负峰值)pi作为电流特征量if。另外，对于由过滤后电流信号表示的峰值中的大于下限值并且不足上限值的峰值，电流特征检测部108不将其检测为电流特征量if。
[0052]
图4的(d)是表示电压测定部72测定的电压值的推移的一个例子的图。另外，电压特征检测部74具有使从电压测定部72输出的电压信号的规定频带通过的带通滤波器。电压特征检测部74取得规定频带的信号(以下，称为“过滤后电压信号”)。图4的(e)是过滤后电压信号的一个例子。
[0053]
另外，如图4的(f)所示，对于该过滤后电压信号的电压值，预先决定有上限值和下限值。电压特征检测部74判断由过滤后电压信号表示的峰值是否为上限值以上、以及是否为下限值以下。而且，电压特征检测部74抽出由过滤后电压信号表示的峰值中的上限值以上的峰值pv作为电压特征量vf。另外，电压特征检测部74抽出由过滤后电压信号表示的峰值中的下限值以下的峰值(负峰值)pv作为电压特征量vf。另外，对于由过滤后电压信号表示的峰值中的大于下限值且不足上限值的峰值，电压特征检测部74不将其检测为电压特征量vf。
[0054]
电流特征检测部108按照每个中断期间(在本实施方式中为100ms)执行判断有无电流特征量的判断处理。在通过该判断处理而判断为具有电流特征量的情况下，电流特征检测部108检测该电流特征量。
[0055]
如图4所示，对显著的电流特征量if和电压特征量vf，电压特征检测部74检测该电压特征量的时机、和电流特征检测部108检测该电流特征量的时机是相同时机或者大致相同时机。
[0056]
图5是用于对作为电流特征量的峰值和作为电压特征量的峰值的检测时机等进行说明的图。在图5中，示出了作为电流特征量的峰值的检测时机，但作为电压特征量的峰值的检测时机也与图5相同。
[0057]
在图5中，示出了电流特征检测部108每100ms就执行峰值判断处理的情况。该峰值判断处理是判断是否是峰值的处理。另外，在图5中，在时机t1，电流特征检测部108检测到电流值i1。在该时机t1的100ms后的时机t2，电流特征检测部108检测到电流值i2。在该时机t2的100ms后的时机t3，电流特征检测部108检测到电流值i3。
[0058]
而且，电流特征检测部108将成为电流值i2＞电流值i1、且电流值i2＞电流值i3的该电流值i2检测为电流值的峰值。而且，在该峰值为上限值(参照图4)以上的情况下，将该峰值检测为电流特征量。此外，虽然没有特别地图示，但是将成为电流值i2＜电流值i1、且电流值i2＜电流值i3的该电流值i2检测为电流值的负峰值。而且，在该负峰值为下限值(参照图4)以下的情况下，将该负峰值检测为电流特征量。此外，电压特征检测部74也执行相同的处理。
[0059]
图6是用于对电流特征检测部108的处理进行说明的图。图6的(a)表示电流特征检测部108检测到电流特征量的时机。另外，图6的(b)表示接收部104取得电压特征量的时机。
[0060]
在时机ts1，电流特征检测部108检测到电流特征量。这里，如在图4中说明的那样，对于显著的电流特征量if和电压特征量vfm，电压特征检测部74检测该电压特征量的时机、
与电流特征检测部108检测该电流特征量的时机是相同的时机或者大致相同的时机。换言之，电流特征量if、和与该电流特征量if对应的电压特征量vfm同步。另外，如在图1等中说明的那样，各sbm7检测到电压特征量vfm，并通过无线通信将该电压特征量vfm向bmu100发送。因此，在电压特征检测部74检测到电压特征量的时机、与电流特征检测部108取得该电压特征量的时机(bmu100取得该电压特征量的时机、或者在存储部112存储该电压特征量的时机)产生时间上的偏差。此时间上的偏差是基于从sbm7n到bmu100的电压特征量的通信时间的偏差。
[0061]
因此，在本实施方式中，视为从检测到电流特征量if的时机ts1起在规定期间内bmu100所取得的电压特征量vfm与该电流特征量if同步。而且，bmu100基于电流特征量if和被视为与该电流特征量if同步的电压特征量vfm(将该电流特征量if和该电压特征量vfm作为一对)，来计算与该电压特征量vfm对应的单位电池5m的阻抗rm(参照上述的式(1))。因此，与“基于相互不同步的电流特征量if和电压特征量vfm来计算阻抗的计算装置”比较，本实施方式的计算装置150能够精度良好地计算阻抗。另外，无需如比较例的计算装置那样在各sbm7n设置电流检测部，因此能够抑制制造成本。
[0062]
在图6中，示出了在规定期间t1(时机ts1～时机ts2的期间)接收部104从所有的sbm71～7n取得了所有的单位电池5m的电压特征量vf1～vfm的情况。在这种情况下，bmu100计算所有的单位电池的阻抗。
[0063]
另外，示出了在从时机ts3起的规定期间t1，接收部104虽然没有取得单位电池53的电压特征量vf3，但是取得了其他的电压特征量的情况。在这种情况下，bmu100计算单位电池53以外的单位电池的阻抗，而不计算单位电池53的阻抗。在这种情况下，可以考虑bmu100计算单位电池53的阻抗r3的结构。然而，存在电流特征量if与电压特征量vf3不同步的可能性。因此，在该结构中，通过用相互不同步的电流特征量if和电压特征量vf3计算阻抗r3，则计算出不准确的可能性较高的阻抗r3。因此，在本实施方式中，对于与在规定期间外取得的电压特征量对应的单位电池的阻抗，不进行计算。
[0064]
另外，在本实施方式中，计算装置150能够基于电流值的峰值和电压值的峰值来计算单位电池的阻抗。因此，计算装置150能够通过比较简单的运算处理来计算单位电池的阻抗。
[0065]
另外，规定期间t1也可以为固定值。例如，规定期间t1也可以为设想大于0的最大的通信延迟时间(即，与上述的时间上的偏差对应)以下的任意的期间。另外，规定期间t1也可以为变动值。例如，规定期间t1也可以为从检测到电流特征量(在本实施方式中，为峰值pi)起到检测到下一个电流特征量(在本实施方式中，为峰值pi)为止的期间。
[0066]
图7是表示各sbm7和bmu100的处理的流程图。每隔上述的中断期间就执行各sbm7的图7的处理和bmu100的图7的处理。
[0067]
在步骤s2中，各sbm判断是否检测到电压特征量vf(执行上述的判断处理)。在未检测到电压特征量vf的情况下(在步骤s2中为否)，处理结束。另一方面，在检测到电压特征量vf的情况下(在步骤s2中为是)，各sbm7在步骤s4中将该检测到的电压特征量vf向bmu100发送。
[0068]
另外，在步骤s12中，bmu100判断是否检测到电流特征量if(执行上述的判断处理)。在未检测到电流特征量if的情况下(在步骤s12中为否)，处理进入至步骤s16。另一方
面，在检测到电流特征量if的情况下(在步骤s12中为是)，在步骤s14中，bmu100使存储部112存储电流特征量if。接下来，在步骤s16中，bmu100判断当前的时刻是否在从存储该电流特征量if起的规定期间t1以内。该步骤s16的判断基于上述的时间戳和当前的时刻来实现。bmu100具有计时器，bmu100能够基于该计时器来识别当前的时刻。在当前的时刻不在从存储电流特征量if起的规定期间t1以内的情况下(在步骤s16中为否)，即，在从存储该电流特征量if起到当前的时刻为止的期间达到了规定期间t1的情况下，bmu100消除存储部112内的电流特征量if。之后，处理结束。
[0069]
另外，在当前的时刻在从存储该电流特征量if起的规定期间t1以内的情况下(在步骤s16中为是)，在步骤s18中，bmu100判断是否从sbm7n取得了电压特征量。在未取得电压特征量的情况下(在步骤s18中为否)，处理结束。另一方面，在取得了电压特征量的情况下(在步骤s18中为是)，在步骤s20中，bmu100计算阻抗rm(参照上述式(1))。具体而言，bmu100基于在步骤s14中所存储的电流特征量if、和在步骤s18中判断为取得的电压特征量vfm来计算阻抗rm。
[0070]
另外，在图7的例子中，各sbm自动地执行步骤s2的电压特征量的检测处理。
[0071]
[实施方式2]
[0072]
在实施方式2中，电流特征量包含电流值的变动量，电压特征量包含电压值的变动量。该变动量包含增加量以及减少量中的至少一方。图8是用于对实施方式2的电流特征量和电压特征量进行说明的图。在图8的例子中，是示出了正对电池5进行充电的情况下的图。另外，在图8的例子中，示出了在正对电池5进行充电的情况下电流值降低的情况。
[0073]
图8的(a)是表示电流测定部106测定的电流值的推移的一个例子的图。另外，在实施方式2中，电流特征检测部108执行计算过去的特定期间(例如，1秒)的电流值的移动平均值(以下，也被称为“电流平均值”。)的计算处理。每隔规定的中断期间(如上述那样为100ms)就执行该计算处理。
[0074]
电流特征检测部108判断电流值的变动量是否为规定量mi以上。而且，如图8的(b)所示，电流特征检测部108检测电流值的变动量为规定量mi以上的情况下的变动量而作为电流特征量if。该规定量mi与本公开的“第2规定量”对应。在图8的例子中，示出了电流平均值xi1与电流平均值xi2的差异量(变动量)为规定量mi以上的情况。另外，如图8的(c)所示，该电流特征量的检测时机(即，图6的(a)的时机ts1)为图8的(b)的时机t。时机t是被判断为电流平均值的变动结束的时机。
[0075]
对于平均值(电流平均值、后述的电压平均值以及后述的差量平均值)的变动结束的判断方法，例如，在平均值的最大值与最小值的差量不足规定范围的状况(即，平均值的振幅较小的状况)继续了任意的期间(例如，上述的特定期间)的情况下，判断为平均值的变动结束。另外，在电流值的最大值与最小值的差量不足规定范围的状况(即，电流值的振幅较小的状况)继续了任意的期间的情况下，也可以判断为电流平均值的变动结束。另外，在电压值的最大值与最小值的差量不足规定范围的状况(即，电压值的振幅较小的状况)继续了任意的期间的情况下，也可以判断为电压平均值的变动结束。
[0076]
图8的(d)是表示电压测定部72测定的电压值的推移的一个例子的图。另外，在实施方式2中，电压特征检测部74执行计算过去的特定期间(例如，1秒)的电压值的移动平均值(以下，也被称为“电压平均值”。)的计算处理。每隔规定的中断期间(如上述那样为
100ms)就执行该计算处理。
[0077]
电压特征检测部74判断电压值的变动量是否为规定量mv以上。而且，如图8的(e)所示，电压特征检测部74检测电压值的变动量为规定量mv以上的情况下的变动量而作为电压特征量iv。该规定量mv与本公开的“第1规定量”对应。在图8的(e)的例子中，示出了电压平均值xv1与电压平均值xv2的差异量(变动量)为规定量mv以上的情况。另外，如图8的(f)所示，该电压特征量的检测时机为图8的(e)的时机t。时机t是被判断为电压平均值的变动结束的时机。
[0078]
这样，在本实施方式中，电流特征量包含电流值的变动量，电压特征量包含电压值的变动量。因此，计算装置150能够通过比较简单的运算处理来计算单位电池的阻抗。特别是在电池5的充电中，电流、电压的变动为阶段状，能够取得精度较高的电流值的变动量(规定量mi以上的变动量)和精度较高的电压值的变动量(规定量mv以上的变动量)。作为其结果，计算装置150能够计算精度较高的阻抗。
[0079]
[实施方式3]
[0080]
实施方式3的电流特征量包含电流值过零时的变动量，电压特征量包含差量值过零时的变动量。
[0081]
这里，对差量值进行说明。差量值是电压测定部72检测到的电压值与单位电池5m的开路电压(ocv：open circuit voltage)的差量值。在本实施方式中，差量值是从电压值减去开路电压而得的值。
[0082]
在实施方式3中，电压特征检测部74通过对来自电压测定部72的电压值执行规定运算来推断单位电池的ocv。规定运算例如是使来自电压测定部72的电压信号通过低通滤波器的运算。而且，电压特征检测部74通过从电压值减去ocv来计算差量值。
[0083]
另外，在本实施方式中，在电池5正进行放电时，电流测定部106测定的电流值和电压特征检测部74计算的差量值增加，存在过零并变为正值的情况。另外，在正对电池5进行充电时，电流测定部106测定的电流值和电压特征检测部74计算的差量值减少，存在过零并变为负值的情况。
[0084]
此外，作为变形例，也可以将电压测定部72和电流测定部106设置为：在电池5正进行放电时，电流值和差量值减少，过零并变为负值，并且在电池5正进行充电时，电流值和差量值增加，过零并变为正值。
[0085]
图9是用于对实施方式3的电流特征量和电压特征量进行说明的图。图9的(a)是表示电流测定部106测定的电流值的推移的一个例子的图。另外，电流特征检测部108具有使从电流测定部106输出的电流信号的规定频率带以下的信号通过的低通滤波器(lpf：low pass filter)。电流特征检测部108取得通过了lpf的过滤后电流信号。图9的(b)是过滤后电流信号的一个例子。另外，在实施方式3中，电流特征检测部108执行计算过去的特定期间(例如，1秒)的电流平均值的计算处理。每隔规定的中断期间(如上述那样为100ms)就执行该计算处理。
[0086]
电流特征检测部108判断电流值是否过零。而且，如图9的(b)所示，电流特征检测部108检测电流值过零时的该电流值的变动量而作为电流特征量if。在图9的例子中，示出了电流平均值xi1和电流平均值xi2。电流平均值xi1是过零前的电流平均值。电流平均值xi2是计算了电流平均值xi1的电流值过零后的电流平均值。
[0087]
在图9的(b)的例子中，电流特征检测部108计算电流平均值xi1与电流平均值xi2的差量值而作为电流特征量if。另外，在图9的(c)中，示出了检测到电流特征量if的时机t1。时机t1与图6的(a)的时机ts1对应。另外，时机t1是被判断为电流平均值的变动结束的时机。
[0088]
图9的(d)是表示电压特征检测部74所计算的差量值的推移的一个例子的图。另外，电压特征检测部74具有使差量值的信号的规定频率带以下的信号通过的低通滤波器。电流特征检测部108取得通过了lpf的过滤后差量值信号。另外，在实施方式3中，电压特征检测部74基于过滤后差量值信号来执行计算过去的特定期间(例如，1秒)的差量值的平均值(以下，也被称为“差量平均值”。)的计算处理。每隔规定的中断期间(如上述那样为100ms)就执行该计算处理。
[0089]
电压特征检测部74判断差量值是否过零。而且，如图9的(e)所示，电压特征检测部74检测差量值过零时的该差量值的变动量而作为电压特征量vf。在图9的例子中，示出了差量平均值xv1和差量平均值xv2。差量平均值xv1是过零前的差量平均值。差量平均值xv2是计算了差量平均值xv1的差量值过零后的差量平均值。
[0090]
在图9的(e)的例子中，电压特征检测部74计算差量平均值xv1与差量平均值xv2的差量值而作为电压特征量vf。另外，在图9的(f)中，示出了检测到电压特征量vf的时机t1。另外，时机t1是判断为差量平均值的变动结束的时机。
[0091]
这样，在本实施方式中，电压特征量vf包含差量平均值过零时的变动量，电流特征量if包含电流值过零时的变动量。特别是计算装置150使用由电池5的充电和放电的切换时机(例如，车辆1的加速器接通和加速器断开的时机)所引起的变动量而作为电流特征量和电压特征量。充电和放电的切换时机的电流值和差量值的变动量较大。因此，能够使电池5的阻抗的计算精度提高。另外，由于频繁地产生充电和放电的切换时机，因此能够使电流特征量和电压特征量的检测频度变为高频度。因此，能够使单位电池的阻抗的计算频度增加。
[0092]
另外，也可以构成为：电流特征量vi包含电流值过零时的该电流值的变动量(参照图9的(b))，电压特征量vf包含规定量mv(第1规定量)以上的电压值的变动量(参照图8的(e))。即使是采用了这样的结构的计算装置150，也能够起到与上述相同的有利的效果。
[0093]
此外，对于在上述的实施方式的1～3中说明的电流特征量与电压特征量的组合，也可以采用至少两个的组合。
[0094]
[实施方式4]
[0095]
在上述的实施方式1～3中，对将多个(m个)单位电池串联连接的结构进行了说明。然而，也可以将多个单位电池并联连接。以下，对将n个(多个)单位电池并联连接的例子进行说明。在该例子中，被检测的电压值的个数是一个，被检测的电流值的个数是n个。另外，在实施方式4中，第1参数与“电流值”对应，第2参数与“电压值”对应。
[0096]
图10是表示实施方式4的计算装置150a的结构例的图。在图10的例子中，示出了将n个单位电池151～15n并联连接的例子。计算装置150a具有bmu100a和n个sbm71a，...7na。sbm71a，...7na分别与并联连接的单位电池151，...15n建立对应来配置。n个sbm71a，...7na也被统称为“sbm7a”或者“sbm7na”。
[0097]
sbm7na具有电流测定部106a、电流特征检测部108a、发送部76以及天线78。电流测定部106a测定与包括该电流测定部106a在内的sbm7na对应的单位电池15n的电流值in。电
流特征检测部108a通过监视从电流测定部106a输出的电流值in，从而按照每个中断期间来检测该电流特征量ifn。在电流特征检测部108a检测到电流特征量ifn的情况下，向发送部76发送。发送部76经由天线78通过无线通信向bmu100发送。另外，在图10中，示出了从sbm71向bmu100发送电流特征量if1，并从sbm7n向bmu100发送电流特征量ifn的情况。
[0098]
bmu100a具有天线102、接收部104、电压测定部72a、电压特征检测部74a、存储部112以及计算部114。
[0099]
电压测定部72a测定并联连接有单位电池151～15n的单位电池的各自的电压值v。电压测定部72a将测定出的电压值v向电压特征检测部74a输出。
[0100]
电压特征检测部74通过监视从电压测定部72输出的电压值v，从而按照每个中断期间来检测该电压特征量vf。在电压特征检测部74检测到电压特征量vf的情况下，在存储部112存储电压特征量vf。另外，电压特征量vf从存储至存储部112起经过了规定期间(上述的规定期间t1)后被消除。
[0101]
另外，接收部104经由天线102接收从n个sbm7a分别发送来的电流特征量ifn。接收部104将接收到的电流特征量ifn向计算部114输出。
[0102]
计算部114每当取得电流特征量ifn时，则基于该电流特征量ifn、和存储于存储部112的电压特征量vf，并根据以下的式(2)来计算单位电池15n的阻抗rn。
[0103]
rn＝vf/ifn
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(2)
[0104]
根据这样的结构，即使是并联连接有单位电池的情况，计算装置150a也能够抑制制造成本，并且能够精度良好地计算电池的阻抗。
[0105]
[其他的实施方式]
[0106]
(1)在上述的实施方式中，对由一个sbm7n检测构成电池群5n的1个以上的单位电池的各自的电压特征量vfn的结构进行了说明。然而，也可以构成为：一个sbm7n与一个单位电池建立对应来配置，该一个sbm7n检测该一个单位电池的电压特征量。另外，也可以构成为一个sbm7n检测电池群5n的电压特征量。即，本公开的“电池的阻抗”可以为“构成与一个sbm7n建立对应的电池群的1个以上的单位电池的各自的阻抗”，可以为“与一个sbm7n建立对应的一个单位电池的阻抗”，也可以为“与一个sbm7n建立对应的电池群的阻抗”。
[0107]
(2)对bmu100使用时间戳来执行上述的步骤s16(参照图7)的判断的结构进行了说明。然而，例如，bmu100也可以使用存储标志来执行上述的步骤s16的判断。这里，存储标志是表示将电流特征量if存储于存储部112的标志。bmu100当在步骤s14中将电流特征量if存储于存储部112时使存储标志存储于规定区域。另外，bmu100当在步骤s24中消除电流特征量if时也消除该存储标志。
[0108]
而且，bmu100当在步骤s16中判断为在规定区域存储有存储标志时，在该步骤s16中判断为是。另外，bmu100当在步骤s16中判断为未在规定区域存储由存储标志时，在该步骤s16中判断为否。另外，步骤s16的判断处理也可以通过其他的方法来实现。
[0109]
对本发明的实施方式进行了说明，但是本次公开的实施方式全部的点应被认为是例示，并非是对本发明进行的限制。本发明的范围由权利要求书表示，意在包括与权利要求书等同的意思以及在其范围内的全部变更。

技术特征：
1.一种计算装置，计算电池的阻抗，所述计算装置的特征在于，具备第1装置和第2装置，所述第1装置构成为：测定作为所述电池的电流以及所述电池的电压中的任意一方的第1参数，检测作为所述第1参数的特征量的第1特征量，将所述第1特征量向所述第2装置发送，所述第2装置构成为：测定作为所述电流以及所述电压中的另一方的第2参数，检测作为所述第2参数的特征量的第2特征量，取得从所述第1装置发送来的所述第1特征量，并且基于所述第2特征量、和从取得该第2特征量时起在规定期间内接收到的所述第1特征量来计算所述阻抗。2.根据权利要求1所述的计算装置，其特征在于，所述第1特征量包含所述第1参数的峰值，所述第2特征量包含所述第2参数的峰值。3.根据权利要求1或2所述的计算装置，其特征在于，所述第1特征量包含所述第1参数的变动量，所述第2特征量包含所述第2参数的变动量。4.根据权利要求3所述的计算装置，其特征在于，所述第1参数的变动量包含第1规定量以上的变动量，所述第2参数的变动量包含第2规定量以上的变动量。5.根据权利要求3所述的计算装置，其特征在于，所述第1参数为所述电池的电压，所述第2参数为所述电池的电流，所述第1参数的变动量包含第1规定量以上的变动量，所述第2参数的变动量包含所述电池的电流值过零时的、该电流值的变动量。6.根据权利要求2所述的计算装置，其特征在于，所述第1参数为所述电池的电压，所述第2参数为所述电池的电流，所述第1特征量包含所述电池的电压值与该电池的开路电压亦即ocv的差量值过零时的、该差量值的变动量，所述第2特征量包含所述电池的电流值过零时的、该电流值的变动量。

技术总结
本发明的SBM(7)测定电池(5)的电压值，检测电压特征量，并将电压特征量向BMU(100)发送。BMU(100)测定电池(5)的电流值，检测电流特征量，取得从发送部(76)发送的电压特征量，并基于电流特征量、和从取得该电流特征量时起在规定期间内接收到的电压特征量来计算电池的阻抗。阻抗。阻抗。


技术研发人员：鹫尾祐佳 菊池淳
受保护的技术使用者：泰星能源解决方案有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/9/20