JP2024031219A - Full charge capacity estimation method - Google Patents

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Abstract

【課題】電池の満充電容量を正確に推定可能にする技術を提供する。【解決手段】満充電容量推定方法は、電池の経過時間に対する満充電容量の変化を示す満充電容量カーブを、電池の複数段階の劣化状態の各々に応じて複数生成するステップを備える。電池の充電率と開放電圧との関係を示すSOC-OCV特性カーブを、電池の複数段階の劣化状態の各々に応じて複数生成するステップを備える。電池の温度履歴およびSOC履歴に基づいて、複数の満充電容量カーブを用いて、現在の劣化状態に近い最適満充電容量カーブを生成するステップを備える。温度履歴、SOC履歴および電池の経過時間に基づいて、複数のSOC-OCV特性カーブを用いて、現在の劣化状態に近い最適SOC-OCV特性カーブを生成するステップを備える。最適満充電容量カーブおよび最適SOC-OCV特性カーブに基づいて、電池の満充電容量を推定するステップを備える。【選択図】図2The present invention provides a technology that enables accurate estimation of the full charge capacity of a battery. A full charge capacity estimation method includes the step of generating a plurality of full charge capacity curves indicating changes in full charge capacity with respect to elapsed time of the battery, according to each of a plurality of stages of deterioration state of the battery. The method includes the step of generating a plurality of SOC-OCV characteristic curves indicating the relationship between the charging rate and the open-circuit voltage of the battery in accordance with each of the plurality of stages of deterioration states of the battery. The method includes the step of generating an optimal full charge capacity curve close to a current state of deterioration using a plurality of full charge capacity curves based on the temperature history and SOC history of the battery. The method includes generating an optimal SOC-OCV characteristic curve close to a current state of deterioration using a plurality of SOC-OCV characteristic curves based on temperature history, SOC history, and elapsed time of the battery. The method includes the step of estimating the full charge capacity of the battery based on the optimum full charge capacity curve and the optimum SOC-OCV characteristic curve. [Selection diagram] Figure 2

Description

本明細書が開示する技術は、電池の満充電容量推定方法に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a method for estimating the full charge capacity of a battery.

特許文献1の技術では、充電回数に対するタイマ充電の回数の割合に応じて、劣化ライン(電池の使用量に対する満充電容量の変化を示すカーブ)を補正する。これにより、電池の満充電容量の推定精度を向上させることを目的としている。 In the technique of Patent Document 1, a deterioration line (a curve indicating a change in full charge capacity with respect to battery usage) is corrected according to the ratio of the number of times of timer charging to the number of times of charging. The purpose of this is to improve the accuracy of estimating the full charge capacity of the battery.

特開2020-128970号公報JP2020-128970A

特許文献1の技術では、劣化ラインの補正に使用するインプット情報が充電回数であり、限定的である。そのため、満充電容量の推定精度を十分に確保することが困難である。本明細書は、電池の満充電容量を正確に推定可能にする技術を提供する。 In the technique of Patent Document 1, the input information used for correcting the degraded line is the number of times of charging, and is limited. Therefore, it is difficult to ensure sufficient accuracy in estimating the full charge capacity. This specification provides a technique that enables accurate estimation of the full charge capacity of a battery.

請求項1に記載の構成において、電池の経過時間は、電池を使用している時間の積算値に対応する時間である。この構成によると、電池の温度履歴およびSOC履歴に基づいて、電池の現在の劣化状態を表す最適満充電容量カーブを生成することができる。また、温度履歴、SOC履歴および電池の使用量に基づいて、電池の現在の劣化状態を表す最適SOC-OCV特性カーブを生成することができる。そして、最適満充電容量カーブおよび最適SOC-OCV特性カーブに基づいて満充電容量を推定できるため、推定精度を十分に確保することが可能となる。 In the configuration according to claim 1, the elapsed time of the battery is a time corresponding to an integrated value of the time during which the battery is used. According to this configuration, an optimal full charge capacity curve representing the current state of deterioration of the battery can be generated based on the temperature history and SOC history of the battery. Furthermore, an optimal SOC-OCV characteristic curve representing the current state of deterioration of the battery can be generated based on the temperature history, SOC history, and battery usage. Since the full charge capacity can be estimated based on the optimum full charge capacity curve and the optimum SOC-OCV characteristic curve, it is possible to ensure sufficient estimation accuracy.

満充電容量推定システム1のブロック図である。1 is a block diagram of a full charge capacity estimation system 1. FIG. 実施例1の満充電容量の推定動作を説明するフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an operation for estimating full charge capacity according to the first embodiment. 実施例2の満充電容量の推定動作を説明するフローチャートである。7 is a flowchart illustrating the operation of estimating the full charge capacity according to the second embodiment.

(満充電容量推定システム1の構成)
図1に示す満充電容量推定システム1は、主に、電動車両10およびデータセンタ100を備える。なお、図1の点線は信号線を表している。電動車両10は、電池11、電力変換器12、走行用のモータ13、コントローラ14、電圧センサ20、電流センサ21、温度センサ22、充電器24、充電ソケット23、データ通信装置26、を備える。電池11は再充電が可能な二次電池であり、具体的には、リチウムイオン電池である。電力変換器12は、電池11の直流電力をモータ13の駆動電力(交流電力)に変換する。電力変換器12が駆動電力をモータ13に供給する。運転者がブレーキを踏んだとき、モータ13は逆駆動されて発電する。発電で得られた電力(回生電力)は電力変換器12が直流電力に変換して電池11へ供給する。すなわち電池11は回生電力で充電される。電動車両10は、充電ソケット23および充電器24を介して、不図示の外部電源から電力供給を受けることができる。これにより、電池11をプラグイン充電することができる。
(Configuration of full charge capacity estimation system 1)
A full charge capacity estimation system 1 shown in FIG. 1 mainly includes an electric vehicle 10 and a data center 100. Note that the dotted lines in FIG. 1 represent signal lines. The electric vehicle 10 includes a battery 11, a power converter 12, a driving motor 13, a controller 14, a voltage sensor 20, a current sensor 21, a temperature sensor 22, a charger 24, a charging socket 23, and a data communication device 26. The battery 11 is a rechargeable secondary battery, specifically a lithium ion battery. The power converter 12 converts the DC power of the battery 11 into drive power (AC power) for the motor 13 . A power converter 12 supplies drive power to a motor 13. When the driver steps on the brake, the motor 13 is reversely driven to generate electricity. The power (regenerated power) obtained by power generation is converted into DC power by the power converter 12 and supplied to the battery 11 . That is, the battery 11 is charged with regenerated power. Electric vehicle 10 can receive power supply from an external power source (not shown) via charging socket 23 and charger 24 . This allows plug-in charging of the battery 11.

電流センサ21は、電池11の充放電電流を計測し、計測データをコントローラ14へ送信する。温度センサ22は、電池11の温度を計測し、計測データをコントローラ14へ送信する。電圧センサ20は、電池11の電圧を計測し、計測データをコントローラ14へ送信する。電池11の開回路電圧(OCV:Open Circuit Voltage)は、残電力量(State Of Charge:SOC)と正の相関がある。従ってコントローラ14は、相関関係を使って、電池11のOCVから電池11のSOCを求めることができる。 The current sensor 21 measures the charging/discharging current of the battery 11 and transmits the measured data to the controller 14. The temperature sensor 22 measures the temperature of the battery 11 and transmits the measured data to the controller 14. Voltage sensor 20 measures the voltage of battery 11 and transmits the measurement data to controller 14 . The open circuit voltage (OCV) of the battery 11 has a positive correlation with the remaining power amount (State of Charge: SOC). Therefore, the controller 14 can determine the SOC of the battery 11 from the OCV of the battery 11 using the correlation.

コントローラ14は、電動車両10を構成する様々な要素を統括して制御するコンピュータである。コントローラ14は、CPU15や、メモリ16、タイマ17を備えている。メモリ16は、各種の制御プログラム等を記憶する。CPU15は、制御プログラムに従って、後述する制御を行う。タイマ17は、電池11の経過時間Tを計測する。経過時間Tは、電池11を使用している時間の積算値に対応する時間である。電池11の経過時間Tは、電動車両10の経過時間Tとほぼ等しいとみなすことができる。 The controller 14 is a computer that centrally controls various elements that make up the electric vehicle 10. The controller 14 includes a CPU 15, a memory 16, and a timer 17. The memory 16 stores various control programs and the like. The CPU 15 performs control described below in accordance with a control program. The timer 17 measures the elapsed time T of the battery 11. The elapsed time T is a time corresponding to the cumulative value of the time during which the battery 11 is used. The elapsed time T of the battery 11 can be considered to be approximately equal to the elapsed time T of the electric vehicle 10.

またメモリ16には、3つの満充電容量カーブFC1~FC3、および、3つのSOC-OCV特性カーブSO1~SO3が記憶されている。満充電容量カーブは、電池11の経過時間に対する満充電容量の変化を示す曲線である。SOC-OCV特性カーブは、電池のSOC(充電率)とOCV(開放電圧)との関係を示す曲線である。満充電容量カーブFC1~FC3およびSOC-OCV特性カーブSO1~SO3は、車両設計段階で予め作成し、メモリ16に記憶しておくことができる。なお、本実施例における満充電容量カーブおよびSOC-OCV特性カーブの数は一例であり、メモリ16の容量や満充電容量の必要とされる推定精度に応じて、適宜定めることができる。 The memory 16 also stores three full charge capacity curves FC1 to FC3 and three SOC-OCV characteristic curves SO1 to SO3. The full charge capacity curve is a curve that shows changes in the full charge capacity of the battery 11 with respect to elapsed time. The SOC-OCV characteristic curve is a curve showing the relationship between SOC (charging rate) and OCV (open circuit voltage) of a battery. The full charge capacity curves FC1 to FC3 and the SOC-OCV characteristic curves SO1 to SO3 can be created in advance at the vehicle design stage and stored in the memory 16. Note that the number of full charge capacity curves and SOC-OCV characteristic curves in this embodiment is merely an example, and can be determined as appropriate depending on the capacity of the memory 16 and the required estimation accuracy of the full charge capacity.

データ通信装置26は、無線通信27を介して、データセンタ100との間で各種のデータを通信する装置である。データセンタ100は、CPU101およびメモリ102を備えている。メモリ102は、電動車両10から受信した各種データをメモリ102に記憶する。CPU101は、受信データに基づいて各種の演算処理を実行し、演算結果を電動車両10に送信する。 The data communication device 26 is a device that communicates various data with the data center 100 via wireless communication 27. The data center 100 includes a CPU 101 and a memory 102. The memory 102 stores various data received from the electric vehicle 10. CPU 101 executes various calculation processes based on the received data and transmits the calculation results to electric vehicle 10.

(満充電容量カーブFCおよびSOC-OCV特性カーブSOの概要)
図2のグラフ3に、満充電容量カーブFC1~FC3の一例を示す。グラフ3の横軸は電池11の経過時間であり、縦軸は満充電容量である。
(Summary of full charge capacity curve FC and SOC-OCV characteristic curve SO)
Graph 3 in FIG. 2 shows an example of full charge capacity curves FC1 to FC3. The horizontal axis of graph 3 is the elapsed time of the battery 11, and the vertical axis is the full charge capacity.

満充電容量カーブFC1~FC3の作成方法の一例について説明する。満充電容量カーブFC1~FC3は、電池温度の確率頻度FおよびSOCの確率頻度Gをパラメータとする曲線である。図2のグラフ1およびグラフ2を用いて、電池温度の確率頻度FおよびSOCの確率頻度Gを説明する。グラフ1はヒストグラムであり、横軸は電池温度であり、縦軸(度数)はその確率頻度Fである。グラフ2もヒストグラムであり、横軸はSOCであり、縦軸(度数)はその確率頻度Gである。確率頻度FおよびGは、統計的確率であり、電池温度およびSOCの測定回数を累積的に増加させることで、近似値として求めることができる。そして車両設計段階において、電池温度の確率頻度FおよびSOCの確率頻度Gの様々な組み合わせに対して、満充電容量カーブFC1~FC3を作成する。すなわち満充電容量カーブFC1~FC3は、電池11の複数段階の劣化状態の各々に対応する満充電容量カーブである。 An example of a method for creating full charge capacity curves FC1 to FC3 will be described. The full charge capacity curves FC1 to FC3 are curves whose parameters are the probability frequency F of battery temperature and the probability frequency G of SOC. The probability frequency F of battery temperature and the probability frequency G of SOC will be explained using graphs 1 and 2 of FIG. Graph 1 is a histogram, where the horizontal axis is the battery temperature and the vertical axis (degrees) is its probability frequency F. Graph 2 is also a histogram, the horizontal axis is the SOC, and the vertical axis (frequency) is its probability frequency G. The probability frequencies F and G are statistical probabilities, and can be obtained as approximate values by cumulatively increasing the number of times the battery temperature and SOC are measured. At the vehicle design stage, full charge capacity curves FC1 to FC3 are created for various combinations of the battery temperature probability frequency F and the SOC probability frequency G. That is, the full charge capacity curves FC1 to FC3 are full charge capacity curves corresponding to each of the plurality of stages of deterioration states of the battery 11.

また図2のグラフ4に、SOC-OCV特性カーブSO1~SO3の一例を示す。グラフ4の横軸は電池11のSOCであり、縦軸はOCVである。SOC-OCV特性カーブSO1~SO3の作成方法の一例について説明する。SOC-OCV特性カーブSO1~SO3は、電池温度の確率頻度F、SOCの確率頻度G、および、電池11の経過時間Tをパラメータとする曲線である。車両設計段階において、電池温度の確率頻度F、SOCの確率頻度G、電池11の経過時間Tの様々な組み合わせに対して、SOC-OCV特性カーブSO1~SO3を作成する。すなわちSOC-OCV特性カーブSO1~SO3は、電池11の複数段階の劣化状態の各々に対応するSOC-OCV特性カーブである。 Further, graph 4 in FIG. 2 shows an example of SOC-OCV characteristic curves SO1 to SO3. The horizontal axis of the graph 4 is the SOC of the battery 11, and the vertical axis is the OCV. An example of a method for creating the SOC-OCV characteristic curves SO1 to SO3 will be described. The SOC-OCV characteristic curves SO1 to SO3 are curves whose parameters are the probability frequency F of the battery temperature, the probability frequency G of the SOC, and the elapsed time T of the battery 11. At the vehicle design stage, SOC-OCV characteristic curves SO1 to SO3 are created for various combinations of the probability frequency F of the battery temperature, the probability frequency G of the SOC, and the elapsed time T of the battery 11. That is, the SOC-OCV characteristic curves SO1 to SO3 are SOC-OCV characteristic curves corresponding to each of the plurality of stages of deterioration states of the battery 11.

なお、満充電容量カーブFC1~FC3やSOC-OCV特性カーブSO1~SO3の作成方法は、様々であって良い。例えば、実際に複数個の電池11を異なる条件で劣化させて実測することで作成してもよい。また例えば、ユーザの使われ方として、最も劣化が進みづらい条件と、最も劣化が進みやすい条件とで実測した2個のカーブの間を補間することにより、複数のカーブを作成しても良い。 Note that there may be various methods for creating the full charge capacity curves FC1 to FC3 and the SOC-OCV characteristic curves SO1 to SO3. For example, it may be created by actually measuring the deterioration of a plurality of batteries 11 under different conditions. For example, as a user's usage, a plurality of curves may be created by interpolating between two curves actually measured under conditions where deterioration is least likely to occur and conditions where deterioration is most likely to occur.

(満充電容量の推定動作)
図2のフローチャートを用いて、満充電容量の推定動作を説明する。この推定動作は、電動車両10のオンボード上で実行される。以下では、「ステップ10」を「S10」のように略記する。図2のフローは、所定周期(例:1日)で実行されてもよい。
(Full charge capacity estimation operation)
The operation for estimating the full charge capacity will be explained using the flowchart in FIG. 2 . This estimation operation is executed onboard the electric vehicle 10. Hereinafter, "Step 10" will be abbreviated as "S10". The flow in FIG. 2 may be executed at a predetermined period (eg, one day).

S10においてCPU15は、電池11の使われ方を示す情報を更新する。具体的には、グラフ1で説明したように、電池温度の確率頻度Fを累積的に算出する。またグラフ2で説明したように、SOCの確率頻度Gを累積的に算出する。またタイマ17を用いて、電池11の経過時間Tを累積的に取得する。 In S10, the CPU 15 updates information indicating how the battery 11 is used. Specifically, as explained in Graph 1, the probability frequency F of the battery temperature is cumulatively calculated. Further, as explained in connection with graph 2, the probability frequency G of the SOC is cumulatively calculated. Further, the timer 17 is used to cumulatively obtain the elapsed time T of the battery 11.

S20においてCPU15は、S10で更新された電池温度の確率頻度FおよびSOCの確率頻度Gに基づいて、現在の劣化状態に近い最適満充電容量カーブを生成する。生成方法は様々であって良い。例えば、満充電容量カーブFC1~FC3(グラフ3参照)のうちから、最も劣化条件が近い満充電容量カーブを選択してもよい。また例えば、劣化条件が近い2個の満充電容量カーブを選択し、2つの満充電容量カーブを補間することで最適満充電容量カーブを生成しても良い。本実施例では、満充電容量カーブFC2が、最適満充電容量カーブとして選択される場合を説明する。 In S20, the CPU 15 generates an optimal full charge capacity curve close to the current deterioration state based on the battery temperature probability frequency F and the SOC probability frequency G updated in S10. There may be various generation methods. For example, the full charge capacity curve with the closest deterioration condition may be selected from among the full charge capacity curves FC1 to FC3 (see graph 3). Alternatively, for example, the optimum full charge capacity curve may be generated by selecting two full charge capacity curves with similar deterioration conditions and interpolating the two full charge capacity curves. In this embodiment, a case will be described in which the full charge capacity curve FC2 is selected as the optimum full charge capacity curve.

S30においてCPU15は、S10で更新された電池温度の確率頻度F、SOCの確率頻度G、経過時間Tに基づいて、現在の劣化状態に近い最適SOC-OCV特性カーブを生成する。生成方法は様々であって良い。例えば、SOC-OCV特性カーブSO1~SO3(グラフ4参照)のうちから最も劣化条件が近い満充電容量カーブを選択してもよいし、複数のSOC-OCV特性カーブを補間することで最適満充電容量カーブを生成しても良い。本実施例では、SOC-OCV特性カーブSO2が、最適SOC-OCV特性カーブとして選択される場合を説明する。 In S30, the CPU 15 generates an optimal SOC-OCV characteristic curve close to the current state of deterioration based on the probability frequency F of the battery temperature, the probability frequency G of the SOC, and the elapsed time T that were updated in S10. There may be various generation methods. For example, the full charge capacity curve with the closest deterioration condition may be selected from among the SOC-OCV characteristic curves SO1 to SO3 (see graph 4), or the optimum full charge capacity curve can be selected by interpolating multiple SOC-OCV characteristic curves. A capacity curve may also be generated. In this embodiment, a case will be described in which the SOC-OCV characteristic curve SO2 is selected as the optimum SOC-OCV characteristic curve.

S40においてCPU15は、電池11の満充電容量を推定する。具体的には、グラフ5に示すように、最適満充電容量カーブFC2において、経過時間Tに対応する満充電容量推定値FE1を求める。 In S40, the CPU 15 estimates the full charge capacity of the battery 11. Specifically, as shown in graph 5, the estimated full charge capacity value FE1 corresponding to the elapsed time T is determined in the optimal full charge capacity curve FC2.

S50においてCPU15は、電池11にプラグイン充電が行われたか否かを判断する。プラグイン充電が行われていない場合にはS60をスキップし、行われている場合にはS60へ進む。 In S50, the CPU 15 determines whether or not the battery 11 has been plug-in charged. If plug-in charging is not being performed, S60 is skipped, and if plug-in charging is being performed, the process advances to S60.

S60においてCPU15は、電池11の満充電容量を推定する。グラフ6を用いて具体的に説明する。CPU15は、充電前OCVおよび充電後OCVを算出する。次に、最適SOC-OCV特性カーブSO2に基づいて、充電前OCV対応するSOCと充電後OCVに対応するSOCとの差分である、ΔSOCを求める。すなわち、プラグイン充電により増加したSOCであるΔSOCを求める。そして、下式(1)により、満充電容量推定値FE2を求めることができる。
満充電容量推定値FE2=プラグイン充電時の電流積算値÷ΔSOC×100・・・式(1)
In S60, the CPU 15 estimates the full charge capacity of the battery 11. This will be explained in detail using graph 6. The CPU 15 calculates the OCV before charging and the OCV after charging. Next, ΔSOC, which is the difference between the SOC corresponding to the pre-charge OCV and the SOC corresponding to the post-charge OCV, is determined based on the optimal SOC-OCV characteristic curve SO2. That is, ΔSOC, which is the SOC increased by plug-in charging, is determined. Then, the estimated full charge capacity value FE2 can be determined using the following equation (1).
Estimated full charge capacity FE2 = integrated current value during plug-in charging ÷ ΔSOC x 100...Equation (1)

S70においてCPU15は、S40で求められた満充電容量推定値FE1と、S60で求められた満充電容量推定値FE2とを、調停する。調停では、2つの推定値を用いて、より正確な1つの推定値を生成する。調停方法は様々であってよい。例えば、2つの推定値の単純平均や加重平均を求めてもよい。 In S70, the CPU 15 arbitrates between the estimated full charge capacity value FE1 obtained in S40 and the estimated full charge capacity value FE2 obtained in S60. Reconciliation uses two estimates to produce one more accurate estimate. Mediation methods may vary. For example, a simple average or a weighted average of the two estimated values may be calculated.

(効果)
電池温度履歴を示す確率頻度F、および、SOC履歴を示す確率頻度Gに基づいて、電池の現在の劣化状態を表す最適満充電容量カーブを生成することができる(S20)。また、温度履歴、SOC履歴および電池の使用量に基づいて、電池の現在の劣化状態を表す最適SOC-OCV特性カーブを生成することができる(S30)。よって、満充電容量カーブおよびSOC-OCV特性カーブの経年特性変化を、ユーザの電池11の使い方に応じて、柔軟に考慮することが可能となる。これにより、満充電容量の推定精度を十分に確保することが可能となる。
(effect)
Based on the probability frequency F indicating the battery temperature history and the probability frequency G indicating the SOC history, an optimal full charge capacity curve representing the current state of deterioration of the battery can be generated (S20). Furthermore, an optimal SOC-OCV characteristic curve representing the current state of deterioration of the battery can be generated based on the temperature history, SOC history, and battery usage (S30). Therefore, it is possible to flexibly consider changes in the full charge capacity curve and the SOC-OCV characteristic curve over time depending on how the user uses the battery 11. This makes it possible to ensure sufficient accuracy in estimating the full charge capacity.

実施例1では、最適満充電容量カーブの生成(S20)および最適SOC-OCV特性カーブの生成(S30)を、オンボードで行う態様を説明した。実施例2では、これらの演算処理をデータセンタ100で行う態様について説明する。 In the first embodiment, a mode has been described in which the generation of the optimum full charge capacity curve (S20) and the generation of the optimum SOC-OCV characteristic curve (S30) are performed on-board. In the second embodiment, a mode in which these calculation processes are performed in the data center 100 will be described.

図3のフローチャートを用いて、実施例2における満充電容量の推定動作を説明する。データセンタ100のメモリ102には、電池温度およびSOCを様々に変化させた条件下で生成された複数の満充電容量カーブが、予め記憶されている。なお、複数の満充電容量カーブの生成方法は、様々であって良い。例えば、同じ電池を搭載している他車両から得られたビッグデータを基に導かれた各種パラメータを使用して、複数の満充電容量カーブを生成しても良い。 The operation for estimating the full charge capacity in the second embodiment will be explained using the flowchart of FIG. 3. The memory 102 of the data center 100 stores in advance a plurality of full charge capacity curves generated under various conditions of battery temperature and SOC. Note that there may be various methods of generating the plurality of full charge capacity curves. For example, a plurality of full charge capacity curves may be generated using various parameters derived based on big data obtained from other vehicles equipped with the same battery.

S110においてCPU15は、電池温度の確率頻度FおよびSOCの確率頻度Gを累積的に算出する。当該算出方法は、S10で説明した方法と同様である。またCPU15は、電池11の電圧、電流、温度、SOCの時系列情報を生成する。S115においてCPU15は、S110で生成した各種情報を、データ通信装置26を介してデータセンタ100に送信する。S125においてCPU15は、データセンタ100での演算処理の完了を待機する。 In S110, the CPU 15 cumulatively calculates the probability frequency F of the battery temperature and the probability frequency G of the SOC. The calculation method is the same as the method explained in S10. Further, the CPU 15 generates time-series information on the voltage, current, temperature, and SOC of the battery 11. In S115, the CPU 15 transmits the various information generated in S110 to the data center 100 via the data communication device 26. In S125, the CPU 15 waits for the calculation processing in the data center 100 to be completed.

データセンタ100のCPU101は、受信した電池温度の確率頻度FおよびSOCの確率頻度Gに基づいて、現在の劣化状態に近い最適満充電容量カーブを生成する。そして生成した最適満充電容量カーブを、電動車両10へ送信する。なお当該生成方法は、S20で説明したように、様々であってよい。 The CPU 101 of the data center 100 generates an optimal full charge capacity curve close to the current state of deterioration based on the received battery temperature probability frequency F and SOC probability frequency G. The generated optimal full charge capacity curve is then transmitted to the electric vehicle 10. Note that the generation method may be various as described in S20.

またCPU101は、受信した時系列情報に基づいて、現在の劣化状態に近い最適SOC-OCV特性カーブを生成する。そして生成した最適SOC-OCV特性カーブを、電動車両10へ送信する。当該生成方法は、様々であって良い。生成方法の一例を、グラフ7を用いて具体的に説明する。グラフ7の横軸はSOCであり、縦軸は電池電圧である。CPU101は、受信した電圧およびSOCの時系列情報をショットガンプロットすることによって、グラフ7を生成する。そしてグラフ7を画像パターン認識することによって、最適満充電容量カーブを生成する。なお、ショットガンプロットを打つ条件を設けても良い。例えば、電池温度および電流に関して、[20℃≦電池温度≦30℃]かつ[-50A≦電池電流≦50A]の範囲をプロットするとしてもよい。 Furthermore, the CPU 101 generates an optimal SOC-OCV characteristic curve that approximates the current state of deterioration based on the received time-series information. The generated optimal SOC-OCV characteristic curve is then transmitted to the electric vehicle 10. The generation method may vary. An example of the generation method will be specifically explained using graph 7. The horizontal axis of graph 7 is SOC, and the vertical axis is battery voltage. The CPU 101 generates a graph 7 by shotgun plotting the received voltage and SOC time series information. Then, by image pattern recognition of the graph 7, an optimal full charge capacity curve is generated. Note that conditions for drawing shotgun plots may be set. For example, the range of [20° C.≦battery temperature≦30° C.] and [−50A≦battery current≦50A] may be plotted with respect to battery temperature and current.

S135においてCPU15は、最適満充電容量カーブおよび最適SOC-OCV特性カーブを、データ通信装置26を介してデータセンタ100から受信したか否かを判断する。未受信の場合(S135:NO)にはS125へ戻り、待機する。一方、受信した場合(S135:YES)には、S140へ進む。S140~S170の各ステップの内容は、実施例1のS40~S70の各ステップと同様であるため、説明を省略する。 In S135, the CPU 15 determines whether the optimal full charge capacity curve and the optimal SOC-OCV characteristic curve have been received from the data center 100 via the data communication device 26. If it has not been received (S135: NO), the process returns to S125 and waits. On the other hand, if received (S135: YES), the process advances to S140. The contents of each step from S140 to S170 are the same as each step from S40 to S70 of the first embodiment, so the description thereof will be omitted.

(効果)
最適満充電容量カーブおよび最適SOC-OCV特性カーブを生成するための演算処理を、電動車両10のオンボードよりも処理能力の高いデータセンタ100で行うことができる。高負荷な計算が実施可能であるため、最適満充電容量カーブおよび最適SOC-OCV特性カーブを、より高精度に追従させることができる。また、同じ電池を搭載している他車両から得られたビッグデータを基に導かれた各種パラメータを使用することができるため、サンプル数を飛躍的に増加させることができる。満充電容量の推定精度を、より高めることが可能となる。
(effect)
Arithmetic processing for generating the optimal full charge capacity curve and the optimal SOC-OCV characteristic curve can be performed in the data center 100, which has a higher processing capacity than onboard the electric vehicle 10. Since high-load calculations can be performed, the optimal full charge capacity curve and the optimal SOC-OCV characteristic curve can be followed with higher precision. Furthermore, since various parameters derived based on big data obtained from other vehicles equipped with the same battery can be used, the number of samples can be dramatically increased. It becomes possible to further improve the estimation accuracy of the full charge capacity.

(変形例)
最適SOC-OCV特性カーブを演算する方法(S30)は、電池温度の確率頻度F、SOCの確率頻度G、経過時間Tに基づく方法に限られない。例えば、S60の推定方法以外の方法(例:S40の推定方法)によって、電池11の満充電容量を推定してもよい。そして、推定した満充電容量に劣化条件が近いカーブを、SOC-OCV特性カーブSO1~SO3(グラフ4参照)のうちから選択してもよい。なお、このときのSOC-OCV特性カーブSO1~SO3は、満充電容量ごとに作成されたカーブである。例えば、SO1は100Ahのとき、SO2は80Ahのとき、SO3は60AhのときのSOC-OCV特性カーブである。
(Modified example)
The method of calculating the optimal SOC-OCV characteristic curve (S30) is not limited to the method based on the probability frequency F of the battery temperature, the probability frequency G of the SOC, and the elapsed time T. For example, the full charge capacity of the battery 11 may be estimated by a method other than the estimation method in S60 (eg, the estimation method in S40). Then, a curve whose deterioration condition is close to the estimated full charge capacity may be selected from among the SOC-OCV characteristic curves SO1 to SO3 (see graph 4). Note that the SOC-OCV characteristic curves SO1 to SO3 at this time are curves created for each full charge capacity. For example, the SOC-OCV characteristic curve is when SO1 is 100Ah, SO2 is 80Ah, and SO3 is 60Ah.

1:満充電容量推定システム 10:電動車両 11:電池 14:コントローラ 15:CPU 16:メモリ 100:データセンタ 1: Full charge capacity estimation system 10: Electric vehicle 11: Battery 14: Controller 15: CPU 16: Memory 100: Data center

Claims (1)

電池の満充電容量を推定する満充電容量推定方法であって、
前記電池の経過時間に対する満充電容量の変化を示す満充電容量カーブを、前記電池の複数段階の劣化状態の各々に応じて複数生成するステップと、
前記電池の充電率と開放電圧との関係を示すSOC-OCV特性カーブを、前記電池の複数段階の劣化状態の各々に応じて複数生成するステップと、
前記電池の温度履歴およびSOC履歴に基づいて、複数の前記満充電容量カーブを用いて、現在の劣化状態に近い最適満充電容量カーブを生成するステップと、
前記温度履歴、前記SOC履歴および前記電池の経過時間に基づいて、複数の前記SOC-OCV特性カーブを用いて、現在の劣化状態に近い最適SOC-OCV特性カーブを生成するステップと、
前記最適満充電容量カーブおよび前記最適SOC-OCV特性カーブに基づいて、前記電池の前記満充電容量を推定するステップと、
を備える満充電容量推定方法。
A full charge capacity estimation method for estimating the full charge capacity of a battery, the method comprising:
generating a plurality of full charge capacity curves indicating changes in full charge capacity with respect to elapsed time of the battery according to each of the plurality of stages of deterioration state of the battery;
generating a plurality of SOC-OCV characteristic curves indicating the relationship between the charging rate and the open-circuit voltage of the battery according to each of the plurality of stages of deterioration states of the battery;
Generating an optimal full charge capacity curve close to the current state of deterioration using the plurality of full charge capacity curves based on the temperature history and SOC history of the battery;
Generating an optimal SOC-OCV characteristic curve close to a current state of deterioration using the plurality of SOC-OCV characteristic curves based on the temperature history, the SOC history, and the elapsed time of the battery;
estimating the full charge capacity of the battery based on the optimum full charge capacity curve and the optimum SOC-OCV characteristic curve;
A method for estimating full charge capacity.
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